114年:放射診斷(1)

下列何者不會因超音波換能器後方阻尼層(damping layer)的影響而降低?

A脈衝週期
B空間脈衝長度
C效能
D折射

詳細解析

本題觀念:

本題探討超音波換能器(Ultrasound transducer)內部結構中「阻尼層(Damping layer,或稱背襯層 Backing material)」的功能,以及其對超音波物理特性與影像品質的影響。阻尼層的主要作用是吸收壓電晶體向後方發射的聲能,並抑制晶體的振鈴效應(Ringing),使晶體在發出極短的脈衝後能迅速停止震動。

選項分析

  • (A) 脈衝週期(Pulse duration):在此處語境中,脈衝週期等同於脈衝持續時間(Pulse duration)。阻尼層的作用就是為了讓壓電晶體迅速停止震動,這會減少每個脈衝內所含的循環數(Number of cycles),因此脈衝週期(時間)會隨之降低
  • (B) 空間脈衝長度(Spatial pulse length, SPL):空間脈衝長度等於「循環數乘以波長」。由於阻尼層減少了脈衝的循環數,空間脈衝長度必然會降低。SPL 的縮短對於提升影像的「軸向解析度(Axial resolution)」有極大的幫助。
  • (C) 效能(Efficiency):阻尼材料會大量吸收壓電晶體向後方輻射的聲波能量,這些能量無法進入人體產生回音;同時,它也會限制晶體對微弱回音的震動反應。因此,阻尼層會降低換能器的整體輸出效能與接收靈敏度(Sensitivit

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