110年:放射器材(2)
有關超音波之敘述,下列何者錯誤?
AA.換能器所產生聲場可分為近場、聚焦區、遠場
BB.對於超音波單陣元探頭來說,頻率增加,則近場長度變短
CC.換能器的壓電晶體孔徑增加,則近場長度增加
DD.換能器的聲場寬度決定系統的側向解析度
詳細解析
本題觀念:
本題考查超音波物理學中「聲場幾何結構(Beam Geometry)」與「解析度(Resolution)」的基礎概念。超音波換能器(探頭)發射出聲波後,其聲場分佈會受到壓電晶體孔徑大小與超音波頻率的影響。了解近場(Near field)、遠場(Far field)的特性,以及近場長度(Near Zone Length, NZL)的計算公式,是醫事放射師在操作超音波與調整影像品質時的必備知識。
選項分析:
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(A) 換能器所產生聲場可分為近場、聚焦區、遠場 正確。超音波換能器發射的聲束在空間中的分佈,根據聲波干涉特性與寬度變化,可劃分為三個主要區域:
- 近場(Near field 或 Fresnel zone):靠近探頭的區域,聲波在此區內會產生複雜的建設性與破壞性干涉,聲束維持相對平行且略微收斂。
- 聚焦區(Focal zone):近場與遠場的交界處(或人為聚焦最窄處),此處的聲束最窄,側向解析度最佳。
- 遠場(Far field 或 Fraunhofer zone):越過聚焦區後,聲束開始逐漸發散的區域。
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(B) 對於超音波單陣元探頭來說,頻率增加,則近場長度變短 錯誤。根據近場長度(NZL)的物理公式:
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