有關超音波換能器匹配層（ matching layer ）的敘述，下列何者正確？

本題觀念：

超音波換能器匹配層(matching layer)的聲學原理與功能，包含其聲阻抗設計標準、作用機制，以及單層與多層匹配層的性能比較。

選項分析

(A) 其聲阻抗是壓電元件的 2 倍 錯誤。匹配層的最佳聲阻抗不是壓電元件的2倍，而是壓電元件與組織聲阻抗的幾何平均數(geometric mean)：

$Z_{\text{matching}} = \sqrt{Z_{\text{piezo}} \times Z_{\text{tissue}}}$

典型壓電元件（PZT）聲阻抗 ≈ 33 Mrayl，人體組織 ≈ 1.5 Mrayl，因此：$Z_{\text{matching}} = \sqrt{33 \times 1.5} \approx 7 \text{ Mrayl}$，約為壓電元件的 $\frac{1}{4.7}$，而非2倍。

(B) 其功能是改善聲波傳輸進入組織 正確。匹配層的核心功能是橋接壓電元件與人體組織之間的巨大聲阻抗差，減少界面反射，使更多超音波能量進入組織（同時讓反射回波更有效地傳回換能器）。沒有匹配層時，因阻抗嚴重不匹配，可能損失高達90%的聲能。

(C) 可增加超音波在換能器表面的反射 錯誤。匹配層的目的恰恰相反——是減少換能器表面的反射，增加聲能向組織的透射。反射增加意

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