107年:醫物幅安(2)

如下圖,相位陣列射束可利用有曲面的凸面延遲模式將超音波聚焦於一點,當延遲發電器所發出的脈衝曲率變大時,焦點會如何變化? 圖片

A往換能器左邊偏移
B靠近換能器
C往換能器右邊偏移
D遠離換能器

詳細解析

本題觀念:

本題考查**相位陣列超音波(phased array ultrasound)的電子聚焦原理,尤其是利用凸面延遲模式(convex delay pattern)**控制聚焦點位置的機制。當延遲發電器產生的脈衝曲率(curvature)改變時,焦點(focal point)相對於換能器(transducer)的距離會如何變動。

影像分析:

題目圖片顯示一個相位陣列超音波的聚焦示意圖:

  • 上方(紅色框):標示「延遲發電器」(delay generator),內有數個垂直排列的元件,各元件發出的脈衝依照不同時間延遲(以凸面曲線形式排列,中央元件延遲最長、兩側遞減)控制各陣列元素的發射時序。
  • 中央(藍色線條):各陣列元素發出的超音波波前(wavefront),由上而下傳播,並因延遲差異形成一個向內聚合的弧形波前(curved converging wavefront)。
  • 下方:弧形波前在介質中聚合,最終匯聚於一點——焦點(焦點,紅色圓點)
  • 紅色箭頭:顯示波前由外向內收斂聚焦的方向。

此圖清楚呈現:延遲曲率越大 → 各元素發射時序差異越大 → 波前弧度越深 → 聚焦越近換能器。

選項分析

(A) 往換能器左邊偏移錯誤。 延遲曲率的改變影響的是焦點深度(軸向位置),而

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