112年:呼治儀器

關於超音波噴霧器的敘述,下列何者錯誤?

A使用壓電晶體(piezoelectric crystal)來產生霧氣
B壓電傳感器轉換電訊號成為高頻聲波振動
C其高頻聲波的頻率為2.5~5.0 MHz
D在傳感器上面的液體被震動產生霧氣

詳細解析

本題觀念:

超音波噴霧器(ultrasonic nebulizer, USN)是利用壓電晶體(piezoelectric crystal)將電能轉換成高頻機械振動,使藥液形成細小霧氣的裝置,與噴射式噴霧器(jet nebulizer)利用壓縮氣體驅動的機轉完全不同。本題考的重點是壓電晶體實際運作頻率的正確數值範圍。

選項分析

  • A.使用壓電晶體(piezoelectric crystal)來產生霧氣:❌ 超音波噴霧器內部確實裝有壓電晶體(或稱壓電陶瓷片),是整組霧化系統的核心元件,此敘述正確,非本題答案。
  • B.壓電傳感器轉換電訊號成為高頻聲波振動:❌ 電流通過壓電晶體時,晶體會依電場方向產生機械形變並高速往復振動,把輸入的電能轉換成高頻聲波(機械)振動能量,此敘述正確,非本題答案。
  • C.其高頻聲波的頻率為2.5~5.0 MHz:✅ 此敘述有誤。超音波噴霧器實際操作頻率一般落在1至3 MHz之間,臨床與教科書常引用約1.25 MHz作為代表值,遠低於題目所述的2.5~5.0 MHz;頻率與霧滴粒徑成反比,頻率愈高、產生的霧滴愈細(例如以1.25 MHz運作時霧滴空氣動力粒徑中位數約6微米,提升到2.25 MHz時可降至約2.5微米),但目前臨床常用機型的頻率規格並未達到2.5~5.0 MHz的範圍,此為本題答案。
  • D.在傳感器上面的液體被震動產生霧氣:

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