110年:呼治儀器
有關超音波噴霧器的敘述,下列何者錯誤?
A利用壓電晶體(piezoelectric crystal)將電流轉變成高頻的震盪產生霧氣
B較噴射噴霧器有較高的霧氣產量
C霧氣產量取決於震盪訊號的大小
D粒子大小和震盪的頻率成正比
詳細解析
本題觀念:
超音波噴霧器(ultrasonic nebulizer)利用壓電晶體(piezoelectric crystal,一種通電後會產生機械震動的晶體)將電能轉換成高頻震盪,震動能量傳到藥液表面後形成噴泉狀霧化,產生氣膠微粒。本題考的是超音波噴霧器的基本物理原理:什麼因素決定霧氣的「產量」,什麼因素決定粒子的「大小」,兩者是各自獨立的參數,不能混為一談。
選項分析
✅ A. 超音波噴霧器確實是利用壓電晶體,把交流電轉換成高頻機械震動來產生霧氣,這是超音波噴霧器與噴射噴霧器(利用高速氣流帶動液體霧化)最根本的原理差異。 ✅ B. 超音波噴霧器的霧氣產量(output)一般高於噴射噴霧器,因為能量直接作用在藥液上,不像噴射噴霧器需要靠壓縮氣體帶動、且氣流會稀釋、限制輸出量。 ✅ C. 霧氣「產量」主要由震盪訊號的振幅(amplitude,訊號強弱)決定,訊號愈強、能量愈大,單位時間內霧化的藥液愈多。 ❌ D. 粒子大小和震盪頻率的關係其實是「反比」,不是「正比」。頻率愈高,晶體震動愈快,打散出來的液滴愈小;頻率愈低,粒子愈大。例如頻率約2.4 MHz的機型可產生約1-2微米的粒子,而頻率約1.65 MHz的機型則產生約5-7微米的較大粒子。此為本題「錯誤」的敘述,即答案所在。
答案解析
超音波噴霧器有兩個獨立可調的物理參數:頻率決定粒子大小(兩者成反比
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