107年:呼治儀器(1)

下列有關超音波噴霧器(ultrasonic nebulizer)之敘述,何者錯誤?

A產生之顆粒大小約 1~10 µm
B頻率和霧氣顆粒大小成正比
C可調高振幅(amplitude)來增加霧氣量
D傳導器(transducer)分 concave 與 flat 兩種,concave 須維持一定的液面高度

詳細解析

本題觀念

超音波噴霧器利用壓電式傳導器(piezoelectric transducer)把電能轉成高頻機械振動,讓液面形成毛細波並分裂成霧滴。判斷這類裝置的敘述,最重要的是把「振動頻率」和「霧滴大小」分開理解:頻率越高,液面波長越短,形成的霧滴通常越小;振幅則和振動能量、霧化輸出量較有關。也就是說,頻率主要影響粒徑,振幅主要影響產量,兩者不是同一個調整方向。

超音波噴霧器的實際粒徑會受裝置設計、液體性質、操作條件與傳導器型式影響,常見教材範圍約為 1~6 µm,廣義上也可寫成約 1~10 µm。凹面傳導器具有聚焦效果,輸出較集中,但液面必須維持在適當高度,才能讓超音波能量有效傳入液體並維持穩定霧化。

選項分析

  • A 產生之顆粒大小約 1~10 µm:正確。 粒徑會因機型與操作條件而變動,教材常見約 1~6 µm,採較寬的約 1~10 µm 描述可以涵蓋不同裝置,並非本題錯誤敘述。
  • B 頻率和霧氣顆粒大小成正比:不正確。 頻率提高時,液面波長縮短,通常會產生較小的霧滴,因此頻率與粒徑大致呈反比,而不是正比。這個方向寫反了,故 B 是答案。
  • C 可調高振幅來增加霧氣量:正確。 在設備允許的操作範圍內,提高振幅會增加傳入液體的振動能量,使液面波動增強,因而提高霧化輸出量;仍須注意過高可能超出設備限制或影響穩定性。
  • **D 傳

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