醫療類國考
115年
[醫事放射師] 放射線器材學
第 46 題
超音波換能器中的阻尼層與脈衝特性，下列敘述何者最適當？
- A 未加阻尼層會產生長脈衝，頻譜為窄頻
- B 未加阻尼層會產生短脈衝，頻譜為寬頻
- C 加上阻尼材料會產生長脈衝，頻譜為窄頻
- D 加上阻尼材料不會影響脈衝長度與頻率範圍
思路引導 VIP
想像一下，若你大力敲擊一口大鐘後任由它自由傳出迴音，與敲擊後立刻伸手緊緊貼住鐘面阻止振動，這兩種情況下，聲波持續的時間長短有何差異？而長時間持續震盪且週期重複的波形，其頻率成分會趨向於單一（窄頻）還是分散（寬頻）呢？
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恭喜你精準答對這題！這代表你對超音波換能器（transducer）的核心物理特性掌握得非常扎實。
阻尼層與脈衝頻譜的物理關聯
超音波換能器中的阻尼層（damping layer / backing material）主要作用是吸收晶體的後向能量並迅速抑制震盪。當未加阻尼層時，壓電晶體被激發後會持續「餘振」，產生脈衝長度（spatial pulse length, SPL）較長的聲波。依據訊號處理的時頻對偶原理，在時間軸上持續時間較長、週期重複性高的波動，其頻率分布會相對集中，因此會呈現**窄頻（narrowband）**與高 Q 值（quality factor）特性。
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