2012 年 4 月出版
科儀新知 第 187 期
利用大氣壓力游離質譜法進行快速化學分析 [ 下載 PDF ]
周志強, 黃明宗, 謝建台
隨著大氣壓力質譜法 (ambient mass spectrometry) 的快速發展，使得質譜儀可以直接在大氣壓力環境且不需樣品前處理的條件下進行快速的化學成分分析。以電噴灑游離法 (electrospray ionization, ESI) 與大氣壓力化學游離法 (atmospheric pressure chemical ionization, APCI) 為基礎，至目前為止，已有 60 種以上的游離技術相繼被開發且應用在各種不同領域的快速檢測。本文主要介紹一新式的熱脫附電噴灑游離技術 (thermal desorption electrospray ionization, TD-ESI) 之原理與操作。該檢測方法結合熱脫附技術與後游離技術，具有許多優勢，包含樣品可不需要任何前處理、分析時間短、操作容易且能快速偵測大量樣品，從取樣至獲得質譜訊號不到 5 秒鐘，適用有時效性之快速篩檢。本文亦將列舉該技術於食品安全、農藥殘留、毒品檢測與藥物濫用之應用。
拉曼散射之表面訊號增益技術應用 [ 下載 PDF ]
陳景翔, 黃志清, 陳冠榮, 黃炳照
拉曼散射光譜已經被廣泛地使用到各個不同的科學領域，是現在做為探測分子結構及原子間交互作用力的一項利器。本文主要針對表面增益拉曼散射技術與針尖式增益拉曼散射技術之相關背景與設備做介紹。文中提出液態分子與固態薄膜兩種表面增益拉曼散射技術之應用實例。其一為結合奈米技術控制奈米粒子之顆粒大小與表面增益拉曼散射技術應用於水溶液稀薄染料分子之鑑定。其二為利用循環伏安法模式將其奈米粒子分散於導電高分子薄膜中，並將其薄膜控制在不同氧化還原電位，觀測其內部結構之變動。對於針尖式增益拉曼散射之應用而言，文中提出一石墨烯之實例，用以說明此技術之表面定位與分析功效。
一維金－氧化鎵複合結構奈米線的遠場光學特性研究 [ 下載 PDF ]
吳宜蓁, 許家瑋, 周立人
本文主要探討一維金－氧化鎵豆莢結構奈米線與核殼結構奈米線之特殊的遠場光學性質。單晶型態一維金－氧化鎵複合結構奈米線被系統性地製造，本文進一步研究多種金－氧化鎵複合結構奈米線的光散射與光干涉特性，以及光激發螢光性質。金－氧化鎵奈米線的光散射光譜上的主要波峰，推測是由奈米線內部金奈米結構產生電漿子震盪所造成。光干涉光譜展示了利用金－氧化鎵豆莢結構奈米線作為奈米光學共振腔的應用。金－氧化鎵奈米線的光激發螢光光譜顯示單晶態氧化鎵的激光可進一步激發奈米線內部的金奈米結構產生電漿子共振現象。
成長溫度對 InN 磊晶薄膜顯微結構之影響 [ 下載 PDF ]
王尉霖, 陳維鈞, 郭守義, 賴芳儀, 蕭健男, 張立
本研究係以電漿輔助化學束磊晶法在氮化鎵 (GaN) 磊晶膜上成長氮化銦 (InN) 磊晶薄膜。透過穿透式電子顯微鏡觀察與分析在成長溫度為 450 °C、500 °C 與 550 °C 時所得之 InN 磊晶薄膜的顯微結構。在 450 °C下所成長之 InN 薄膜，表面粗糙且薄膜並非一個完美的磊晶薄膜。InN 磊晶薄膜在 500 °C 左右時具有最快的成長速率，其薄膜最厚，缺陷密度最高，但薄膜表面相對較為平坦。成長溫度為 550 °C 所得之 InN磊晶薄膜已開始產生空孔，表面平坦度比起 500 °C 之 InN 磊晶薄膜要來得差。在晶體缺陷部分，InN 磊晶薄膜中主要的面缺陷是位移向量為 1/6 <2203> 的基面疊差，線缺陷則是布格向量為 b = 1/3 <1120> 的差排。
核能儀控系統零組件檢證與驗證技術 [ 下載 PDF ]
徐耀東, 王灝, 姜欣辰, 柯學超, 涂家瑋
311 日本福島事故後，核電廠的運轉安全成為全球關心的焦點。核電廠若要能安全運轉，定期維護檢修與更換零組件是不可或缺的一環。因應核能零組件製造廠商日益減少，核能同級品便扮演了重要的替補角色，以維持核能電廠安全運轉。本文由核能電廠儀控系統設計與老化管理切入，介紹我國的核能同級品檢證與驗證制度，並以實際案例帶領讀者進一步瞭解檢證與驗證所使用的作業方法、流程與規範標準。
高可靠度三重容錯數位儀控技術 [ 下載 PDF ]
徐献星, 陳昌國
數位儀控系統已廣泛應用於工業控制，利用數位電腦之通訊及自我診斷等優勢，可配置成多重容錯架構，在電子組件故障或受環境因素造成單機失效時，能以多數決之方式，維持控制器之設計功能。本文說明國際間著名之三重容錯控制器設計概念，並介紹國內發展三重容錯控制器之進程。
影像式光學透鏡模組偏心檢測系統 [ 下載 PDF ]
陳永祥, 許家偉, 廖泰杉
近年來，由於行動電話終端市場需求提高，以及智慧型手機出貨量的成長，全球手機相機模組需求與日俱增。在光學系統的輕量化、小型化與高精度化後，光學元件加工與組裝的誤差對光學系統的影響甚鉅，特別是應用於手機相機模組上的成像透鏡，此類軸對稱光學元件在製作或系統組裝時，光軸與旋轉對稱軸若不重合，將產生偏心誤差。以往在檢測時無論是利用傳統光學穿透式或反射式的量測方法，都因受限於鏡片本身幾何形狀及大小，無法有效提升檢測速度。有鑑於此，本研究開發一新型成像光學透鏡之偏心誤差檢測系統，利用更加快速及精確、同時具有更低成本的檢測方式，實現可批次化大量檢測鏡片偏心誤差之可行性。
研究光波系統極化狀態的改變 [ 下載 PDF ]
陳吳奇, 余彥駿
認知高速長距離光波系統的極化關係是設計成功關鍵，工作動機是探討和研究兩訊號間交互作用所造成的極化變化。兩個左旋極化光波長範圍設定從 1530.16 nm 到 1534.04 nm，且傳輸在相同的光路徑後被多工混合，由實驗指出，從極化分析儀分析後結果主要為左旋極化，然而分析儀偵測出部分的輸出訊號卻為右旋極化；兩個右旋極化光波長範圍設定從 1535.06 nm 到 1536.09 nm，經相同方式處理，結果完全為右旋極化。實驗證明，兩個左旋極化光在某個波段範圍互相交互作用，能夠導致極化狀態改變，並且當輸出光功率下降則輸出訊號的極化度增加，極化度和光功率之間有相當密切的反比關係。
LED 汽車晝行燈的照明設計與雛型實測 [ 下載 PDF ]
劉源昌, 陳世寬, 賴岦俊, 謝育展
本文目的是探討各種光束分布角度不同的 LED 應用於 ECE R87 汽車晝行燈的照明設計與雛型配光實測比較，分別使用 direct emission 與非對稱反射面的設計方式，並藉由 ASAP 光學設計分析軟體來模擬配光，模擬結果顯示 direct emission 方式僅適合光束分布角度小 (視角 20–30 度) 的 LED，而反射面設計方式可適合各種光束分布角度的 LED。雛型方面，選取 Cree-XPC LED 搭配反射面來製作鋁模，經配光實測證實與設計結果近似，而且僅需 1 顆市售 Cree-XPC LED (最低流明數需求 80 lm、耗電量僅需 1 瓦)，即可符合 ECE R87 的配光規範，可見非對稱反射面設計方式之實用性。
