2005 年 8 月出版
科儀新知 第 147 期
兆赫科技專題
利用差頻效應在硒化鎵晶體中產生連續可調之兆赫輻射技術及其應用 [ 下載 PDF ]
徐裕奎, 陳晉瑋, 張振雄, 潘犀靈
超快雷射技術的迅速發展，以及非線性光學晶體成長技術的成熟，極快地促進了非線性光學轉換頻率技術的成熟，更拓展了兆赫輻射的研究和應用技術的發展。利用硒化鎵晶體在兆赫輻射的低吸收係數以及相當大的二階非線性係數，藉由非線性光學差頻技術可以產生具同調性且連續可調波長的兆赫輻射光源。除此之外，在本文也介紹此差頻技術所產生光源之基本特性以及相關的應用。
兆赫波段二維光子晶體之設計製作與分析 [ 下載 PDF ]
洪勝富, 齊正中, 黃瑞星
使用高電阻值 Si 晶片堆疊，可製作兆赫波段光子晶體。我們量測分析不同晶片數堆疊的兆赫波穿透。在垂直入射，發現兆赫波穿透十分快速的收斂到定值，只要三片 Si 晶片所觀測到的穿透率已經接近無限大晶體之情況。在 0.4 THz 以下，所量測的結果已有相當好的吻合，如採用正確形狀的晶胞以計算矩陣元，則吻合度可以進一步改善。本文同時也探討了斜向入射的情形。
半導體兆赫波發射源及偵測器 [ 下載 PDF ]
鄭鴻祥
本文對兆赫波發射源及偵測器作深入淺出之介紹。首先我們對此研究之背景及目前發展做一簡略概述。並且列舉兆赫波之實際應用，以提高讀者對此領域之興趣。接下來對目前所發展之半導體兆赫波發射源及偵測器工作原理加以闡述，並示範元件之發射光譜及吸收譜。藉由實例及說明，增進讀者對此領域之了解。
量子雜訊極限靈敏度的兆赫波接收系統 [ 下載 PDF ]
王明杰
SIS (superconductor-insulator-superconductor) 超導兆赫波混頻元件的發展，開啟了兆赫波天文研究的大道。1996 年中央研究院天文及天文物裡研究所加入 SMA 望遠鏡計畫，發展出量子雜訊極限靈敏度的兆赫波接收系統，目前已加入 SMA 天文望遠鏡陣列的觀測。本文簡介 SIS 超導兆赫波混頻元件的設計與製作、接收系統與性能測試結果。
新型模組化微光學讀寫頭之設計與製造 [ 下載 PDF ]
胡恆蒼, 曾繁根
隨著資訊技術的進步，人類生活進入了網際網路與數位的多媒體時代，豐富的軟體、音樂、電影及資料庫等大量的資訊使得對於儲存系統的需求量及品質也日漸增加。更快速以及更高容量的光儲存系統不斷地被研發，因此，光儲存系統中的核心—光學讀寫頭的性能也必須不斷地提升，以符合次世代光儲存系統的需求。然而，傳統的光學讀寫頭由許多光學元件所組成，其元件間的相對位置均需要相當複雜且精密的組裝。本文提出了一全新微型光學讀寫頭的設計，其中包含了微機電系統中常被使用的費涅耳波帶片以及特殊製程製作的高分子斜四十五度面鏡三維結構。除了微型光學讀寫頭，本文亦提出了一製作高分子透鏡的方法，將此微透鏡作為聚焦物鏡，與所設計之微型光學讀寫頭整合，提供一整合度更高之微型光學讀寫頭。
懸臂式光學系統主結構最佳設計之探討 [ 下載 PDF ]
陳瑞彬, 蔡瑞鴻, 黃鼎名
本文探討一懸臂式光學系統主結構的設計方式及公差設定對於組裝後姿態的影響，目標在於確定何種設計對於主結構組裝後，鏡片夾持元件的相對光軸軸心偏移量 (decenter) 與傾斜偏移量 (tilt) 能在光學鏡片組裝的可調範圍內，並確定組裝輔助機構設計之適當性。主結構的參數設計最佳化採用田口品質工程法，進行要因分析並評估控制因素對組裝誤差的影響，以推導最佳化的參數組合。本研究考量實驗成本，採用實際尺寸的二分之一模型進行實驗分析，其餘各項設計條件，如材料、組裝流程等皆維持不變，以此分析結果，提供懸臂式主結構最佳設計參數。
高解析度線型 CCD 模組之發展 [ 下載 PDF ]
黃基哲, 吳孟修, 林群富, 黃哲政
感測器裝置類似人類視覺神經，將收集的影像光能轉換成便於人們處理的電能，更進一步進行數位化後，能方便後續的資訊處理。目前最常為人們使用的光感測器有電荷耦合元件與互補式金屬氧化半導體元件兩種技術，我們會稍加介紹其原理與優缺點。CCD 感測器技術具有較佳的靈敏度、較高的訊雜比與較好的穩定性，本研究使用高解析度線型 CCD 感測器作為基礎，並以模組概念來進行設計規劃，經由電路的設計、製造、組裝與除錯，並配合韌體與軟體的撰寫，初步已完成整個模組。並經由初步的光電參數量測，獲得整個模組之性能，具有良好的線性度 (R2 = 0.998) 與均勻度 (PRNU < 10%) 的表現。同時經由與鏡頭的搭配及對焦工作的完成，實際進行戶外取像測試，所獲得的戶外影像，成功地驗證系統實際的可行性，亦提供未來須改進之處。
果蠅學習訓練與記憶測試機 [ 下載 PDF ]
白宗彬, 江安世
數千年以來，人類對於自己的大腦如何運作一直存在著高度的興趣與無數的疑問。人類基因體計畫完成之後，科學家把焦點轉移到腦內神經網路的解構。過去一百年，科學家在果蠅身上發展出一套精巧操控基因的工具。利用這樣的工具，科學家已經利用果蠅篩選出許多參與學習與記憶的基因。而這些基因在人類的學習與記憶也扮演類似的角色。本文介紹 (1) 果蠅嗅覺關連性學習的分子機制，(2) 如何利用果蠅篩選出參與學習與記憶的基因，(3) 果蠅學習記憶訓練機的最新發展。
等溫滴定熱量儀：蛋白質形變、動力學暨結合常數奈米熱量測 [ 下載 PDF ]
王裕銘, 陳吉良, 黃榮山, 李世元, 李世光, 林世明
量測蛋白質形變、動力學暨結合常數的方法非常多，例如 ELISA、RIA、SPR、DPI 等方法，然而這些方法有其缺點，就是必須將樣品固定於固體表面或作螢光或放射線標定，無法於真實溶液中直接偵測，而等溫滴定熱量儀具有可在分子之間反應過程中量測其熱力學的微小變化值，直接測得焓變化量 (enthalpy, ΔH)，僅需微量樣品以及 30 至 60 分鐘，自動分析結果等優點。若是酵素反應可測得其 Km 及 kcat 值，並可量測蛋白質摺疊過程之焓變化量。
醫院室內空氣品質的監測 [ 下載 PDF ]
麥富德, 蔡佳芳, 許又文, 陳文貴
人們平均有長達百分之九十的工作時間在室內環境，因此室內環境品質的優劣將會對人體的身體健康有絕對的影響。室內環境的優劣可能對人體的眼睛、皮膚、及上呼吸道造成影響，並且容易造成頭痛及疲勞。然而大多數研究均針對辦公室人員及學校教職員的眼睛及上呼吸道的臨床症狀與室內空氣品質的相關性，很少有以醫院環境作為研究的對象。因此，本文的主要目的在於探討影響醫院室內空氣品質的要素，包括懸浮微粒、建築物的形式、二氧化碳、一氧化碳、氧氣和總碳氫化合物 (THC) 的濃度及空氣溼度等主要因素。
氧氫氧化鈷在一氧化碳感測技術上之研究 [ 下載 PDF ]
吳仁彰, 蔡東剛, 孫益陸, 葉君棣
本研究以硝酸鈷為前驅物，氫氧化鈉為沉澱劑，空氣為氧化劑，採用沉澱—氧化法搭配水熱程序製備不同氧化態的氧化鈷 (CoOx) 系列產物。更進一步地將所合成的氧氫氧化鈷 CoOOH 應用在金屬氧化物半導體式的 CO 氣體感測器上當感測材料。製備 CoOOH 當半導體式一氧化碳 (CO) 氣體感測器的感測材料，其對 CO 的靈敏度以 80 °C 為最高 (S = 5.6)。和 Co3O4 相比較，CoOOH 有較佳的靈敏度，且可偵測的最低濃度約為 1 ppm。CoOOH 有著不錯的 CO 選擇性 (Sco/SH2 ~ 4) 及良好的線性 (R2 = 0.9903)，而且不易受到其他干擾性的氣體影響。與文獻上之其它金屬氧化物相比較，CoOOH 有著較低的操作溫度 (~80 °C)。
掃描探針顯微儀的產業現況 [ 下載 PDF ]
林明彥
奈米科技為一嶄新之科技，被公認為下一波工業革命的主角。1980 年代所發明的 STM 及 SPM，不僅提供了量測及操控奈米結構的能力，也開啟了奈米科技研發的浪潮。本文僅參考引用日本官方之報告，簡要介紹 SPM 的技術與應用，同時也針對全球及台灣，對於 SPM 相關的專利、市場、競爭者做一剖析，以說明 SPM 產業的現況。
