2008 年 4 月出版
科儀新知 第 163 期
磁振造影縱橫三十年專題
磁振造影：基本概念及脈衝簡介 [ 下載 PDF ]
陳慶年
磁振造影已漸成為家喻戶曉的臨床診斷儀器，它的功能也漸為大眾認同和接受，本文一方面概略地介紹了磁振造影的起源，一方面以通俗的文字，佐之以插圖將複雜的磁振造影理論及操作原理逐一介紹。對專業人員而言，這篇文章可以用來入門，對一般民眾而言，可以滿足對磁振的好奇，同時有一個正確的觀念，以增進醫病關係。
活體和生物材料核磁共振圖譜 [ 下載 PDF ]
甘魯生
活體和生物材料核磁共振圖譜與一般化合物核磁共振的操作是一樣的，只是對試料本身應加以留意要維護其生物活性，細胞液在化學差移上辨識性小，但其氫-1 的遲豫時間常數 T1 和 T2 可以用來界定正常細胞和癌症細胞的參考，可以作為細胞老化的指標，各種偏重 T1 和 T2 的磁振影像則有助於病兆診斷，磷-31 核磁共振圖譜可以用來追蹤活體中含磷化合物的變化及多寡，以及酸鹼值的測定，這些都可應用到活體，如細胞及組織上。
擴散磁振造影之發展與應用 [ 下載 PDF ]
林慶波, 江品儀, 趙一平
分子擴散係指分子帶有能量使其產生之隨機運動，又稱為布朗運動，此運動隨著周圍環境限制使分子產生不同的分布機率。擴散磁振造影運用這項特性，呈現環境之微細結構，以生物體內豐富之水分子為天然追蹤劑偵測大腦內之微細構造，例如神經纖維完整性、神經纖維方向及組織特性等。透過擴散磁振造影非侵襲性的特點，此技術已漸漸應用於臨床診斷及神經科學領域。
人腦功能性磁振造影：如何聆聽一齣腦的交響樂 [ 下載 PDF ]
葉子成
從 1990 年以靜脈注射磁振造影顯影劑的方法，偵測在視覺工作前後的腦血量變化，來標定視覺腦皮質區域，到如今神經放射醫師不需要使用任何顯影劑或藥物，由內在的去氧血紅素、腦血流及腦血量在進行工作時的腦局部變化，提供需要腦部手術之病患的..術前腦圖..，充分展現了非侵入性功能性磁振造影在基礎研究及臨床應用方面的躍進。本文將藉由功能性磁振造影帶您欣賞一齣腦的交響樂，並企圖介紹相關的影像處理介面，希望能增進國內相關的研究或應用。
散射式掃描近場光學顯微鏡—次十奈米級光學檢測 [ 下載 PDF ]
朱仁佑, 汪天仁, 張祐嘉, 葉吉田, 王俊凱
傳統光學顯微鏡的解析度受限於光學繞射因素而無法達到奈米尺度。傳統孔洞式掃描近場光學顯微鏡雖然可克服此限制，但是其解析度限於五十奈米以上，且其光訊號隨孔洞縮小而急速下降，無法進行高解析度的奈米檢測。筆者介紹一套自我發展擁有小於十奈米光學解析度的散射式掃描近場光學顯微鏡。它利用原子力顯微鏡的探針針尖當散射源，來增強在針尖前端與樣品間的侷限電場。藉由外差干涉、探針調制及光路設計等技術，可同時於多波長下記錄地貌、近場光場強度及相位影像。這項技術能夠用以探測奈米材料的光學特性及因奈米結構所產生的電磁場變化，可以期待對於未來奈米科技的發展將能夠作出重大貢獻。
近場光學顯微鏡與共聚焦拉曼光譜於混成太陽能電池材料研究上的應用 [ 下載 PDF ]
黃裕清, 廖佑加, 徐瑞鴻, 林聰翰, 吳明忠, 林唯芳
一般光學顯微鏡受限於光學繞射性質，對於奈米尺寸下的解析度力有未逮。近場光學顯微鏡能夠突破光學繞射極限，將解析力提升至奈米尺度，對於奈米尺度下的光學性質能夠有更進一步的研究。而共焦拉曼光譜相較於傳統拉曼光譜能夠有效的提高其解析能力，並具有對材料定域化量測的能力，提供了研究材料微觀的光學性質與化學組成的分布。本文中將分別介紹利用近場光學顯微鏡研究高分子－奈米粒子混成太陽能電池薄膜材料在奈米尺度下的光吸收性質，以及利用共聚焦拉曼光譜分析太陽能電池元件的薄膜形態變化與成分分布。
CMOS-MEMS 微機械式共振器 [ 下載 PDF ]
戴慶良, 高斌栩
隨著電子產業的蓬勃發展，濾波器為已成為不可或缺的電子元件，而共振器常被用來作為濾波器，本文將介紹共振器的演進，並呈現筆者研究團隊以標準 CMOS 製程所製作的梳狀式可調變頻率微共振器與平板式高頻微機械共振器。內容包含共振器的分析模擬、作動原理，以及量測結果。梳狀式可調變頻率微共振器的 Q 值可達 500，共振器共振頻率約為 4.8 kHz，調變電壓在 0–25 V 時，可調變率達 6.8%。平板式高頻微機械共振器的共振頻率為 39.5 MHz，Q 值高達 806。
氣相層析技術應用於空氣汙染物分析 [ 下載 PDF ]
王介亨, 歐陽長風, 王家麟
本文主要探討氣相層析技術 (GC) 在空氣汙染分析上的應用。因 GC 具有強大的分離能力及選擇性多元的偵測方法，使其特別適合分析空氣中具有高蒸氣壓、高揮發度的汙染物質。在樣品進入氣相層析之前，汙染物質在空氣中的濃度高低決定了進樣方法，當濃度高於 GC 偵測極限時可選擇定壓定容法直接進樣，當濃度低於偵測極限時則可採線上濃縮進樣法，兩者均能和商業化 GC 輕易結合，再配合自動化的軟、硬體就可構成一自動層析系統。藉由上述概念，本實驗室已發展出若干用於監測空氣汙染物質之自動化層析系統，針對如一氧化碳 (CO)、甲烷 (CH4)、氟氯碳化物 (CFCs)、全氟碳化合物 (PFCs) 及揮發性有機化合物 (VOCs) 等汙染物，用於探討諸如室內空氣品質、光煙霧形成、臭氧層破壞乃至於溫室效應等環境議題。
光電眼鏡電路設計 [ 下載 PDF ]
陳佑杰
光電眼鏡為一種結合頭戴式顯視器與影像感測器的輔助用具，其功能主要是利用影像處理的方式，讓使用者能看到已強化或已處理過的影像，並即時顯示在眼前，突破傳統光學眼鏡無法處理影像的缺點。由於光電眼鏡對影像即時性的需求極高，故設計電路時，必須以 FPGA (field programmable gate array) 的多工特性與高工作頻率的特性來克服。本文將以光電眼鏡為例，介紹如何利用 FPGA 來達成即時影像 RGB raw data 的色彩轉換與 LCOS (liquidcrystal on silicon) 的顯像以及高頻電路設計時所需考量的導線參數。
運用液體蒸散驅動力於微粒之自發性連續分離 [ 下載 PDF ]
饒達仁, 陳柏羽
當物體尺寸縮小到微米尺度的時候，因為尺度效應的關係，有一些物理特性可以被應用到生物技術上，因此在本文研究中提出了一個全新的概念，利用自然蒸發力和結構設計來完成微粒分離。在本文中利用微流體在微米尺度穩定的層流特性，來達到粒子分離的效果。首先利用植物蒸發驅動液體的原理，製作類似植物氣孔的蒸發區，運用在微流體系統尾端，作為自發性驅動的來源；接著從入口端注入含微粒液體和不含微粒的流體到微流道中。由於層流的特性，所以它不會擴散到不含粒子的流體中，當粒子進入分支結構的時候，不同大小的粒子會隨著通過粒子中心的流線進入不同的分支流道，而達到粒子分離的效果。
微機電製程技術在高功率發光二極體之應用 [ 下載 PDF ]
洪瑞華
異於傳統發光二極體 (LEDs) 製程技術，本文敘述將微機電製程技術 (micro-electromechanical-system technology) 導入於 LEDs 製程中，採用晶圓接合或電鑄技術，將磊晶之基板替換成透光或具反射面且高散熱之功能性基板，並配合基板移除技術、鏡面製程與表面粗化技術。藉由此技術之導入，得以製作成高功率／高效率之 LEDs，使其於背光或固態照明皆可擔任一舉足輕重之角色。
