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電子伏特 波長的問題,我們搜遍了碩博士論文和台灣出版的書籍,推薦日本Newton Press寫的 單位與定律:完整探討生活周遭的單位與定律! 人人伽利略09 和(美)STAN GIBILISCO的 電子技術完全手冊(第5版)都 可以從中找到所需的評價。

這兩本書分別來自人人 和人民郵電所出版 。

國立清華大學 光電工程研究所 楊尚達所指導 蔡嘉倫的 高能量光參啁啾放大器的搭建及其應用 (2019),提出電子伏特 波長關鍵因素是什麼,來自於非線性光學、超快光學、雷射放大器、光參放大器、脈衝壓縮。

而第二篇論文國立臺灣大學 材料科學與工程學研究所 陳學禮 教授、張煥正 教授所指導 郭善仁的 螢光鑽石之光學檢測及效能增益研究 (2018),提出因為有 螢光奈米鑽石、螢光微米鑽石的重點而找出了 電子伏特 波長的解答。

接下來讓我們看這些論文和書籍都說些什麼吧:

除了電子伏特 波長,大家也想知道這些:

單位與定律:完整探討生活周遭的單位與定律! 人人伽利略09

為了解決電子伏特 波長的問題,作者日本Newton Press 這樣論述:

理解科學不可或缺的 宇宙、化學、生物的原理‧定律 全部解說!   本書將日常生活中經常使用到的熟悉單位,像是時間一分一秒、溫度高低變化、電流安培…等,或是課堂中學過但不太了解的導出單位與特殊單位,作了系統化的全面解說,藉此釐清觀念、深入淺出的輔助您學習這些與我們息息相關的物理科學知識!   「從這裡到便利商店約300公尺」、「電影再10分鐘就要開演了」、「最近胖了2公斤」……,單位不知不覺在我們生活中扮演了極為重要的角色,有了這些單位,我們才能明白這些數字代表的涵義,不過1公尺到底怎麼定義出來的呢?一秒又是怎麼計算的呢?   單位的種類非常繁多,例如力的單位、壓力的單位、能量的單位等

等,但不管是表示哪種量的單位,都是由7個基本單位組合而成。2019年5月,國際度量衡大會針對基本單位之中的「公斤」、「安培」、「莫耳」、「克耳文」,運用亞佛加厥常數、普朗克常數、量子霍爾效應、約瑟夫森效應與水的三相點等,對其做了重新定義,讓我們的世界變得更加準確。   而國際度量衡大會在制訂單位的時候,必須運用一些定律,這是因為發生在我們周遭的一切現象,都隱含著定律。不論是投出去的球會飛往哪個方向也好,電線中流動的電量也好,父母的特徵遺傳給子女的比例等等,都各自依循著既定的定律,在宇宙、自然、化學、生物等領域也都有著各樣的定律,像是「相對性原理」、「光速不變原理」、「自由落體定律」、「佛萊明

左手定律」…等,本書由淺入深,提供廣泛年齡層閱讀,只要瞭解就能知道「原來如此」的奧祕! 本書特色   1.本書系來自日本牛頓出版社的科普書系列,一貫以精美插圖、珍貴照片以及電腦模擬圖像,來解說科學知識,深入淺出、淺顯易懂。   2.以一書一主題的系統化,縱向深入閱讀,橫向觸類旁通,主題涵蓋天文地理、生物、數學、物理、化學、工學、歷史、醫學藥學九大類。   3.總以各方角度來闡明各類科學疑問,啟發讀者對科學的探究興趣。   序言 6  單位的新定義 一、基本單位 18  自然界的量以7個單位「記述」 24  長度(公尺:m) 26  質量(公斤:kg) 28  時間(

秒:s) 30  電流(安培:A) 32  溫度(克耳文:K) 34  物質量(莫耳:mol) 36  光度(燭光:cd) 37  制定單位的歷史與SI詞首 二、導出單位 40  頻率(赫茲:Hz) 42  能量(焦耳:J) 44  電壓(伏特:V) 46  功率(瓦特:W) 47  電荷・電量(庫侖:C)、靜電容量(法拉:F) 48  電阻(歐姆:Ω)、電導(西門子:S) 50  磁通量(韋伯:Wb)、磁通密度(特士拉:T) 51  電感(亨利:H) 52  力(牛頓:N)、壓力(帕斯卡:Pa) 53  平面角(弧度:rad)、立體角(球面度:sr) 54  光通量(流明:lm)、照度(勒

克司:lx) 55  酵素活性(開特:kat) 56  放射能(貝克:Bq)、吸收劑量(戈雷:Gy)、劑量當量(西弗:Sv) 三、特殊單位 60  震度、地震規模(M) 62  資訊量(位元:bit) 64  海里、節(kn)、重力加速度(Gal)、旋轉速度(rpm)、特克斯(mg/m)、噸(T)、兩 66  克拉(car、ct) 67  毫米水銀柱(mmHg)、埃(Å) 68  天文單位(au)、光年、秒差距(pc) 70  長度的單位 71  面積的單位 72  容積的單位 73  質量的單位 74  力的單位、壓力的單位、黏度的單位、磁場的單位 75  能量的單位、功率的單位、溫度的單

位、光的單位 四、力和波的原理、定律 78  原理與定律的定義 82  自由落體定律 84  平行四邊形定律 85  虎克定律 86  慣性定律 88  牛頓的運動方程式 90  作用與反作用定律 92  槓桿原理 94  功與能量 96  動量守恆定律 98  角動量守恆定律 100  阿基米德原理 102  帕斯卡原理 103  柏努利定律 104  反射、折射定律 106  惠更斯原理 五、電場與磁場的定律 110  庫侖定律 112  歐姆定律 113  電量(電荷)守恆定律、克希荷夫定律 114  焦耳定律 116  安培定律 118  佛萊明左手定律 120  電磁感應定律

六、與能量有關的定律 協助和田純夫/渡部潤一 124  能量守恆定律 126  力學能守恆定律 128  熵增定律 七、相對論與量子論的原理 132  相對性原理 134  光速不變原理 136  等效原理 138  測不準原理 八、宇宙的定律 142  克卜勒定律 144  萬有引力定律 146  E=mc2 148  哈伯定律 150  維恩波長偏移定律 九、化學的定律 154  亞佛加厥定律 156  合併氣體定律 158  各種化學定律 十、生物的定律 162  孟德爾定律①~② 166  哈代-溫伯格定律 167  全有全無定律   推薦序   日常生活裡,我們會用到

公尺、公分、公斤、公噸、分、秒、公升、伏特、瓦等數不清的單位。倘若沒有這些公認的單位,就無法表達:一棵樹有多高、一包米有多重、上第一堂課要在什麼時候走出家門、一個杯子能裝多少飲料、為什麼各種電器需要的電池數目不一樣、一盞電燈每小時消耗多少能量。因此,認識各種單位的意義和由來,既有充實知識的趣味,也有助於了解和比較生活上各種物件的功能。   制定各種單位的過程中,人類觀察過許多自然現象和物體的行徑,發現一些規律性,而產生了粗略的單位,例如一天(兩次日出之間的時間)、一個月(兩次月圓之間)、一英尺(成人腳底板的長度)等。一方面由於有了這些單位,另一方面觀察的現象範圍也擴大,就發展出一些觀測工具,

提高觀測結果的精確度。細心地整理觀測結果,歸納出各種現象的規律性,和其中各因素演變的因果關係,也就發現了一連串的物理定律。   在這些定律的指引下,人類製作觀測儀器的材料和技術不斷進步,觀測範圍、精密程度跟著提升。於是,又發現更多定律,也需要修改或制定更多適用的單位。「單位」和「定律」互相激盪著,人類的智慧和努力寫出了許多動人的故事,因而日本牛頓雜誌社在2014年出版「單位與定律」一書。由於國際度量衡大會在2019年修訂部分單位的定義,「單位與定律」的修訂版問世,人人出版社將這本好書譯成中文。   本書包括兩部分:從序言到第3章陳述「單位」的發展史,以及各種單位的定義;第4章到第10章解說

和「單位」有密切關係的各種「定律」。因為「單位」是因量度的需要而制定,而量度時所觀測的大多屬於物理現象,觀測儀器和技術大多運用物理學原理而建立,所以本書主要介紹物理學定律,即使化學定律的基礎依然是物理學。最後一章的生物學定律,則屬於新的範疇。   第1章從長度、質量、時間這些最基本的物理量所用的單位說起,向讀者說明一系列「基本單位」的沿革。以生動的插圖,及精心製作的表格,呈現文章內容的重點。例如24、25兩頁的插圖顯示:「公尺」的定義從最早以地表兩定點間的距離為依據,到以「公尺原器」兩刻線間的距離為標準,再到現在藉助於光速恆定的特性而制定。圖裡附加適當篇幅的說明,讓讀者聯想到本文中較詳細的介

紹,而能體會修改定義的原因,和修改後提升觀測精確度的結果。   不論生活上或科技研發方面,長度、質量、時間不足以表達物件與現象的規模及演變。例如脈搏可能「用手指感測」(把脈)或是以「壓力感測器測量」或「經由心電圖等電子儀器觀測」,而測量內容包括「每秒幾次」、「每次搏動的強弱」等資訊,所以我們需要頻率、能量、電壓這些「導出單位」。   在第2章開頭,作者以聲波和電磁波的頻率為例,說明振幅、頻率、週期、波長的定義,以及頻率與波的效應(是否聽得見、醫療上的用處等)之間的關係。插圖及相關說明很鮮明易懂,可讓讀者留下深刻印象。作者在解說力、能量、功和功率、電磁場的主要物理量、壓力、光通量和照度、酵素

活性、放射活性及生物等效劑量這些觀念與單位時,也一樣用容易體會的方式編製插圖,使讀者容易接收陌生領域裡的資訊。   為了表示地震具有的威力來源,以及在各地造成的震動效果,地球科學界觀測並分析地震時震源地質結構的變化,並研究人體對於震動程度的感受和當地的加速度之間的關係,建立「地震規模」和「震度」的觀念。表達這兩個觀念的數值(例如規模6.3、震度4級),是經由精確規定的量度方法和計算產生的,但不能冠上前述的某種基本單位和導出單位。這兩個觀念的數值大小,具有明確的實用意義,它們各自構成一種「特殊單位」。第3章第1節的詳細解說(包括插圖和附表),可以讓讀者體會這種特殊單位的意義,也有助於理解氣象局

發布的地震消息內容。   類似地,位元(bit)和位元組(byte)是用來計量資訊量的觀念。因為它們的數值是依照精確定義產生的,也就形成另一種「特殊單位」。第3章的各節,詳細而清楚地解釋許多種特殊單位。例如斤、兩、磅是在日常生活中會用到的質量單位,經由規定舊有單位與國際單位的換算而定義的。又如光年與天文單位,是簡潔表達宇宙間的長距離所需而制定的。   值得提醒讀者注意的一個單位,是表示容積和體積的「毫升」(milliliter),它的縮寫是「ml」。但是很多人把ml讀作mol,變成物質量的單位「莫耳」。正確的做法是把它唸成milliliter,或依照從前表示相同意思的「立方公分」(cm3)

之縮寫「cc」。   第4章到第8章,實際上是一部插圖豐富精美的物理學科普教材,從經典物理的力學,談到近代物理的相對論、量子論和宇宙學。它選用的題材,一方面呼應前文的單位之定義及由來,使讀者領悟到制訂那些單位的必要性;另一方面,可以欣賞制定單位過程展現的人類智慧之美。   第9章列舉一些化學定律。本文及插圖讓讀者從分子、原子、電子等微粒的行徑(包括排列、運動、碰撞等),認識支配(造成)各種現象的機制,以詮釋各定律中的相關變因及呈現的結果。   第10章以遺傳學中的孟德爾定律及哈代-溫伯格定律,和神經傳導訊息的全有全無定律,作為生物學定律的範例。只用文字敘述,很難將這類題材傳達給讀者。本章

精心製作的示意圖,鮮明地呈現基因的可能組合方式,以及刺激強度與鈉離子流動與否的關係,因而幫助讀者了解造成種種遺傳效應的原因,和神經對刺激能否產生反應的條件。   本書的共同作者都是「單位與定律」相關領域的專家。他們有條理地將工作及研究的心得,融入本書的文字及插圖中。在本書各章,常會看到一個項目以不同的層次反覆呈現,因而能使讀者對書中題材感到興趣、細心閱讀,逐步增進了解程度,並啟發深入思考、謹慎推理的好習慣。這是一本圖文並茂、引人入勝的科普好書! 曹培熙 老師 台大物理系暨醫學院光電生物醫學中心退休教授

高能量光參啁啾放大器的搭建及其應用

為了解決電子伏特 波長的問題,作者蔡嘉倫 這樣論述:

整篇文章的作者為博士班學生蔡嘉倫,他就讀於國立清華大學光電工程研究所,就學期間(2013~2020)搭建了兩種中心波長的光參啁啾放大器(OPCPA),還有兩種不同波長的非線性雷射脈衝壓縮器。作者在就學及研究期間,搭建了兩種光參啁啾放大器,可以放大近紅外波長雷射,以及產生中紅外光雷射。他們分別由不同的源頭雷射驅動:(1)以商用鈦藍寶石雷射放大器當作源頭幫浦雷射,自組建的光參啁啾放大器可以產生雷射脈衝1千赫茲、0.5毫焦耳、368飛秒(1.36吉瓦尖峰功率)、1.9微米中心波長。至於後級放大部分,則由摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)雷射放大器作為幫浦雷射。(2)以摻鐿鎢酸釓鉀(Yb:KGW)商用雷

射放大器當作源頭幫浦雷射,中心波長1.55微米的光參啁啾放大器可以產生雷射脈衝1千赫茲、3.3毫焦耳、80飛秒(41.25吉瓦尖峰功率)。這樣的光源是個強大的工具,其可應用於電子加速產生兆電子伏特動能,或是高次諧波產生極紫外光。至於非線性雷射脈衝壓縮器,作者根據不同的雷射中心波長以及輸入脈衝能量,搭建了兩套多薄片展頻(MPC)架構去探索脈衝壓縮效果:(1)多薄片展頻架構一級,包含了9片200微米厚度的石英薄片,使得原本1.55微米中心波長的光參啁啾放大器,頻寬變成原本4倍。此頻寬經歷過脈衝壓縮之後,脈衝寬度從原本的80飛秒,壓縮變成20飛秒。(2) 多薄片展頻架構一級操作在中心波長1.03微米

。光源部分來自一台自行搭建的碟片雷射震盪器,加上一套多次穿透共振腔。此光源由德國的波鴻魯爾大學提供,可產生脈衝寬90飛秒、13.4兆赫茲,以及大約10微焦耳的脈衝能量。作者協助搭建了一套多薄片展頻架構,使得雷射脈衝寬度從原本的88飛秒,壓縮變成27飛秒,轉換效率為超過90百分比。此架構建立了一個里程碑,其輸入脈衝能量小於10微焦耳,脈衝重覆率高於1兆赫茲。此架構對於未來更高脈衝能量提供了可能性,其方法為選用更為寬鬆的聚焦條件,以及色散補償反射鏡。此一短脈衝光源提供了產生軟X光源產生的條件,未來預計可以應用在無標籤的生物樣本觀察。

電子技術完全手冊(第5版)

為了解決電子伏特 波長的問題,作者(美)STAN GIBILISCO 這樣論述:

本書是一本經過多次修訂的非常全面的電子完全自學手冊,內容循序漸進,還有詳細的圖解,豐富的例子,同時還每章后面還附有相關的習題,非常適合入門自學人士,同時多次修訂,內容全面而新穎,全新修訂的版本還補充了無線系統、光纖、激光、太空通訊,機電一體化等眾多新的科技成果。不僅是一本全面的入學手冊,同時還可以作為相關工程師的工具書。這本書可以幫助你在不選修正式課程的情況下學習到電子學、電力學和相關領域的基本知識。它可以作為自助學習的引導書籍,或者也可以作為課堂上使用的教材。本書的這一版包括了一些關於無線系統、光纖、激光、空間通信和機械電子學的全新內容或者更新后的內容。 第1部分直流電

第1章物理的背景知識 1.1原子 1.2質子、中子和原子序數 1.3同位素和原子量 1.4電子 1.5離子 1.6化合物 1.7分子 1.8導體 1.9絕緣體 1.10電阻 1.11半導體 1.12電流 1.13靜電 1.14電動勢 1.15非電學能量 1.16小測試 第2章電學單位 2.1伏特 2.2電流 2.3安培 2.4電阻和歐姆 2.5電導和西門子 2.6功率和瓦特 2.7關於記法的一點說明 2.8能量和瓦特小時 2.9其他的能量單位 2.10交流電和赫茲 2.11整流和脈沖直流 2.12保證安全! 2.13磁 2.14磁場單位 2.15小測試 第3章測量設備 3.1電磁偏轉 3.2靜

電偏轉 3.3熱力學的加熱 3.4電流表 3.5電壓表 3.6歐姆表 3.7萬用表 3.8場效應管電壓表 3.9功率計 3.10千瓦小時計 3.11數字讀數的測量儀器 3.12頻率計數器 3.13其他類型的測量儀器 3.14小測試 第4章直流電路的基礎知識 4.1電路圖符號 4.2電路圖和布線圖 4.3電路的簡化 4.4歐姆定律 4.5電流的計算 4.6電壓的計算 4.7有效數字的規則 4.8電阻的計算 4.9功率的計算 4.10串聯的電阻值 4.11並聯的電阻值 4.12功率的分配 4.13串並聯的電阻值 4.14小測試 第5章直流電路的分析 5.1流經串聯電阻的電流 5.2在串聯電阻兩端的

電壓 5.3在並聯電阻兩端的電壓 5.4在並聯電阻兩端的電流 5.5在串聯電路中的功率分配 5.6在並聯電路中的功率分配 5.7基爾霍夫第一定律 5.8基爾霍夫第二定律 5.9電壓的分配 5.10小測試 第6章電阻 6.1電阻的用途 6.2定值電阻 6.3可變電阻 6.4分貝 6.5電阻的標記 6.6小測試 第7章電池和電池組 7.1電化學能 7.2「雜貨店」電池和電池組 7.3小型電池和電池組 7.4鉛酸電池組 7.5基於鎳的電池和電池組 7.6光伏電池和電池組 7.7燃料電池 7.8小測試 第8章磁 8.1地磁場 8.2磁場力 8.3磁場強度 8.4電磁鐵 8.5磁性材料 8.6磁性設備

8.7小測試 考試:第1部分 第2部分交流電 第9章交變電流的基礎知識 9.1交流電的定義 9.2周期和頻率 9.3正弦波 9.4方波 9.5鋸齒波 9.6復雜波形 9.7頻譜 9.8一個周期的一部分 9.9幅度的表示方法 9.10發電機 9.11為什麼是交流電而不是直流電呢? 9.12小測試 第10章電感 10.1電感的性質 10.2電感的單位 10.3串聯的電感 10.4並聯的電感 10.5電感之間的相互作用 10.6空氣內芯線圈 10.7鐵磁性內芯 10.8傳輸線電感 10.9小測試 第11章電容 11.1電容的性質 11.2簡單的電容 11.3電容的單位 11.4串聯的電容 11.5並

聯的電容 11.6固定電容 11.7可變電容 11.8電容的標稱數值 11.9電極間電容 11.10小測試 第12章相位 12.1即時數值 12.2變化的速率 12.3圓和向量 12.4相位差的表示方法 12.5相對相位的向量圖 12.6小測試 第13章感抗 13.1電感和直流電 13.2電感和交流電 13.3電抗和頻率 13.4RXL的1/4平面 13.5電流的相位落后於電壓 13.6相位的落后是多少? 13.7小測試 第14章容抗 14.1電感和直流電 14.2電容和交流電 14.3容抗和頻率 14.4RXC的1/4平面 14.5電流的相位領先於電壓的相位 14.6相位的領先有多少? 14

.7小測試 第15章阻抗和導納 15.1重新回顧虛數 15.2重新回顧復數 15.3RX半平面 15.4特征阻抗 15.5電導 15.6電納 15.7導納 15.8GB的半平面 15.9小測試 第16章交流電路分析 16.1串聯的復數阻抗 16.2串聯起來的RLC電路 16.3並聯起來的復數導納 16.4並聯RLC電路 16.5把所有的分量整理在一起 16.6化簡復雜的RLC電路 16.7交流電的歐姆定律 16.8小測試 第17章交變電流功率和諧振 17.1功率的形式 17.2功率參數 17.3功率傳輸 17.4諧振 17.5諧振設備 17.6小測試 第18章變壓器和阻抗匹配 18.1變壓器的

原理 18.2變壓器的結構 18.3電源變壓器 18.4隔離和阻抗匹配 18.5射頻頻率變壓器 18.6小測試 考試:第2部分 第3部分電子學基本知識 第19章半導體簡介 19.1半導體革命 19.2半導體材料 19.3摻雜和載流子 19.4PN結 19.5小測試 第20章二極管的應用 20.1整流 20.2探測 20.3倍頻 20.4信號混合 20.5開關 20.6電壓校正 20.7限幅 20.8頻率控制 20.9振盪和放大 20.10輻射能量 20.11光感二極管 20.12小測試 第21章電源 21.1電源變壓器 21.2整流二極管 21.3半波電路 21.4全波中心觸點電路 21.5全

波橋式電路 21.6電壓倍增電路 21.7電源濾波 21.8電壓校正 21.9設備保護 21.10小測試 第22章雙極型晶體管 22.1NPN型晶體管與PNP型晶體管 22.2偏置 22.3放大 22.4增益與頻率的關系 22.5共發射極配置方案 22.6共基極配置方案 22.7共集電極配置方案 22.8小測試 第23章場效應晶體管 23.1結場效應管的原理 23.2放大 23.3金屬氧化物半導體場效應管 23.4共源極配置方案 23.5共柵極配置方案 23.6共漏極配置方案 23.7小測試 第24章放大器和振盪器 24.1重新考察一下分貝 24.2基本的雙極型晶體管放大器 24.3基本的場效

應管放大器 24.4放大器的分類 24.5功率放大器的效率 24.6驅動與過度驅動 24.7音頻放大 24.8射頻放大 24.9振盪器的工作方式 24.10常見的振盪器電路 24.11振盪器的穩定性 24.12音頻振盪器 24.13小測試 第25章無線發射機和接收機 25.1調制 25.2圖像傳輸 25.3電磁場 25.4電磁波的傳播 25.5傳輸介質 25.6接收機的基礎知識 25.7探測器之前的各級 25.8探測器 25.9探測器后的各級 25.10特殊的無線模式 25.11小測試 第26章數字信號和計算機的基礎知識 26.1制系統 26.2數字邏輯 26.3二進制通信 26.4計算機器件

26.5計算機顯示屏 26.6打印機和掃描儀 26.7互聯網 26.8小測試 考試:第3部分 第4部分特別的設備和系統 第27章射頻通信的天線 27.1輻射電阻 27.2半波天線 27.31/4波長豎直天線 27.4環狀天線 27.5接地系統 27.6增益和方向性 27.7相控陣 27.8寄生陣列 27.9超高頻和微波頻率的天線 27.10安全問題 27.11小測試 第28章集成電路 28.1集成電路技術的優點 28.2集成電路技術的限制因素 28.3線性集成電路 28.4數字集成電路 28.5部件密度 28.6集成電路存儲器 28.7微計算機和微控制器 28.8小測試 第29章電子管 29

.1基本形式 29.2電極配置方案 29.3電路排列方案 29.4陰極射線管 29.5顯像管 29.6在300MHz的頻率條件以上的真空電子管 29.7小測試 第30章傳感器、定位和導航 30.1波轉換器 30.2位移傳感器 30.3方向和測量大小 30.4高彈體 30.5定位系統 30.6導航方法 30.7小測試 第31章聲學和音頻的基本知識 31.1聲學 31.2響度和相位 31.3技術上的考慮 31.4部件 31.5特殊的系統 31.6硬錄制介質 31.7電磁干擾 31.8小測試 第32章高級通信系統 32.1蜂窩通信 32.2衛星和網絡 32.3業余無線電和短波無線電 32.4安全和隱

私 32.5調制光 32.6光纖光學 32.7小測試 第33章激光的基礎知識 33.1激光的工作原理 33.2腔體激光器 33.3半導體激光器 33.4固態激光器 33.5其他值得一提的激光器 33.6小測試 第34章機械電子采樣器 34.1保持監控 34.2各代機器人及其應用 34.3機器人控制器 34.4機器聽覺和視覺 34.5機器人導航 34.6遙在系統 34.7人工智能 34.8小測試 考試:第4部分 期末考試 附錄A小測試、考試和期末考試的答案 附錄B電路圖符號 推薦擴展閱讀材料

螢光鑽石之光學檢測及效能增益研究

為了解決電子伏特 波長的問題,作者郭善仁 這樣論述:

螢光奈米鑽石(FND),其螢光特色是寬波段且非常穩定,不會有漂白和光爍的現象,非常適合於長時間的觀測研究極具有類似的光譜。FND的製作方法,首先是將含有微量氮雜質的人工奈米鑽石當原料,再將其置於真空環境中以高能加速器產生的電子(貝他射線)、離子或質子束進行轟擊,於奈米鑽石內部生成晶格空缺(V),最後以攝氏八百度的高溫促使內部空缺進行移動,加熱約1 ~ 2小時使得空缺(V)與鑽石晶體中之氮原子(N)結合後形成氮-空缺中心(NV),再進行最後的退火。NV以帶電荷的形式分為二類:一類是中性的NV,其能隙為2.156電子伏特;另一類是帶負電性的NV,其能隙為1.945電子伏特。當含有NV的FND受到

黃綠色光照射時,擁有NV的FND會發出波長為550奈米–900 奈米螢光。FND有個缺點:其螢光的強度會隨尺寸變小而驟減。回顧FND在高溫加熱二小時的製作過程,靠近FND表面的空缺(Vs)在移動過程中,若不幸的沒有被鄰近的氮原子(Ns)所捕捉生成氮-空缺中心(NVs),遷移到表面的空缺就會形成表面孔洞而消失,根據先前文獻研究螢光鑽石表面36點的NVs深度數據,在此論文中進而提出有效NV區間的假設:假設在不同尺寸的FND,其粒子的表面至表面底下深度達D的殼層區間是都不易形成NVs,是NV空乏區間;基於此假設:距離表面D的NV 空乏區間,佔小尺寸FND之體積比例相較於佔大尺寸FND的體積比例會大許

多,於此就可以解釋:小尺度FND之螢光的強度驟減的原因。因此,我們在本論文推導了一個有效NV區間的方程式,若假定FND其NV空乏區的深度D距離表面殼層為10奈米,經此有效NV區間的方程式的推導,100奈米尺寸的FND之有效區間為51.2%;依據推論當球型螢光鑽石的直徑大到1微米,其有效區間可高達94.1%。近年來,科學家利用金屬表面侷域電漿共振方式,將周遭的電場聚集於表面間產生侷域熱點,並很成功的運用產生熱點來增強二維材料在侷域間的螢光或拉曼訊號,但是對於尺度較高的的立體三維FND,螢光增益的幅度很有限,這與本論文的有效NV區間假設是相互呼應的,因為三維FND之有效NV區間是在FND內部而非表

面,表面侷域電漿所產生的熱點很侷域且涵蓋範圍有限,因此無法有效對於直徑100奈米的FND之螢光進行增益。於此,本論文的第一部分,重點在於有效增益FND之螢光強度:因為FND具有寬的放光波段,我們選擇具有高涵蓋率的金屬/介電材料共振腔結構之二維材料,來進行FND之螢光增益,經由實驗結果,我們成功地藉由調整介電材料的厚度,來調控表面空間電場之位置,有效增強FND之有效NV區間之電場,來增益其螢光強度。於實驗過程中我們發現:增加介電材料的厚度,不僅能增益螢光強度,還能使FND所放出的螢光產生紅位移。經由實驗結果,我們證實532奈米波段光源會激發中性NV發光,而影響螢光效率;若採用633奈米的雷射光源

,並結合適合的金屬/介電材料共振腔結構,能有效將帶有負電荷NV的螢光增益並不改變其光譜形貌,將100奈米的FND之螢光增益值達到目前最高的11.2倍,是過往採用表面侷域電漿共振的技術所不能達到的。在過去十年,螢光鑽石的研究在生物體系中確實扮演重要的角色,然而研究都在僅侷限於奈米尺度的FND,對於具有高含量NVs且會發出極明亮螢光的微米尺寸之螢光微米鑽石(FMD),少有相關的研究報告。本論文的第二部分,利用非破壞性且侷域檢測的方式來進行FMD的研究:在此實驗中我們發現,使用一般的532奈米光源,可以使微米鑽石(MD)在同一張光譜能產生螢光與拉曼的訊號,於此可以得到NV的相對密度;但是對於維米尺度

螢光鑽石FMD僅產生非常強的螢光,並不易取得的拉曼訊號了;偶然間發現,當我們使用785奈米的光源,以二次光子來激發FMD內的NVs,結果在同一張光譜能同時產生FMD之螢光與拉曼訊號,而沒有經過螢光鑽石製程的MD,只會有拉曼訊號而沒有螢光;基於此光學特性,我們將FMD拉曼訊號強度固定來偵測其螢光強度,用此來代表FMD侷域間被激發的NV之相對數量,亦是此侷域間的相對NV密度。此非破壞性光學檢測方法能快速檢測FMD品質。本論文的第三部分是FMD的應用;;運用FMD具有很明亮的螢光,當我們於深度達2–3釐米的雞肉組織中,置入二顆FMD且相距約200微米,並採用637奈米的光源來照射雞肉組織,仍可獲得具

有相當辨識度的螢光訊號,這訊號可用來作為生物的淺層組織之標定;: 運用鑽石有極高的導熱係數,我們將FMD表面進行中空金奈米粒子(HGN)的修飾,此HGN-FMD複合材料在785奈米、2.4 W/cm2的光源密度下,僅十分之一覆蓋率的HGNs即能吸收大部分的光能並轉換成熱能、而且在此雷射光源的激發下30分鐘,螢光強度沒有衰退,HGN-FMD複合材料優異的再現性與次釐米的解析度,很適合來進行生物的組織實驗。當我們在雞肉組織下深度2釐米處植入5顆HGN-FMDs,在785nm 光源下、我們再用熱像儀來量測雞肉組織表面溫度,並搭配COMSOL溫度模擬軟體的估算,於此深度的雞肉組織內可以產生20度以上的

溫差,此HGN-FMD的優異光轉熱效應,有利於未來在淺層肌膚下之熱療及監測應用。