2011 年 8 月出版
科儀新知 第 183 期
光電技術與應用專題
可調適光學關鍵元件的設計與製作 [ 下載 PDF ]
劉彥良, 林美妏, 蘇國棟
可調適光學可以修正被扭曲的波前，是一種改善光學系統成像品質的技術。天文觀測、雷射、非線性光學、視光學及國防工業中，皆可見可調適光學的應用。本文將介紹如何設計與製作其中的光學關鍵元件：微透鏡陣列與可形變反射鏡，與它們在可調適光學中的應用。本文將展示毫米等級長焦 (一般為數百微米) 且多種佈陣模式的微透鏡陣列的製作方式，並將其應用於 Shack-Hartmann 波前感測器，以印證設計與製作成果。另一方面，我們將展示直徑 20 毫米、67 個六角形驅動電極的大幅度可形變反射鏡，並以實驗證實可形變反射鏡在波前修正的成果。
CIGS 薄膜電池產業技術與挑戰 [ 下載 PDF ]
林華愷, 藍崇文
隨著全球暖化問題的日益嚴重，再生能源這幾年廣受重視，特別是太陽光電能，但矽晶太陽能的成本要遠低於 $1/Wp 仍十分遙遠。未來要快速達到市網同價 (grid parity) 的目標，材料用量小的低成本薄膜電池自然被賦予很大的期望，而其中，銅銦鎵硒 (CIGS) 化合物電池更因為已達超過 20% 的光電轉化效率，幾乎是被公認有機會超越矽晶成為太陽光發電主流的明日之星。本文就這個 CIGS 薄膜電池的產業技術與挑戰做個簡單的介紹。
超快雷射時間解析激發探測量測系統訊噪比之提升 [ 下載 PDF ]
翁俊仁, 王太伸, 張鮮文, 白世璽
本研究著重於提升時間解析激發－探測量測系統的訊噪比，透過超快雷射之鎖模狀態觀測、即時影像監控激發探測光束之重合狀態、光偵測器參數最佳化，以及調整正交之偏振狀態等，期望找出適當最佳化參數，以獲得時間解析激發－探測反射率量測的最佳訊號。以 GaAs 晶片做為最佳化的實驗樣品，激發光與探測光強度分別僅需要 50 mW 及 1 mW 之低功率操作，目前已可將訊噪比提升至 50 左右。
光纖光柵信號解調技術與環境感測應用 [ 下載 PDF ]
施明昌
本文所介紹的光纖光柵波長解調方法是利用兩個光纖光柵，一個作為標準信號參考，另一個作為待測元件，兩個光纖光柵之間因溫度或應力所造成的波長位移差量會使光柵反射信號強度改變，藉由光柵反射信號的強度來判斷待測光柵元件波長的變化，這種方式可以不需要用到昂貴的光譜儀，系統的架構也較簡單，可以達到實用化的低成本考量。此外，本系統另一項創新的特點是利用兩個光纖光柵組成一個環狀摻鉺光纖光放大共振迴路，藉由其中一個光纖光柵因外界環境變化產生波長的位移變化，造成環型光共振迴路的光調置，能夠將光柵的反射信號再放大，可以提高信號訊雜比，而達到瞬時環境變化的監測。本文也將敘述光纖光柵解調系統的介面控制程式發展，以及一些機械振動及環境溫度的監測應用實例。
背接觸太陽電池模組封裝技術與效率提升發展 [ 下載 PDF ]
謝心心, 林福銘, 陸文豪
根據每年歐洲太陽能協會 (EPIA) 預測太陽能市場技術分析，矽晶太陽能電池技術由於具有高度成熟的技術以及元件穩定性，短期內仍是市場主流，然而為了達到低成本／高輸出的要求，必須藉由材料的匹配最佳化以及結構的改良，以達到高效能的目標。背接觸式太陽能電池模組不同於傳統的太陽能電池模組，除了電池設計突破傳統電池遮光面積過大的問題，模組技術方面，可改善封裝損失與降低串聯電阻，另一方面，以導電膠取代傳統的高溫焊接製程，能大幅降低晶片翹曲率，並且達到快速封裝製程的目標。
被動式採樣器於環境檢測之應用 [ 下載 PDF ]
凌永健, 陳柏嘉, 宋福祥, 王振宇, 葉明軒
被動式採樣裝置不需用外加能源及人為控制，適合長時間連續、大面積、荒野地區的環境樣品採樣。本文介紹四種被動式採樣器，包括半透膜採樣裝置、極性有機化合物累積採樣裝置、PUF 盤採樣器與擴散梯度薄膜採樣器。
新前處理技術－QuEChERS 之簡介 [ 下載 PDF ]
李仁傑, 王培成, 李茂榮
QuEChERS 為近年來所發展出新樣品前處理技術，利用液液微萃取以及固相吸附劑淨化兩個步驟完成萃取過程，可用於固態或液態樣品。若為固態樣品，則先將樣品粉碎達到均質的效果，再以乙.進行液相液相微萃取，經由以吸附劑為無水硫酸鎂和一級二級胺之分散式固相萃取法達到淨化萃取之目的，最後進行儀器分析。整個過程主要以劇烈搖晃及離心等方式減少前處理所費時間，具有溶劑使用量少、價格便宜、所花費時間較短及操作簡單等優勢。目前已廣泛地應用於蔬果中多重農藥殘留之檢測，逐漸擴展至環境、食品以及生物分析等領域。本文將介紹其萃取過程，並介紹該技術於環境分析、食品安全以及生物樣品分析方面的應用。
表面科學方法研究異相催化反應機制 [ 下載 PDF ]
吳信謀, 蔣昭明
以表面分析技術研究異相催化反應機制，在過去數十年間解答了許多催化反應的問題，為化學工業帶來重大的革新。本文介紹中山大學化學系表面科學實驗室使用的兩種表面分析技術：程溫脫附技術 (TPD) 與反射吸收式紅外光譜 (RAIRS)。說明其原理及如何運用此技術解析分子在金屬表面上的反應機制，獲取動力學資訊，並鑑定表面中間體與其吸附構型。
利用原子吸收光譜儀、原子螢光吸收光譜儀於煤樣中微量汞砷定量分析技術 [ 下載 PDF ]
鄭涵文, 余慶聰
燃煤過程排放大量氣體如汞、砷屬於 ppm 至 ppb 等級的微量元素，惟有透過準確的定量技術才能精確評估其對環境之衝擊。本研究目的在建立原子吸收光譜分析技術，以獲得微量汞、砷最佳分析條件。利用 NIST、ERA 已知濃度標準品測試，可獲得汞濃度在 4.7–1557 ppb 之間相對標準偏差 < 5%，砷濃度在 10–352 ppb 之間相對標準偏差 < 10%，另以原子螢光吸收光譜法定量砷元素，在 10–352 ppb 之間相對標準偏差 < 3%。使用微波消化真實煤樣品定量汞砷等微量元素成分，回收率落在 86–97% 之間。
