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2018年10月31日 星期三

百日計畫:082-研究/研發分享-4-三維電腦斷層掃描

最近一次的學術研究案,是2014加入國立故宮博物院的文物科學研究是,協助建立新一代的3D-CT系統。

利用3D-CT的技術,可以非侵入式的檢測文物,並透過軟硬體的設計,針對不同材質建立起資料庫且應用在更多的需求,過去也曾分享幾則相關的文章。

我主要的任務是系統整合與使用者介面,我們購買了X-ray, motions & CMOS等組建,利用程式進行整合並建立使用者流程。

比較意外的是當時的第三方函式庫與程式/電腦衝突,而無法直接透過函式庫將CMOS讀取回來的原始檔案轉回正確的二維影像。也因此花了一陣子在作逆向工程,將原始檔案透過解碼後的演算法重新建構成二維影像。雖然每天絞盡腦汁的去從許多資料逆推原始演算法,但得到的成果是甜美的。

經過苦難後得到的核心演算法,我所撰寫的主程式就可以自在的將CMOS取得的影像進行所有的流程,也可以提供研究團隊開始將文物上線去做研究。

雖然在故宮的時間待的不長,但能夠解決核心問題,並協助故宮建立起一套全自動化的3DCT(含影像重構演算法),是我一個非常高興的事情,從財務上來說,也是替故宮省下了兩千多萬。

這也是我目前學術研究案的最後一個,接下來則是分享業界相關專案。

百日計畫:080-研究/研發分享-2-大氣化學研究

第二個與學術研究相關的是我曾經待了兩年多的台灣大學大氣科學所內的大氣化學實驗室,指導教授是洪惠敏博士,老師從加州理工學院畢業、哈佛研究後,回來台大大氣從事大氣中的化學、氣膠等研究。

在這段時間內,研究工作是利用傅立葉轉換紅外光譜儀進行所採集樣品中的化學成分,樣品來自野外觀測與實驗室製備兩種。大氣中的懸浮粒子表面所包覆的化學成分,影響了成雨機制,在空氣污染越益嚴重的今日,大氣化學提供了更多的資訊。

主要的研究如上述所說,而研究活動很有趣,除了與哈佛大學的Scot T. Martin博士實驗室合作取得樣品外,也在台灣各地的觀測點進行野外觀測。看似簡單的觀測,事前的準備細節還真不少,除了挑選適合的量測地點外,儀器的搬運、架設與量測前的校正等等,更不用說觀測期間的監控、更換採樣瓶/袋等等。

我在這期間也建立了許多(半)自動化的系統,如遠端監控、氣體流量與溫濕度生成/控制軟體、數據處理(MATLAB)與懸浮粒子粒徑篩選程式等等。

相關的研究成果也發表並被接受如下:
1. Reactive Aging of Films of Secondary Organic Material Studied by Infrared Spectroscopy, 2012, J. Phys. Chem. A

2. A case study of single hygroscopicity parameter and its link to the functional groups and phase transition for urban aerosols in Taipei City, 2016, Atmospheric Environment

在畢業多年後,還能有兩篇國際期刊的參與,實在是很感謝指導老師的放手讓我去做與提供我的經歷去幫助這些細節。

大氣化學領域的研究雖然不是這麼『直覺』地可以讓一般民眾感受到,但因為有這些尖端、前期的基礎研究,才能夠衍生更多的『資訊』提供給更多不同領域的人有所突破。

老師最近亦持續與哈佛的Scot T. Martin博士合作,遠到Amazon rainforest進行野外觀測,若新的計劃有機會,我將繼續與老師合作新的研究。

百日計畫:079-研究/研發分享-1-奈米合成與光學(光纖)感測器

從大二進實驗室開始,到碩班畢業的這四年多,在特別的指導教授與他的開放風氣/教導,玩了很多東西。 

我是化學背景、分析化學為主要領域,尤其與氣相層析儀、紫外光可見光光譜儀的應用等,我們也自行設計開發感測器、電路、焊接等,當然軟體撰寫與應用也是在這樣的路途中不可或缺的。所以常常別的實驗室都覺得我們不是『化學家』。

學術研究的專題之一是合成奈米金屬粒子,在奈米維度下的物理性質會有所不同,如黃金->酒紅色的奈米金粒子溶液。而因為物理性質的改變,對於環境中的不同化學分子也會有著不同巨觀下的反應,因此奈米粒子拿來做感測器的材料也是越來越普及,甚至利用奈米維度的合成,應用在藥物開發也是有的。

我之前研究使用奈米金/銀/金殼等粒子應用在有機揮發性氣體的感測,而使用的感測器主體是光學,將合成出來的奈米材料經由表面修飾“長”在感測器表面。不同的氣體分子引起不同的折射率改變,而具有新穎物理性質的奈米粒子,對於微小的折射率改變則非常靈敏。我也用自製的玻璃光纖,對於所量測的氣體濃度可以達到更好的偵測下限。 

相關的成果也陸續發表在以下的期刊:
1. Organic vapour sensing using localized surface plasmon resonance spectrum of metallic nanoparticles self assemble monolayer, 2007, Talanta

2. Surface modification on silver nanoparticles for enhancing vapor selectivity of localized surface plasmon resonance sensors, 2009, Sensors and Actuators B: Chemical

這些已經是2008年以前的研究了,由最近的科技報導得知,奈米材料愈發更多的應用(如前述的檢測技術、藥物開發、新穎材料等等),期待在安全的評估下,更多的奈米材料可以被二次創新,變成讓更多的人可以使用的『商品』。

個人資料:

2017年5月2日 星期二

化學定位

(有感亂發)
化學背景普遍都被定位為材料相關,不論是在化工產業(油,燃,塑等),或民生產業(飲食,生活用品之材料),或生醫產業(藥物合成,醫療器材材料),或品質管理(QA/QC),剩下的再被打散到不同職務/職責當中(如管理,法規,商業等等)。前述主要的大宗就是"材料"了~~

2008年9月15日 星期一

Large Hadron Collider---part I_from Yahoo

Large Hadron Collider(LHC)
中文名稱為-大型強子對撞器
應該是最近科學界頗紅的事件
簡單說
就是拿"這個"跟"那個"撞在一起去"觀察"有沒有發生什麼事情~
大概就這麼簡單吧~~~(傻)

高中朋友前幾天問起,就上網研究一下。
既然想要了解這個東西,首先,
就先來瞭解"大型強子對撞器"這個名詞好了
大型當然就是因為他很大囉~(哈哈)
他是一個圓周為27公里的圓型隧道~(如圖)

看的出來非常大吧~哈哈~
接下來是"強子"
強子
是次原子粒子的一種(或著叫他"亞原子粒子"也一樣)
通常在物理學作用力裡面受強作用力影響的粒子皆稱為強子~

重點來啦~雖說是強子對撞機,
可是新聞怎麼都是"質子束流"的描述呢?
這是因為,"質子"在物理學上面被歸類於"強子"
或者說強子主要分成兩類
一是重子-而質子就是屬於這類
另一為介子
詳細的可以上網查詢.

先說些特別的就是
爭論西格斯粒子的存在與否
和
黑洞的產生

爭論那點可以看以下的連結~
而黑洞的產生有時間會慢慢研究~
不過雖說很多人極力否決會產生的機率~
不過~天曉得物理理論的極限在哪~

今天就先到這邊~看小說跟休息去~

參考網頁
中文介紹
英文介紹

比較有趣的網頁
主要爭論議題-中文

回覆老猴的問題~
兩個問題基本上都是有沒有可能產生黑洞的疑問~
這個問題從很"嚴謹"的學術角度來看的話~
根據"所謂的理論"是不會產生的~
就算產生了~也會因為"理論"而急速消失~
不過~這畢竟是理論~
直接在地球內部進行高能量撞擊(雖然遠遠小於預期的能量)
會發生與否真的很難說~要賭機率嗎~其實也賭不起~
反正科學家都嘛這樣玩~
君不見造福人類數十年的冷媒-氯氟碳化合物
竟然是破壞大氣層主要兇手之ㄧ~
雖然它是屬於長期性的禍害~
不過~科學研究總是會有無法預料的結果~
也許~黑洞沒產生~但是高能量的撞擊也可能使得其他不同的效應發生~(天曉得)

還有~我物理真的遺忘很久啦~哈哈~
費曼的書~你放假在家有空在傳給你吧~還是你要紙本~(我目前複印本只有到第六章而已)
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1樓
挖.......好利害喔.....挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
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挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖挖
jason0831 於 September 16, 2008 02:04 PM

你很白爛耶~
留在台中烤肉的傢伙
版主 於 September 16, 2008 03:21 PM

2樓
(悄悄話)
喔喔喔!好難懂喔!!姐姐都看不懂啦!
yselin 於 September 16, 2008 10:21 PM

(悄悄話)
喔~這篇是應朋友的要求打的~哈哈~不懂沒差拉~
妳沒看其他文章唷~
版主 於 September 16, 2008 10:46 PM

3樓
我物理遺忘更久= =
另外我想要複印本,我比較喜歡看書比較不喜歡在網頁看資料
那是一種FU啦
不過你要進去當兵了,所以可能得慢慢等了XD

回歸主題
基本上你提出的兩點我有找到相關資料在能量上的確產生黑洞的機率微乎其微但是為什麼即使產生了也會急速消失,這點我是比較不解與好奇的至於strangelet的存在與否講了好幾年了(我記得我們高中時就有聽說這個了,甚至更早)藉由這個實驗想找出strangelet是否存在與如何生成這點要是真如理論上去跑的話,真會造成一大突破點畢竟整個基本架構會重修訂至於你提到的「高能量的撞擊也可能使得其他不同的效應發生」這的確是比較擔心的部分畢竟是直接在地球內部產生違犯常態性的撞擊,到底有什麼影響誰也說不准且這實驗是長時間的2008/9/10那天只是一個開啟而已,所以靜觀其變吧,等會借引用至我的網誌呀^^
NICEALAN 於 September 18, 2008 10:28 AM

複印本我可以先印給你看~剩下的我女友在台北會陸續的
幫我印~哈哈~版主 於 September 18, 2008 04:27 PM

4樓
另外,我很像把strangelet跟Higgs搞錯了@@
等我去查一下@@SORRY
NICEALAN 於 September 18, 2008 11:48 AM

西格斯與夸克團還是有差拉~
版主 於 September 18, 2008 04:28 PM
5樓
恩,搞錯了,先SAY SORRY
NICEALAN 於 September 18, 2008 12:07 PM
一直洗版不是好習慣唷~~
版主 於 September 18, 2008 04:28 PM