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在Sapphire 基材上以電化學沉積YAG 螢光薄膜
A novel method of electrolytic Y3Al5O12 (YAG:X, X=Ce, Eu, Tb) phosphor thin-film coating on sapphire was investigated in yttrium, aluminum, cerium, europium and terbium nitrate solution. By means of X-ray diffraction (XRD), scanning electronic microscopy (SEM) observation, and cathodic polarization tests, the most efficient potential of deposition was found in the region between -1.2 V~-1.5 V. The YAG phosphor thin-film was successfully synthesized by the cathodic deposits were heat-treated at 1200 ℃ for 4 hours. The excitation photoluminescence (PL) spectra of Ce3+ in YAG consists of a strong maximum at about λ=520~530 nm that show yellow emission peak, and a red emission was observed at about λ=595~700 nm by additional Eu3+. The excitation PL spectra monitored inλ=480~500 nm with the amount of Tb3+ and that show green emission peak. The fabrication of YAG phosphor thin-film will be useful to improve the emission intensity of the white LEDs in the future.由電解沈積陰極的電位—電流關係圖、X光繞射分析、SEM 觀察及實驗反應的經驗式我們可以知道要在導電的sapphire(氧化鋁單晶)基材上電解沈積合成燒結YAG 螢光薄膜所需之各類氫氧化金屬,其合適的電解沈積電位為-1.2 V~-1.5 V,我們利用電化學沈積法可以成功地合成欲燒結成YAG 螢光薄膜所需之氫氧化金屬,將所合成之氫氧化金屬放入高溫爐以1200 ℃高溫燒結4 小時後,依據我們目前以光螢光激發(PL)這些YAG 薄膜的光譜結果,可以成功地得到YAG:Ce(λ=520~530nm)黃光螢光薄膜、YAG:Eu(λ=595~700nm)紅光螢光薄膜及YAG:Tb(λ=480~500nm) 綠光螢光薄膜,證明以新的電化學方法可以成功製備YAG 螢光薄膜,相信這些研究成果未來應用在研發提昇白光LED 發光效能上有極大之助益。
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本實驗主要研究在不同密度的液體之間設計出一條細窄通道,使其發生交流振盪的現象,嘗試解釋其發生的原因,並找出下降(上升)高度變因的關係式,以及影響震盪週期的變因,實驗測量出的結果與理論推論的趨勢相吻合。
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本研究目的在找出檢測過氧化氫含量的新方法,並以此檢測待測物所含的過氧化氫含量。我們首先找出能與雙氧水呈現明顯反應的物質──紫質,以UV-vis分光光度計檢測不同紫質加入定當量數之過氧化氫後的吸光度變化,結果顯示CoOMTPP之靈敏度最佳,且呈現線性變化,可用於定量極微量的過氧化氫。 而另一紫質CoOETPP被氧化後會產生明顯的顏色變化,故可嘗試用來定性分析過氧化氫溶液。我們將CoOETPP製成試紙,觀察其吸附效果及滴加過氧化氫後的顏色變化情形。結果顯示,此試紙可檢測濃度3.54ppm以上的過氧化氫溶液,優於市售碘化鉀澱粉試紙之檢測極限25ppm。
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利用熱溶劑法製備鐵硒超導奈米片及特性之研究
本研究發展一套熱溶劑法合成鐵硒奈米超導體,並嘗試發展出新的元素摻雜方式。由此熱溶劑法所合成之鐵硒奈米超導體具有特殊的八邊形奈米片結構,除此之外更具有20K之超導臨界溫度。接著我們嘗試以吡啶溶液對奈米片進行插層的動作,雖然插層並不成功,但我們卻由此得知20K之超導臨界溫度是由鹼金屬的摻雜所促成。故我們調整熱溶劑法的反應環境,使得結晶與摻雜兩步驟在一反應系統中同時進行,透過此方法我們成功將更大量的鹼金屬摻雜至結構當中,且能以替換鹽類的方式來摻雜不同鹼金屬,由此方法所合成之鐵硒奈米片明顯具有比原先更高的超導臨界溫度,且仍保留原有的特殊八邊形結構。最後在改善量測的方式時我們更意外的發現較大的奈米片具有不同的物理性質,在磁性量測中約40K處有明顯的抗磁訊號產生,因此我們推測特殊的奈米片也有可能是影響超導臨界溫度的因素之一。而由於本研究在製成技術及樣品性質上皆有極令人耳目一新的突破,故可望在講求能源效率的今日有所貢獻。
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在中國數學雜誌八卷二期( Chinese Journal of Mathematics volum 8, Number2 , Jun 1980)有篇朱建正、黃振芳所作”三角形的剪裁” ( "On Trimming A Triangle " )。內容是要證明以下的猜側:定義:剪裁給定一個三角形,固定其兩頂點,而將另一頂點沿三角形的邊向某一固定頂點移動,而得出一較小的三角形,這樣的程序稱為一個剪裁。下一個剪裁則從此較小的三角形出發。 Goodman 的猜測:由 △ ABC經有限多次剪裁成之 △ A'B'C',必可由 7 次以下之剪裁使 A 變到 A', B 變到B',C 變到 C'。實際上,朱、黃所證,僅是沒有“記號”的情形,至於有記號 的情形,卻從略不提。我試於後文提出一反例,說明朱、黃的解法何以無法解決有記號的情形。藉著電子計算機之助,我對此猜測的所有情形作了驗證,證實往考慮記號的情形下此一猜測為真。根據朱教授表示,原問題係他於 1978 年赴英參加數學會議時,一數學家 Coodman 所提出。
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當我們做電離質導電實驗時,經過老師一番講解後,使滿懷自信的做了起來,但我們辛苦做出來的實驗,效果卻不理想;不是藥品在溼濾紙上擴散得模糊不清,就是有色離子移動的方向不明,於是心中浮起了疑念,是我們技術太差了?還是實驗本身就有問題?但最後唯一的辦汰就是請教老師,老師說每年做這個實驗都是不理想,但是內心不甘;天下無難事,只怕有心人,這實驗一定有更好方法,就這樣引發了我們的實驗興趣,老師看我們有這股熱誠也義務的指導我們,經我們的熱烈討論,收集資料,以及實驗,這一他改進的實驗就這樣的展開了!
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金門的西北岸, 有種含鐵質豐富的石頭, 外表坑坑洞洞, 顏色呈騂紅色, 而凹凸不平的外表也造就了它俗名的由來, 當地人俗稱「貓公石」, 是種少見的沉積岩。本項研究於93 年5 月至94 年5 月, 觀察的地點從慈湖海堤沿岸至古寧頭的海岸。就金門西北角海岸貓公石的分布、成分及環境進行調查。貓公石在經過海水沖蝕之後硬度極高, 根據觀察發覺人為的建設和強勁的東北風的風蝕, 對於貓公石數量的減少造成極大的影響。
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在科展製作時,我們曾參觀過大潭發電廠。從大潭發電廠的參訪經驗,我們知道設立風力發電廠需考慮當地的風場及風向是否穩定,因此我們利用製作穩定器流作為實驗的氣流來源。為了探討不同旋轉翼對轉速之影響,我們分別削製出各式各樣不同形狀、寬度的旋轉翼,測量不同旋轉翼片數、翼片剖面形狀、受風面積與攻角對風力機轉速之影響,並探討風力機的不同轉速與發電機發電量之關係。我們做出不同線圈數的風力發電機,測量其發出的電流,並且是著於線圈中加入磁性物質及非磁性物質探討發電機的發電量有何不同。
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綠豆萌發時硝含量的探討及蘿蔔硝含量的調查
在人口爆炸的 20 世紀,農作物的增產是無可須臾遲緩。植物體的含氮有機物,不但含量頗多,而且是生理上酵素、肢基酸、核酸、瞟呤等蛋白的構成要素,為了增加農作物的生產,瞭解氮的代謝作用是非常重要的。植物吸收各種含氮化合物以供體內之需要,其中以硝酸鹽氮和銨鹽氮為最主要來源,而在土壤中大部分銨鹽會經硝化反應轉變為硝酸鹽,再供植物體吸收,其反應如下。
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本實驗探討大肚魚適應環境之方式以及大肚魚對顏色探究與學習能力之相關性,主要內容如下:生殖方面:體內受精、卵胎生、一年四季的生產、族群中雌雄數量比約 3:1 及性反射刺激,此皆有助於種族的延續。生存方面:攝食具活動力的餌;對細長形且會動之物體,具攻擊性傾向;體色會隨所處周遭環境顏色改變;刺激源(強度及加速度改變)影響鑽地隻數,上述皆有利大肚魚獵補食物或避免受到敵害攻擊。學習能力與探究行為:探究行為出現時,先前學習經驗及防禦反射──鑽地行為均受到抑制,但大肚魚對顏色的偏好,會影響探究行為之表現。(作品名稱由來:我們認為大肚魚在水中有如 F117 隱形戰機般,具反雷達、隱形、快速等特色,此對大肚魚之生存具重要意義。)
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永續的鑽石海岸─有孔潛堤消波能力之研究
潛堤能消散部分波能,控制海灘侵蝕達到保護海岸,但現有潛堤皆是實心的結構物,研究者從海蝕洞的特殊景觀聯想嘗試應用孔洞在潛堤結構,讓不透水式潛堤成為有孔透水式,故使得研究者想了解透水式潛堤其消波能力、堤後渦流強度與分布到底和不透水式潛堤有何差異?因而引發本研究之動機。由於實際潛堤之結構相當龐大,因此本研究嘗試設計透水潛堤之模型,再進行模擬,實驗中針對(1)透水性潛堤(編號:A 結構物,進6 出4)、(2)透水性潛堤(編號:B 結構物,進8 出4)、(3)不透水性潛堤(編號:C 結構物)等三種潛堤加以試驗,根據所得的資料分析潛堤之特性,其中包含消波能力(反射率)、堤後渦流分布與本體穩定性。由實驗研究結果發現(1)潛堤對不同波長的入射波會有不同的消波效果,在這其中會對某一特定波長產生最佳的消波能力(最大反射率)且將潛堤改成透水式潛堤則其反射率會降低,再者入水口孔徑愈大,反射率會愈低、(2)研究中所設計的透水式潛堤在水平出水口處會產生射流,有削減堤頂上方透射波所形成之渦流的功能,但射流如過大反而會形成更大之渦流強度、(3)渦流的產生會引起侵蝕,而堤頂壁的侵蝕會造成上方結構被破壞,其中以C 結構物最嚴重;而堤腳的侵蝕會造成潛堤傾倒,偏離原位置,失去原始功能,其中也以C結構物最嚴重、(4)透水式潛堤,其水平入、出口之孔徑比例如不超過3/2,則會在本體之穩定性表現較佳、堤後產生之渦流強度較低與渦流影響範圍會較小。海岸防禦之施工方法選用何種結構物來保護海岸,應慎重考慮其立即性及長期性之影響,避免保護施工方法選擇不當,長期後反而更難保護;此外在設計上除要求結構物本身安全並發揮最大保護效果外,應使其對鄰近海岸之影響降至最低,就潛堤而言,因其承受巨大的能量,所以壽命也十分有限,故在消波效果、潛堤壽命長短與生態保育等方面取一平衡,是相當重要的。
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澎湖本島為澎湖群島最大之島嶼,面積約64餘平方公里,約佔澎湖群島總面積之半,周圍約101.5 公里。東側、東南側、南側海岸比較單調,砂質海濱發育較佳,無顯著之內灣,海蝕平台不甚發達。本島之北側與西側,海岸參差凹凸,半島與內灣甚為發達,海蝕平台甚為發達,內灣甚淺,為岩盤分佈甚廣與珊瑚礁廣泛發育之故。近年來,水產養殖事業在本縣頭,尤其本島北海岸內灣之利用甚被重視,紛紛建設魚塭等設施,此等建設破壞原有環境,對本島北海岸之生態環境及今後本地區水產養殖業之發展不無影響,為此明瞭此地區沿岸底質。
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