傅立葉轉換於奈米螢光鑽石超微量偵測之研究
螢光奈米鑽石(Fluorescent Nanodiamond, FND)主要應用於生物定位,其結構中與一個氮原子相鄰的晶格缺陷部分(Nitrogen-Vacancy, NV^-)照射波長532nm的雷射會發出637nm的螢光,對FND施加磁場會使螢光強度減弱。由於在低濃度溶液中螢光訊號會被溶液的背景雜訊掩蓋而難以偵測,因此設計實驗對FND施加穩定變換的磁場,此動作能夠使螢光強度也進行相同週期的變化。針對此週期進行快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transformation, FFT)得出的數值會與螢光強度呈正比,進而推知FND濃度,有效排除不隨磁場變動的背景雜訊。研究結果顯示,施加磁場並使用FFT能夠成功排除牛血清蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA)、碘化丙啶(Propidium Iodide, PI)、水、血液的背景輻射,且FND在高離子濃度溶液中會沉澱,在表層包覆BSA則可以有效地改善此現象。FND不易受到血液的背景輻射干擾螢光測定。
多邊形的剖分圖形數量之探討
從參考資料[1]可知,將凸n+2邊形利用n-1條不相交的對角線剖分成n個三角形的圖形數量即為卡特蘭數Cn。而我利用不相交的對角線把n+2邊形剖分成數個多邊形和三角形的組合,並從此類的剖分圖形與三角剖分圖形之關聯,進而由卡特蘭數的一般式推導出此類剖分圖形數量的一般式。在本研究中可得,若到把n+2邊形剖分成一個k+2邊形和多個三角形的圖形數量是(2n-k+1 n+1) ;把n+2邊形剖分成一個k+2邊形、一個m+2邊形和多個三角形的圖形數量,當m≠k,數量為n+2/2(2n-k-m+2 n+2) ,當m=k時,數量為n+2/2(2n-2k+2 n+2) ;把n+2邊形剖分成一個k1+2邊形、一個k2+2邊形、一個k3+2邊形、和n-k1-k2-k3 個三角形的剖分圖形,當k1,k2,k3兩兩相異時,數量為(n+2)(n+3)(2n-k1-k2-k3+3 n+3) ;把n+2邊形剖分成一個K1+2邊形、一個K2+2邊形、一個K3+2邊形、一個K4+2邊形和n-K1-k2-k3-k4個三角形的剖分圖形當k1,k2,k3,k4兩兩相異,數量為(n+2)(n+3)(n+4)(2n-k1-k2-k3-k4+4 n=4)。並猜測若k1,k2,...,ki兩兩相異時,把n+2邊形剖分成一個k1+2邊形、一個k2+2邊形、…、一個ki+2邊形、和n-Σkj 個三角形的剖分圖形數量為(n+i)!/(n+1)!(2n-Σkj+i n+i) 。