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同調X光大突破清大做到了 奈米拍攝升速千倍

【發布日期】: 2016-02-19 

【新聞來源】: 蘋果日報/突發中心黃羿馨/新竹報導

X光是20世紀以來科技研究最重要的光源之一,已廣泛應用在科學、醫學、地質、考古、能源、環保等基礎與應用科學研究,第一個高次諧波同調X光發現於1987 年,但轉換效率只有約10-6 – 10-9,微弱的X光限制了許多應用,因此「如何有效提升同調X光轉換效率」成為這30年來,科學家一直想突破的問題。

研究團隊費時三年,成功提高「桌上型同調超快X光」亮度(由右至左分別為Tenio Popmintchev 博士、陳明彰老師、Dimitar Popmintchev博士)

國立清華大學電機系光電工程研究所陳明彰助理教授,與美國科羅拉多大學等國際研究團隊,研究發現使用極短波長的雷射光來產生「高次諧波同調X光」,相較傳統使用的紅外光雷射來產生同調X光,有效提升轉換效率千倍以上、亮度也提升千倍,以「奈米影像」應用為例,原本費時1小時才能完成的奈米影像,現在只需要幾秒即可完成,研究結果於去 年 12 月發表在 Science科學期刊。

研究團隊費時三年,成功提高「桌上型同調超快X光亮度,轉換效率提升千倍以上、亮度也提高千倍,陳明彰表示,其中高亮度的13.5nm的光源,正是下一世代半導體產業重要蝕刻及缺陷檢測光源,未來將在奈米檢測及生物影像扮演重要的角色。

相較傳統使用的紅外光雷射來產生同調X光,轉換效率只有約10-6 – 10-9,團隊使用紫外光(270 nm)雷射光源產生「高亮度」高次諧波同調X光,最高轉換效率達10-3,亮度提升千倍以上,以「奈米影像」應用為例,原本需費時約1小時才能完成的奈米影像,現在只需要幾秒即可完成,又因X光可透入材料解析微小結構、深入細胞探討生命的運作、了解粒子運動行為,未來可應用在超快、奈米顯微術等應用。

研究團隊目前正積極將技術投入超快、奈米顯微術研究,未來也將努力提升台灣在超快雷射及桌上型同調X光在國際的能見度,陳明彰表示,研究團隊也投入資源培養人才,希望這次研究突破,能提升台灣光源研發及工業技術的國際競爭力。(突發中心黃羿馨/新竹報導)

       
清華電機暨光電所陳明彰教授
 
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