首頁 > 前瞻研究夢工廠
:::
前瞻研究夢工廠
「工欲善其事,必先利其器」,儀器是科學發展的心臟,從學校的實驗室到國家級研究中心,它們的身影無所不在,支撐所有科學研究的運作,唯有先進的儀器設備,才能不斷為科技注入源頭活水。
 
 

    過去,台灣雖擁有精湛的科技實力,許多關鍵的儀器設備仍仰賴國外進口,造成創新研發上的阻礙。「儀器科技研究中心」承載著研發尖端儀器的重任,宛如夢工廠般為台灣科技發展注入創新的魔法,完成過去不可能的任務。

    「儀器科技研究中心」是隸屬於國家實驗研究院的研究機構,1974年創立至今已走過四十年的歲月。前身是國科會「精密儀器發展中心」,2005年正式進入國研院並更名為「儀器科技研究中心」(簡稱儀科中心),為國內真空與光學技術的先驅。

    本展呈現儀科中心數項尖端科技研發成果,分別是最先進的半導體薄膜技術「ALD原子層沉積機台」、為台灣航太史寫下新一頁的「自製航太鏡片」、拓展光學應用的「高光譜儀」,以及突破傳統醫療設備的「生醫儀器」。

 

ALD系統機台

    半導體是介於導體與絕緣體之間的材料,在各項科技產品中不可或缺,台灣半導體產業規模龐大,佔全球總值23%,位居世界第二。

    薄膜是半導體製程的關鍵。理想的薄膜厚度均勻、可以完整覆蓋階梯狀的晶圓(製作積體電路的矽晶片),並具有高純度與密度。

    「原子層沉積技術」(ALD)的高緻密性、高厚度均勻性、高階梯覆蓋率、低溫製程等特色,成為國際半導體產業的主流,然而台灣缺乏具有競爭力的薄膜製程設備供應商,必須仰賴國外進口,造成技術上的發展受到限制。

    儀科中心具有數十年ALD技術研發經驗,與台積電攜手成立「原子層沉積聯合實驗室」,希望將經驗推廣到業界,提升台灣半導體製程自主化。

 

自製航太鏡片

    險峻的山脈、廣袤的平原、星羅棋布的農田、人煙稠密的都市……這是我們居住的家園。因為有了人造衛星拍攝的珍貴影像,我們得以從高空鳥瞰的角度,將土地全貌盡收眼底,進而掌握地景上人為與自然的變化。

    過去,福衛二號累積了可觀的影像資料,為救災、國土規劃提供重要的輔助。隨著福衛二號除役,目前已由福衛五號接替國土拍攝的任務。

    福衛五號為台灣第一個獨立設計、研發與製造的衛星,代表台灣在航太科技上的重要突破。然而,亮麗的背後充滿著不為人知的挑戰,像是衛星所需的大口徑非球面鏡在國際間屬於管制性元件,價格高昂、取得不易,使國內獨立製造航太鏡片的需求迫在眉睫。

儀科中心克服重重難關,運用先進鍍膜、光學技術完成的航太級鏡片,品質能與歐美國家並駕齊驅,拍攝影像更是清晰到能在101大樓頂端看見地上的螞蟻!

    非球面鏡不只能運用在衛星遙測上,也是光電產業與半導體產業中極具優勢的高精度光學元件,將大為提升我國的產業競爭力。

 

高光譜儀

    監測外來物種、水質發展精準農業等需要大範圍影像畫面的情況時,除了衛星拍攝多光譜影像畫面之外,還可運用「高光譜儀」來執行。

    不論是生物、非生物,都具有獨特的光譜曲線,能識別物體的組成成份。高光譜儀透過監測物體的光譜,可以獲取一般攝影機得不到的資訊;輕巧的體積,搭載航拍飛機或無人機UAV執行任務時無往不利。

    儀科中心高光譜儀可同時擷取二百多個頻道的光譜訊息,應用涵蓋精準農業、水質監測、外來物種搜尋、地貌判識、軍事目標物偵測等領域。而近年來更與成功大學、澳洲水質中心合作發展「水下高光譜影像技術」,掃描水下水質與生態環境,分析南澳海域海草受水質及紫外線影響情形,被視為海洋研究的創舉,更是未來環境監測不可或缺的重要儀器。

 

生醫儀器

    皮膚癌是國內罹患人數第八名的癌症,新式的「可攜式上皮組織取像儀」運用在國際上行之有年、專用於治療皮膚癌的「光動力療法」,將光感藥物塗抹於皮膚上,再用特殊波段405奈米的LED燈照射,可用來檢測肉眼看不見的早期病變。

   傳統診斷病患是否罹患皮膚癌,大都只能切片後再進行化驗。現在,只要在患部先塗上感光藥物,三、四個小時後再以「上皮組織取像儀」的螢光影像系統定位,發出紅色螢光的部分就是癌細胞。儀器科技的研究開發,大為拓展了生醫科技的可能性。
 
展示圖文
展映實景

企劃製作
監製:科技部
策展:國家實驗研究院儀器科技研究中心
視覺設計:東臺傳播股份有限公司

文字審訂
國家實驗研究院儀器科技研究中心
 
著作權
見展示圖文標註
 
推薦文章

TOP