光電工程研究所
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本所於民國91年成立碩士班，94年成立博士班。本所成立之宗旨及教育目標在於培育符合社會所需的光電科技專業人才，本所發展目標在於實現學界對於國內產業的關懷與參與之願景，並朝向「產業知識化、知識產業化」的發展趨勢與需求邁進。近年來，本校已轉型為綜合研究型大學，依據校務整體發展計畫與本所發展策略規劃之需求，將能提供本所未來發展之參考與願景。
本所研究方向 ：
一、光電材料與元件模組
二、奈米生醫及醫學影像
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Item 變溫磁粒子頻譜儀於磁流體之諧波及溫度特性之應用與研究(2021) 陳浩瑋; Chen, Hao-Wei磁性奈米粒子在物理及生醫方面都有重要的研究應用，利用磁性奈米粒子在高頻強交流磁場下的產熱特性，可被應用於腫瘤熱治療，當腫瘤細胞被加熱超過43 ℃即可造成腫瘤細胞凋亡，然而，生物體內的溫度檢測是目前所遇到的問題之一。為了解決這個問題，本研究開發了可溫控微型磁流體頻譜儀，用來檢測磁粒子諧波與溫度的關係，該裝置由一個激發線圈和一對方向相反的梯度接收線圈組成，以消除背景磁場並提高檢測系統的訊雜比，由於樣品和檢測線圈之間的距離較短，因此可以實現高檢測靈敏度和低樣品的消耗。為了使實驗的溫度控制更穩定，所以本微型磁流體頻譜儀整合了一組溫度控制系統，使實際溫度與目標溫度的差異保持在± 0.1~0.2 ℃之間，實現了溫度穩定控制的目標，磁粒子頻譜儀系統量測之交流磁化訊號經過傅立葉轉換後，可得到磁性奈米粒子於外加交流場下的諧波特性，其諧波訊號強度會隨著溫度增加而減少，利用頻譜之三倍頻及五倍頻的強度比值( I5th/3rd )，來比較不同濃度的磁性樣品在不同磁場下的諧波與溫度特性，再透過多項式得到諧波強度與溫度的特性曲線，發現在不同磁場或濃度下，所得到的I5th/3rd經過歸一化後，隨著溫度下降的趨勢線會接近重合，可以從本實驗結果來驗證諧波訊號應用於溫度檢測之可能性，未來可以用於腫瘤熱治療法之體外溫度監控等生醫應用上。Item 單頻交流磁化率應用於生物分子C-反應蛋白之檢驗(2012) 陳俊言我們架設了一套單頻的交流磁化率量测系統，在頻率上的選擇僅選用單一頻率，研究主要是將Anti-CRP之抗體與奈米磁性粒子結合，形成一具有磁性生物標記的磁性試劑，再利用磁減量檢測(Immuno Magnetic Reduction,IMR)來量測其與CRP之結合，目前關於磁減量的量測與應用上混頻的交流磁化率已有相當好的表現，本系統主要之優點和挑戰在於希望能夠在磁減量的表現上能較混頻更有明顯的變化且穩定。未來工作更希望結合超導量子干涉元件SQUID(Superconducting Quantum Interference Device) ，挑戰更低濃度的磁減量變化，期望磁減量的檢測方法有機會運用在臨床醫學上。 單頻的交流磁化率系統實驗架構包含激發線圈、擷取線圈、補償線圈搭配可變電阻，以及輸出設備而且僅需單一頻率就可以做實驗，線圈平衡度好，變化量顯著，穩定度高，為此系統之優點。有別於其他先前的線圈架構，我們將擷取線圈放在激發線圈外部，而利於調整線圈平衡度跟微調，另外再嘗試使用訊號產生器給一反向(out of phase)的訊號藉以提升系統平衡度，調整後線圈的平衡度(balance)已經達到千萬分之六，相較於前一代已經提升10倍的平衡度，可以將背景訊號抵消至0.025 ± 0.005 (μV)。且目前此系統所能偵測之磁性奈米粒子最低濃度可達7.74×10-4 (emu/g)。Item 磁流體交流磁化率在不同頻率下隨溫度變化之研究(2011) 洪育維本實驗以化學共沉法製作磁性奈米流體，並以振動樣品磁力儀以及雷射動態散射粒徑分析儀來觀察磁性奈米流體的飽和磁化率及其粒徑。而後量測磁性奈米流體在外加交流磁場下從頻率250Hz至23000Hz其交流磁化率的變化，以及在固定磁場下，觀察當磁性奈米流體的溫度從30℃每2度逐漸增加至50℃，隨著溫度的改變，磁性奈米流體的交流磁化率的變化，並且以相關理論，將實驗所測量到的數據進行分析，以找出其特性。Item 單頻交流磁化率應用於C-reactive Protein之磁減量特性與研究(2011) 高照雄; Chao-Hsiung Kao單頻交流磁化率應用於C-reactive Protein之磁減量特性與研究Item 高溫射頻超導量子干涉元件應用於交流磁導率之特性與研究(2008) 尹韋力我們架設了一套交流磁化率量测系統，包含使用鋁及μ-metal(鈷鎳合金)所製造成之三層結構磁屏蔽桶，以及經過計算之後最佳化的激發線圈(excitation coil)、擷取線圈(pick-up coil)與接收線圈(input coil)的線圈參數條件，其中使用rf-SQUID做為sensor。在此實驗中我們所使用的方法為單頻交流磁導率χac法，此方法的特點就是我們外加一補償線圈，藉由調整補償線圈所製造之磁場將背景之磁場訊號消除至最低，可將梯度線圈之Balance調整至約為百萬分之七。我們使用此系統來測量C-反應蛋白(C-reactive Protein,CRP)，其SNR為2.53。交流磁化率χac之變化量(χac)為 17.8%。此系統所能偵測之磁性奈米粒子最低濃度可達0.00625 emu/L。Item 微型交流磁導儀之開發與特性研究(2017) 吳家宇; Wu, Chia-Yu交流磁導儀是利用交流磁場激發樣品，並檢測樣品的交流磁矩 大小，進而得知樣品交流磁化率的一種磁檢測儀器，目前已被廣泛 應用於磁性樣品的特性檢測。本系統之優化與挑戰在於提高磁場感 測靈敏度，降低外在環境雜訊干擾之問題。 本研究旨在開發了微型的交流磁導儀，將現今的交流磁導儀做微 型化改善設計，縮短了接收線圈與量測樣品間的距離，提高系統磁場 感測靈敏度，應用於微量液態磁性樣品檢測有非常好的表現。本系統 由梯度式接收線圈，搭配激發線圈、訊號產生器及鎖相放大器所組成。 利用微型激發線圈產生交流磁化磁場，使用兩個獨立的微型接收線圈 接收樣品的交流磁訊號，接收線圈以梯度形式設計，用以降低環境雜 訊干擾，並使用微流道來控制樣品進出。本研究開發之微型交流磁導 儀，可以量測一倍頻與三倍頻訊號，可量測到最低含鐵量約為 3.31 ng。Item 光與磁造影之超導生醫磁導儀應用於探討肝腫瘤的標靶造影(2015) 李宜諺; Li, Yi-Yan現今醫學影像方面如斷層掃描、核磁共振造影、X-Ray，都具有高解析度的斷層影像，但因為維護價格高與屏蔽系統需要夠良好，所以，往往只有大型醫療機構擁有。為了增加靈敏度與專一性，批覆生物探針的奈米粒子已成為主流，利用批覆胎兒蛋白(Alpha-fetoprotein,AFP)抗體、批覆去羧機凝血脢原(Des gamma carboxy prothrombin,DCP)、批覆酯肌醇蛋白聚醣3(Glypican-3,GPC3 )抗體的磁性奈米流體，注射於癌鼠做標靶實驗，並開發出光學與磁學雙模式的超導磁導儀檢測磁性奈米粒子的交流磁化率。本實驗除了用磁導儀對注射磁流體試劑的癌鼠進行檢測，利用核磁共振造影與肝臟五葉個別量測的一致性證實了磁導儀可行性。因此，未來病患可注射批覆抗體的磁性奈米粒子試劑後進行活體篩檢，如果有腫瘤症狀，需要進一步確認再進行高額的其他檢查，減少民眾負擔。