學位論文
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Item 一階SQUID梯度計磁場靈敏度特性之研究(2006) 蔡宜修; Yi-Shou Tsai在本實驗中，我們在10 mm x 10 mm x 1 mm的碳酸鍶雙晶體(晶界夾角24°)上鍍製高溫超導薄膜(YBa2Cu3O7-δ)，並用來製作一階平面式梯度計，最後的目的是希望可以在無屏蔽的環境下來量測一些生物的磁場，或者利用在非破壞性檢測等方面。 我們總共設計12個SQUID在圖形中，其目的是要增加製作的成功率，避免因為單一個SQUID的Josephson junction失敗，而造成整個樣品的失敗。另外此設計可以單獨一個操作，或可將兩個SQUID串聯起來工作，如此可以使得Vpp有疊加的作用，其優點是會使SQUID的靈敏度提高。 最後我們製作出來的梯度計單個SQUID的Vpp約為20 μV上下，而非屏蔽環境下的磁場靈敏度在1 KHz時約為40~80 fT/cmHz1/2之間，在1 Hz時約為700~2000 fT/cmHz1/2之間。Item 低磁場核磁共振梯度接收線圈應用於肝腫瘤組織檢驗(2014) 周彥廷本研究中，我們整合結合超導量子干涉元件（superconducting quantum interference device, SQUID）和預極化技術，提高低磁場核磁共振系統的量測訊雜比，並將此系統應用於肝腫瘤檢測。為了解決在非磁屏蔽環境下，測量磁場隨環境磁場漂移，而導致磁共振頻率飄移的問題，我們使用磁通閘監控環境磁場之變化，作為磁共振訊號頻率修正之參考，成功增加了訊號頻譜之訊雜比。然在量測微量樣品時，為了降低環境雜訊並避免冷卻預極化線圈的循環水的訊號被量測到。我們採用了梯度接收線圈的設計，成功消除了循環水的訊號。在1.5 高斯的主磁場、930高斯的預極化磁場之條件下，進行了微量（0.5 ~ 0.1 g）之老鼠腫瘤與正常肝組織之縱向鬆弛時間（T1）之量測，與0.5 g 老鼠肝臟腫瘤與正常組織之混合樣品之鬆弛時間檢測。驗證本研究之低場磁共振系統具臨床應用的潛力。Item 高溫超導量子干涉元件一階梯度計之製作與特性研究(2005) 徐智魁SQUID sensor是目前世界上最敏感的磁感測元件，都被拿來應用在生醫或工程上,目前梯度計可以分為一階軸向式梯度計及一階平面梯度計。本實驗所做的一階平面梯度計是希望能在無屏蔽下讓元件能有最大的靈敏度，及有最大的有效面積。並且能應用在免疫檢測上，量測avidin抗原。 利用曝光顯影半導體製程，把鈦酸鍶(001)基板蝕刻成70 °的階梯，形成超導層絕緣層超導層的架構，而製作階梯是製程簡單及價格便宜，將基板鍍上釔鋇銅氧薄膜(YBCO)(TC=90 K)，再將SQUID梯度計光罩圖形，用曝光顯影蝕刻薄膜後，來完成梯度計樣品的製作。SQUID 梯度計光罩圖形用e-beam分別做了單一SQUID，橋寬為3.5 μm(階梯高度:YBCO薄膜厚度＝1:0.8)及兩個串聯SQUID梯度計光罩圖形，橋寬為3.5 μm(階梯高度:YBCO薄膜厚度＝1:1)，成功的做出77 K以上的梯度計。 階梯式基板的品質好壞，取決曝光顯影的條件控制及氬離子束入射角度的大小。YBCO薄膜用準分子雷射鍍膜方式，而薄膜的品質也取決鍍膜溫度、氧氣壓力、退火的溫度和時間、雷射能量等。量測時，把Sample樣品放置恆溫器，於液態氮，且在屏蔽中，隔絕外界磁場去量得電壓—電流、電壓—磁通的訊號、雜訊頻譜分析。