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106年研究報告

項次研究報告摘要
1 法布立-培若干涉儀精細度量測結案技術報告(編號:073A60194) 此篇技術報告描述量測法布立-培若干涉儀精細度之方法與結果。
2 低風速微型風速計設計(編號:073A60191) 本篇研究設計一槳型微懸臂樑結構及其上層有一鎳鉻合金電阻,當有任一作用力施加於此懸臂樑結構時將使之產生形變,進而使懸臂樑結構上之鎳鉻合金阻值產生變化,利用此原理設計目標量測風速範圍為0 m/s至1 m/s且解析度為0.01 m/s之低風速微型風速計。設計上分為兩個部分,第一部分,建立因微懸臂樑形變使其上層鎳鉻合金阻值變化之數學模型,進而設計出適合量測0 m/s至1 m/s風速範圍之微型懸臂梁結構;第二部分,利用數值模擬分析探討當氣流通過此結構時,此微型懸臂樑結構外圍至保護邊框內緣鏤空範圍內,流場影響風速計量之特性。
3 度量衡業應備置之度量衡標準器及追溯檢校機構草案修訂研究報告(編號:073A60158) 本篇技術報告為參考「度量衡法施行細則」所稱法定度量衡器,完成「度量衡業應備置之度量衡標準器及追溯檢校機構」的修訂草案之新增與修訂項目
4 工具機線上(顫振)量測技術計畫期末執行報告(編號:073A60156) 由於顫振發生的頻率會因為不同的切削深度、進給率、主軸轉速以及材料特性等而發生變化,因此難以透過建立單一模型或是頻譜比對的方式,於線上即時判斷是否發生顫振等問題。因此本計畫提出建議將所量測之距離變化轉換建立多重頻率樣本值,透過NC程式所決定的觸發時間與各頻率行為結合成一多變量問題,接著以機械學習法(Gradient Boosting決策演算法)分析量測變量的行為,藉此找出頻率響應與顫振之間的相干性。本計畫預期能協助中心自動追蹤雷射測距技術與工具機顫振量測技術之發展,並可應用於業界進行加工條件模型建立與顫振估(預)測。實驗的實施方法分為三大部分,分別為硬體架設、資料處理及回歸訓練。根據比對後之結果得知,本計畫提出之模型在簡單的樣本數據中可得出極高的準確性。經分析判斷,非正確的轉速與進給率可由超音波量測得知顫振的發生點。由於可行性高,敬請建議貴司可提供量測數據,供數據庫建立資料樣本學習。
5 標準檢驗局內檢定檢查設備性能測試與評估(編號:073A60143) 檢定檢查設備性能測試評估研究標準局使用中的氣量計檢定設備的性能評估。使用市售 4 m3/h 氣量計共計 5 具進行量測稽核,共計有台南分局,基隆分局,台中分局及七組兩套共計 5 套系統參與。設備間差異大多低於 0.2 %,最大亦不超過   0.28 %,以量測不確定度 0.25 % 估算 En 皆低於 0.8。量測比對結果確認標準局目前使用的 5 套( 2.5 – 6) m3/h的氣量計檢定系統檢定結果數據的一致性。
6 重新檢定合格之氣量計性能測試報告(編號:073A60142) 重新檢定氣量計耐久性模擬測試研究選定維修並重新檢定合格之氣量計進行耐久性模擬測試研究。選定維修重新檢定合格之氣量計 (2.5 m3/h , 6 m3/h 各5只)進行研究。以最大流率運轉 2000小時,耐久運轉後進行耐久測試前後器差比較。結果顯是耐久測試前後器差變化量最大1.33 %,且所有錶在耐久測試後都能符合檢查合格規範 3%。所有錶在耐久測試後,其器差均比耐久測試前小,換句話說,耐久後錶的特性是器差偏小,計量偏低。
7 使用中氣量計性能測試報告(編號:073A60141) 使用中氣量計器差特性測試使用中(3年以上至10年以內)氣量計器差特性研究。配合標準局年度抽檢活動,共計檢查數量共計1900 具,不合格數量共計 43 具,合格率為 97.7 %。其中有4 顆氣量計為啞巴錶(氣體通過不運轉的錶)及1具銀色線脫落無法執行檢查。針對不合格錶或相對器差比較大 (相對器差絕對值大於 2.5 %)   的錶,送至量測中心進行重新測試,今年在量測中心共計重新測試 45 具氣量計。
8 非線性偏極旋轉鎖模全保偏光纖雷射(編號:073A60128) 本技術報告介紹非線性偏極旋轉鎖模的全保偏光纖雷射,非線性偏極旋轉傳統上必須使用非保偏光纖,橢圓偏極的雷射光注入到光纖中,橢圓偏極光可以視為強度不同的左旋和右旋光的疊加,受到光纖的非線性效應的影響,左旋光和右旋光得到的相位不一樣,造成橢圓偏極的長短軸方向的旋轉,但是在保偏光纖中,由於快慢軸折射係數的不同,導致雷射的偏極在光纖中出現的是由線偏極、橢圓偏極、圓偏極、橢圓偏極、線偏極等週期性的演變,而非維持橢圓度的偏極旋轉旋轉,因此傳統的觀念中,全保偏光纖雷射無法使用非線性偏極旋轉來鎖模,本技術改由線性偏極注入保偏光纖中,而且偏極方向和快軸(或慢軸)有個夾角,在光纖出口端,藉由一個四分之一波片將快軸和慢軸的雷射光分別轉換為左旋光和右旋光,他們的疊加產生橢圓偏極光,在快軸和慢軸的線性偏極光所得到的非線性相位差,就會轉變成左旋光和右旋光的相位差,達到和傳統非保偏光纖一樣的非線性偏極旋轉。
9 擬合軟體輸出格式碼轉換手冊(編號:073A60126) GIXRR之圖譜解析需透過遞迴式(Recursive)數據擬合以尋找最佳解,膜層厚度及密度非獨立參數,數據擬合過程中常會得到多組厚度-密度解,因此,以不同的理論擬合計算,可得到多個擬合結果並進行比較,得到更精確的參數以及膜厚。
10 利用全進樣樣品導入系統搭配單一粒子感應耦合電漿質譜技術進行鉑奈米粒子之量測(編號:073A60119) 單一顆粒感應耦合電漿質譜儀(Single particle inductively coupled plasma mass spectrometry; spICP-MS)為一新穎的奈米粒子量測技術,其不僅可量測顆粒尺寸、數量濃度,同時也可提供粒子成份分析,因此多應用於生醫、藥妝、環境等領域。雖然此技術目前在應用方面的文獻仍相當有限,但因其具有相對簡易的儀器需求、極佳的數量濃度偵測極限及可量測複雜樣品等優點,因此,在奈米材料的分析上是一個非常具有潛力的量測方法。在利用spICP-MS量測粒徑及顆粒濃度時,皆需量測進樣系統之傳輸效率再利用公式換算粒子大小與顆粒濃度,因此,當傳輸效率量測不準確時,將會獲得錯誤的粒徑及顆粒濃度資訊。除此之外,粒徑與顆粒濃度偵測極限與傳輸效率息息相關,提高傳輸效率有助於降低偵測極限。本研究即利用高傳輸效率之全進樣系統搭配spICP-MS進行鉑奈米粒子之量測。此全進樣系統包含一自製高效能同軸式霧化器及小體積軸上圓柱式霧化室。由實驗結果可知,此進樣系統之傳輸效率可達107.7 %,較傳統進樣系統高10倍,除此之外,將其應用於粒徑及顆粒濃度量測時,其粒徑偵測極限為9.5 nm,而顆粒濃度偵測極限為 83 particle/mL,整體效能較目前商用進樣系統優越,未來將可應用於環境、生醫及半導體相關產業。
11 自動追蹤雷射干涉儀之軟體操作流程與程式架構技術報告(編號:073A60111) 此報告為本中心發展自動追蹤雷射干涉儀ATLI(Auto Tracking Laser Interferometer)量測軟體的技術報告,內容包含自主開發的軟體介面介紹、ISO 230-2以及ISO 230-6量測的操作流程、量測結果分析與補償表產生功能,並附上軟體程式流程圖供參考。使用此軟體搭配自動追蹤雷射干涉儀,可對待測機台進行單軸、面對角線、體對角線的位移量測,並提供ISO 230中定義參數之量測結果報告。此方式適用於大部分的三軸移動機台,並能藉此評估與提升機台表現。
12 自動追蹤雷射干涉儀之角度型兩軸旋轉治具設計組裝技術報告(編號:073A60110) 此研究報告為本中心發展自動追蹤雷射干涉儀(Auto Tracking Laser Interferometer, ATLI)之具角度型兩軸旋轉治具調校的技術報告,內容包含ATLI硬體架構及機構設計等,並說明上轉軸加強機構強度進行設計部分,調校方式主要使用座標量測儀來進行對心誤差確認。本研究報告從量測結果中可得到5微米等級對心誤差之ATLI調校成果。
13 量測系統查驗總結報告-扭矩校正系統(N12)(編號:073A60108) 本總結報告說明〝扭矩校正系統(N12)〞建立後之系統查驗過程及相關紀錄,系統查驗會議於 2017/2/23(四)舉行,經查驗委員查驗後建議通過,可對外服務。本中心於  2017/4/18(二)提報標準檢驗局此新建〝扭矩校正系統(N12)〞對於服務案說明,並附上〝量測系統查驗報告〞。標準檢驗局於2017/4/27(四)回函同意〝扭矩校正系統(N12)〞作為國家度量衡標準系統,可正式對外提供校正服務。扭矩校正系統(N12)之服務能量如下表所示。
校正範圍:(50 ~ 5000) N·m
擴充不確定度:1 × 10E-4(相對)
校正項目:扭矩傳感器
14 國內非自動衡器納入模組及家族認證方案之法規調合相容性研究報告(編號:073A60100) 本研究為符合2006年版OIML R76國際規範,探討國內非自動衡器納入模組及家族認證方案之法規調合相容性研究。
15 雙壓濕度產生器(2500)安裝程序(編號:073A60098) 本篇技術報告為雙壓濕度產生器之裝機依據。其適用之量測範圍為Thunder   2500ST與Thunder 2500LT兩種機型。
16 高壓氣體流量校正系統氣流溫控設計與測試(編號:073A60092) 本系統設計目標為改善NML 高壓氣體流量校正系統,在流率15 m3/h至12000 m3/h (絕對壓力1 bar狀態下) 範圍內,氣流溫降每分鐘小於1 ℃。
17 微光梳非常態特性(編號:073A60091) 本文主要記錄幾項實驗觀察到的微光梳特性,包含光梳線同時產生之現象及微光梳鎖相特性。所使用之微共振腔為石英共振腔。一般狀況下,微光梳之光梳線多半為分批逐漸產生,但這裡「光梳線同時產生」指的是一種非典型之微光梳行為:其所有可能形成之光梳線在光梳形成之初始階段即可同時產生。這是我們實驗室首次觀察到這種罕見的微光梳特性。且此現象具再現性。目前實驗觀察到可同時產生的光梳線可達27條(光梳線間距94.158   GHz,在激發波長1554.2 nm的條件下相當於0.76 nm)。另一方面,實驗也觀察到某微光梳具鎖相特性,所量測到之單一拍頻信號在解析度1 kHz   之條件下,半高寬為15 kHz。透過自相關訊號量測,確認所觀察到之鎖相特性屬實。上述幾個微光梳特性,可能都與所謂的「避免模態交叉」有關,此特徵現象因會破壞異常色散微共振腔產生光梳之條件機制,常被刻意避免,但最近卻發現該現象可能因其他機制,反而能對光梳產生有所助益。由應用的角度來看,一觸即用之鎖相光梳源是微光梳商品化的目標,但至今仍未能實現。本文實驗所得之結果,或許能對實現這個目標提供一些線索。
18 量測系統查驗總結報告-階規校正系統(D30)(編號:073A60087) 本總結報告說明“階規校正系統(D30)”建立後之系統查驗過程及相關紀錄,系統查驗會議於   2017/2/9(四)舉行,經查驗委員查驗後建議通過,可對外服務。本中心於   2017/4/11(二)提報標準檢驗局此新建“階規校正系統(D30)”對於服務案說明,並附上“量測系統查驗報告”。標準檢驗局於   2017/4/26(三)回函同意“階規校正系統(D30)”作為國家度量衡標準系統,可正式對外提供校正服務。階規校正系統(D30)之服務能量如下所示。
校正範圍:10 mm 至 1010 mm
擴充不確定度:1.97 × [(0.29 μm)^2 + (4.03E-07 L)^2]^0.5,L:量測距離
校正項目:階規、卡尺校正器
19 長波長X射線反射技術硬體規格書(編號:073A60079) 本研究自主開發鋁靶材激發之長波長X光反射技術,量測半導體薄膜樣品厚度,架設X光反射儀,包含儀器架構、光路設計、數據分析及自動化控制等技術,並初步量測HfO2 50 nm之薄膜,擬合平均值厚度為48 nm,光斑大小≦200 μm,光通量≧109 photons.s-1.mm-2。
20 GIXRR   系統控制與整合操作手冊(編號:073A60078) 我國半導體產值位居全球第一,隨著國際競爭日益激烈,全球半導體業者皆朝著提升元件處理速度、縮小元件體積等目標前進,製程尺寸也從16奈米縮小至10奈米,更將會持續實現5奈米製程之量產。目前半導體廠內多是使用橢圓偏光儀(ellipsometry)進行薄膜厚度量測,其數百奈米的量測波長已經無法提供足夠的薄膜量測解析度,且由於光學量測必須依靠精確的薄膜材料性質(如,材料折射率或消光係數),而在製程中薄膜材料性質常因後製程的環境而改變,因此光學量測膜厚的準確性產生疑慮。此外,由於其厚度值為軟體擬合而得,因此,必須利用穿透式電子顯微鏡(transmission   electron   microscope;TEM)進行校正,但在薄膜厚度縮減到僅數奈米或小於1奈米,僅十幾個原子層厚,TEM的檢測解析度將面臨極限。而TEM所量測範圍,限縮於奈米等級,對於量測樣品膜厚的代表性也過低。除此之外,TEM檢測方法為破壞性量測,故發展非破壞性且能精準檢測結構、膜厚和成分的量測方法為目前迫切需要的。因此未來為滿足半導體進入10奈米以下先進製程,面臨薄膜持續薄化、尺寸窄縮及切割道(測試區)移除的製程變化,本研究建立超薄次奈米膜厚量測技術,發展低掠角X射線反射光譜量測系統   (grazing incidence X-ray reflectivity;GIXRR)整合技術,自主架設一X光反射儀,包含儀器架構、光路設計、數據分析及自動化控制等技術開發。
21 工具機線上(顫振)量測技術(編號:073A60063) 由於顫振發生的頻率會因為不同的切削深度、進給率、主軸轉速以及材料特性等而發生變化,因此難以透過建立單一模型或是頻譜比對的方式,於線上即時判斷是否發生顫振等問題。因此本計畫提出建議將所量測之距離變化轉換建立多重頻率樣本值,透過NC 程式所決定的觸發時間與各頻率行為結合成一多變量問題,接著以機械學習法(Gradient Boosting 決策演算法)分析量測變量的行為,藉此找出頻率響應與顫振之間的相干性。本計畫預期能協助中心自動追蹤雷射測距技術與工具機顫振量測技術之發展,並可應用於業界進行加工條件模型建立與顫振估(預)測。
22 熱探針熱導率量測程序(編號:073A60036) 本程序為實驗室利用熱探針法(thermal   needle probe method)對材料進行熱導率(thermal conductivity)量測程序之依據。其測試溫度範圍可從5 °C至90 °C、熱導率量測範圍則可達 0.03 W.m-1.K-1 至 4.00 W.m-1.K-1。
23 高純度硝酸中金屬元素不純物濃度分析技術報告(編號:073A60025) 由於近年來半導體及光電產業之蓬勃發展,製程技術也越來越先進。隨著製程線寬已到奈米尺度,對於製程中汙染之控制也更形重要,尤其在清洗及蝕刻的步驟中,常會用到濕式化學品(如:HNO3),然而濕式化學品中之微量金屬不純物會造成產品的缺陷或損壞。為了滿足濕式化學品極低濃度金屬元素分析上的需求,建立超微量分析技術將有助於改善半導體製程穩定性並提高良率。本研究使用感應耦合電漿質譜儀對超純硝酸進行分析,測定其中14種金屬不純物含量。在10 %硝酸基質條件下除鈣元素的偵測極限為47.3 ng/kg外,其餘金屬元素偵測極限皆可以小於15 ng/kg。此方法之建立將可有助於超純試劑中金屬不純物的分析研究。
24 麥克風自由場靈敏度雙邊比對報告(編號:073A60004) 本文旨在說明麥克風自由場靈敏度於工業技術研究院量測技術發展中心(Center for Measurement Standaards/Industrial Technology Research Institute,CMS/ITRI)與中國計量科學研究院(National Institute of Metrology,NIM)雙邊比對的過程與結果,比對的頻率範圍為1 kHz至20 kHz,由比對結果顯示兩實驗室量測能力具一致性,並藉由此比對結果展現新建麥克風自由場靈敏度校正系統的量測能力。

 

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  • 網站最新更新日期 : 2019/05/23
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