宋孔彬Sung, Kung-Bin臺灣大學:電機工程學研究所劉俊佑Liu, Chun-YouChun-YouLiu2010-07-012018-07-062010-07-012018-07-062008U0001-1807200812291700http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/187938本文將多變數曲線分析結合最小平方法（Multivariate curve resolution- Alternative Least Square, MCR-ALS），應用於金屬奈米粒子的混合光譜解析。混合光譜分別透過三種方式取得，一是利用高斯函數模擬混合光譜。二是透過暗場顯微鏡系統（dark field microscopy system），量測金、銀奈米粒子（nanoparticles）與金奈米桿子（nanorods）的散射光譜，進行數值混合。三是先將金屬奈米粒子進行實驗上的混合，再量取混合光譜。在交替最小平方法（alternative least square）部分，採用非負值（non-negativity）與單一行狀（unimodality）的限制條件（constraints）。實驗結果的濃度矩陣（concentration matrix）代表了量化資訊，在生物晶片與醫學診斷上的應用，扮演了重要角色。The multivariate curve resolution- alternative least square, MCR-ALS method is applied to separate metal nanoparticles mixture spectra. The mixture spectra were got from three kinds of methods. First is using Gaussian function to simulate the mixture spectra. Second is using darkfield microscopy system to measure the scattering spectra of gold, sliver nanoparticles and gold nanorods ,and then to do numerical mixture. Third is to do experimental mixture of metal nanoparticles, and then measure the scattering mixture spectra. The constraints conditions, non-negativity and unimodality are used in alternative least square. The concentration metrics represent the quantification information which play an important role in biomedical microarray and diagnosis.目 錄試委員會審定書…………………………………………………….i謝…………………………………………………………………….ii文摘要……………………………………………………………….iii文摘要……………………………………………………………….iv目錄…………………………………………………………………..v目錄…………………………………………………………………..viii一章 緒論……………………………………………………………...1 -1前言………………………………………………………………1 -2研究動機…………………………………………………………1-3論文架構…………………………………………………………3二章 分析混合光譜的方法與奈米粒子的光學特性之理論…………..……4 -1 多變數曲線分析結合最小平方法原理………………………...4 -2 主成份分析理論…………………………………………………6-3 因素分析法………………………………………………………8-4 普通最小平方法…………………………………………………9-5 以帶通濾波器取得純物質光譜的原理介紹…………………..10-6 金屬奈米粒子的光學特性……………………………………..12三章 研究方法………………………………………………………...15 3-1 實驗架構………………………………………………………..15 3-2 實驗方法………………………………………………………..16 3-3 金屬奈米粒子玻片標本的製程………………………………..17 3-4 金屬奈米粒子光譜的取得過程………………………………..18 3-5 金屬奈米粒子混合光譜的取得過程…………………………..20 3-6 以帶通濾波器(bandpass filter)取得純物質光譜的過程………20四章 實驗結果與討論………………………………………………...21 4-1以高斯函數模擬兩個純物質訊號，進行分析…………………22 4-1-1峰值所處波長位置，對分析結果的影響…………………….23 4-1-2濃度矩陣的誤差值影響………………………………………26 4-2以單顆金屬奈米粒子的平均光譜圖形做數值混合， 進行分析………………………………………………………...28 4-2-1多變數曲線分析結合最小平方法的分析結果………………31 4-2-2濃度矩陣比例的關係探討……………………………………34 4-3以金屬奈米粒子做實驗上的混合，進行分析…………………38 4-3-1奈米粒子的稀釋比例以及混合配對（固定金奈米桿子濃度）………………………………………………………38 4-4金屬奈米粒子的混合光譜，分析結果…………………………39 4-4-1從光譜矩陣探討分析結果………………………………........41 4-4-2從濃度矩陣探討分析結果…….……………………………...44 4-5多變數曲線分析結合最小平方法與普通最小平方法（Ordinary east Square）的比較………………………………………….50 4-5-1從濃度矩陣探討分析結果……………………………………50 4-6 重建後的混合光譜與原始混合光譜的比較…………..………53 4-7多變數曲線分析結合最小平方法與帶通濾波器方法的比較...56五章 結論與未來展望………………………………………………...58考文獻………………………………………………………….………60 錄……………………………………………………………………….634353760 bytesapplication/pdfen-US多變數曲線分析結合最小平方法暗場顯微鏡金屬奈米粒子限制條件濃度矩陣MCR-ALSdarkfield microscopymetal nanoparticlesconstraintsconcentration matrixthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/187938/1/ntu-97-R95921045-1.pdf