首頁 高中生專區 學長姐經驗談 114級 曾彙茵

114級 曾彙茵

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日本中子散射實驗心得

 

2024年六月很幸運有機會和李文献老師到日本進行實驗,我是和另外一位同學一起去做中子散射的研究,這在我們在學校都還沒學到的內容,不管是實驗原理、實驗數據分析,或者是實驗方法,都是我們要從頭慢慢學的。但在出發之前,因為時間有限,老師很快地請他的學生來教我們一些繪圖軟體的使用方法,還有要如何分析數據之類的,我們算是把最基本的學會,接下來就跟著文献老師到東海做實驗了。

 

我們所去做實驗的地方是位於日本的東海村,從東京成田機場搭巴士要搭三到四小時,非常的遠,到那裡一開始是搭計程車到Hamon招待所,是我們這幾天住的地方,去實驗室都是騎腳踏車,有腳踏車會比較方便。

 

這次實驗的樣品是(CH3NH3)PbI3,是一種光電材料,他可以吸收紅外光來發電,代表如果運用到太陽能發電上,就可以白天晚上都可以發電了,不會只侷限在白天的可見光。

 

我們去的實驗室反應爐名字叫做JRR3(Japan Research Reactor-3),所使用的機器是三軸中子散射儀來分析晶體結構和分子震動。在那邊進實驗室需要非常多複雜的程序,日本的實驗室規定非常的多、也非常嚴謹,像是裡面有非常多禁止帶的東西,然後進實驗室之前需要換鞋子換衣服,經過非常多程序之後才能進去,然後要出來要一整個團隊出來,再進去還要重複剛剛一模一樣的步驟,所以我們都是進去之後就不會再出來,等到了一個段落,剩下可以請機器運作之後,我們才會出來。老師說只要辛苦第一天就好了,後面只要在招待所收數據即可。在實驗時,所有儀器都不是我們在學校會碰到的,這讓我感到非常的新奇,當下覺得我竟然在日本跟著老師做實驗,是非常幸運的,很感謝有這個機會,讓我出國去看看。

 

熬過第一天之後,再到其他反應爐參觀,我們去了J-PARC(Japan Proton Accelerator Research Complex),在裡面看到了其他的實驗項目,也都是和中子有關的,在那裡規定沒那麼嚴格,所以老師有幫我們留了一些照片,裡面真的非常的大,是我在進去前沒想像到的,也有人幫我們介紹,但是是用英文,有些專有名詞,沒辦法當下聽得懂,只能在之後問老師是什麼意思。

 

回台灣做圖時,數據分析的結果出現了一些我們一開始沒想到的結果,就像老師所說的要跟預想的結果不一樣,實驗才有意義,去發掘不一樣的東西,在數據圖顯示中,每個peak的能量都不像預期的大,不像是我們一開始想的,我們推論是分子振動,是CH3NH3+I-之間的弱鍵結(氫鍵)。隨著溫度上升,分子間的鍵結方向受到能量影響發生改變。

 

在出發之前,都會一直想會很擔心自己的能力是不是不足,怕在做實驗的時候什麼都不知道,但是老師給我們這個機會就是到那邊去學習,我們什麼都不會是正常的,畢竟這些事是在學校學不到的,也是因為這個機會,讓我到不同的地方去學習,畢竟在學校學的有限,真的很感謝老師給我們這個機會出去看看,真的是我上大學最印象深刻的經驗,希望在之後可以對這些越來越了解,把東西一點一滴的學會。

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