一、實驗室研究方向及簡介
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震波物理模型 ( Seismic physical modeling ) 物理模型與數值模型在地球物理探勘的研究方法中，佔有相當重要的地位。物理模型這項工具可用來用來測試和發展新的震波技術，證明震波傳遞理論之正確性，理解波在複雜構造的傳遞現象。我們的研究是在實驗室內利用超音波壓電晶體，以產生超音波頻域之震波，以在縮小尺度的物理模型內傳遞，量測震波的走時震幅及頻譜等變化情形，研究物理模型的構造及物性對震波之影響，以予解析其間之相關性。 |
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使用物理模型模擬板塊隱末帶所產生的高速薄地層 |
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超音波非破壞性檢測 ( Ultrasonic nondestructive evaluation ) 人耳可以聽見的音波，頻率約在20Hz至20KHz之間，若波動的頻率高於此範圍，則音波無法為人類所聽見，稱其為超音波。在非破壞檢測應用上，超音波頻率約在0.5MHz至25MHz之間，而其中尤以1MHz至5MHz最為常用。我們的研究，著重於超音波檢測影像解析度改進技術。 |
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使用預測式解迴旋法可將超音波檢測中之重複反射雜訊移除 |
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地球物理碎形幾何分析 ( Fractal analysis in Geophysics ) 自然界中有許多現象是複雜、多變的，像是天氣的變化、天空中雲朵的變化、閃電的路徑…等。在70年代，開始有少數的科學家投入這方面的研究，包括數學家、物理學家、生物學家…等，並試圖從中找出一個秩序來詮釋這些現象。其中，碎形大師Mandelbrot在西元1970年代創造了碎形理論（Fractal theory），這個理論從原先的歐氏幾何的整數維度空間概念跳脫而出，創造了一個新的幾何學風貌，以分數的碎形維度（Fractal dimension）來詮釋幾何空間，並以自我模仿的性質來象徵碎形的意義。 |
資料來源：Carl Bovill, Fractal geometry in architecture and design, 1996 |
不同量測單位下的英國海岸線長度 |
二、聲學實驗示意圖如下：
三、最新研究成果：
1. 震波物理模型 ( Seismic physical modeling )
轉型波反射震測研究
簡介：
在地球物理探勘方面，壓縮波（P波）的運用已趨於純熟。P波震源具有容易產生的優點，但以P波為震源的施測法在石油探勘上亦有它不足的地方；剪力波（S波）震源不易產生且衰減較快，但卻具有較佳的地層解析度。轉型波（Converted Wave）具有P波及S波的優點，所以如何將轉型波運用在地球物理探勘上是目前頗受注目的課題之一。
2. 超音波非破壞性檢測 ( Ultrasonic nondestructive evaluation )
超音波脈衝壓縮技術在混凝土非破壞性檢測的應用
簡介：
脈衝壓縮技術(Pulse compression technique)是利用發射頻率掃描（在掃描時間內頻率隨時間線性增加的訊號，稱為Frequency sweep）的訊號經由待測物反射回到接收端接收資料，再將接收資料與發射的訊號進行交對比運算，以得到我們想要反射訊號及其反射特性。
這種技術已經廣泛的運用在雷達系統中目標物的偵測和醫學的超音波影像上。我們探討使用脈衝壓縮技術以改善超音波非破壞性檢測混凝土中所遭遇的雜訊強、衰減快及探頭發射能量不足等等問題。
3. 地球物理碎形幾何分析 ( Fractal analysis in Geophysics )
集集地震地表破裂的碎形幾何分析
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簡介： Mandelbrot發明碎形幾何的觀念後，碎形理論被廣泛的被應用在各方面，其中包含地震相關的研究與分析。適逢台灣發生了撼動全球的集集大地震，造成了非常明顯的地表破裂且這些地表破裂已被詳實的記錄下來，這些地表破裂的不規則情況，剛好可以用碎形幾何來加以分析。研究目的則是利用碎形幾何的觀念，量化集集地震的地表破裂，並進一步與其他的地震訊息討論，希望能夠找出為何會造成此種破裂狀況的機制。 |