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商品簡介
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
「科學家們的實驗室」聽起來離我們好遠，
但你知道許多生活用品是從實驗室誕生嗎？
LED行人專用號誌燈「小綠人」必須通過測試才能上路，
新冠病毒檢測系統「疫開罐」快速又準確……
實驗室裡還有哪些神奇的東西？
科學家有哪些神祕的任務？
快跟著小小偵探團一起勇闖工研院實驗室！
如何培養孩子的「科技力」與「科學力」，是臺灣目前教育現場極為重視的課程領域之一，不只希望孩子熟悉使用各項新科技，也注重動手作、動腦想的科學能力，更重要的是，培養科學思維與科技素養。
《勇闖工研院實驗室》帶領大家揭開工研院實驗室的神祕面紗，一探第一線實驗室的真面目，透過這個難得體驗，讓小讀者們藉由科普閱讀，培養科學思維與科技素養，同時了解臺灣在生活上、產業上，都有很多領先全球的科技呢！
臺灣第一本「各個實驗室大解密」科普知識書！
工研院Ｘ幼獅少年
帶你一探工研院實驗室裡的祕密！
但你知道許多生活用品是從實驗室誕生嗎？
LED行人專用號誌燈「小綠人」必須通過測試才能上路，
新冠病毒檢測系統「疫開罐」快速又準確……
實驗室裡還有哪些神奇的東西？
科學家有哪些神祕的任務？
快跟著小小偵探團一起勇闖工研院實驗室！
如何培養孩子的「科技力」與「科學力」，是臺灣目前教育現場極為重視的課程領域之一，不只希望孩子熟悉使用各項新科技，也注重動手作、動腦想的科學能力，更重要的是，培養科學思維與科技素養。
《勇闖工研院實驗室》帶領大家揭開工研院實驗室的神祕面紗，一探第一線實驗室的真面目，透過這個難得體驗，讓小讀者們藉由科普閱讀，培養科學思維與科技素養，同時了解臺灣在生活上、產業上，都有很多領先全球的科技呢！
臺灣第一本「各個實驗室大解密」科普知識書！
工研院Ｘ幼獅少年
帶你一探工研院實驗室裡的祕密！
序
【推薦序】
撒下科技創新的種子
◎工研院副總經理暨行銷傳播處處長 林佳蓉
科技，是推動世界演進的重要力量。
從工業革命開始，科技翻天覆地的改變了人類的生活，科技對世界的影響程度之深、速度之快，遠非其他事物所能及。科技延伸我們的感官，讓我們不用實際接觸，也能溝通、體驗，宛如親臨；科技讓人類活得更久、更健康，讓癱瘓的人再次行走，讓盲者重見光明；我們也運用科技，將大自然的恩賜轉成乾淨的能源，修復環境的傷害，褪去汙染，讓青山常在、綠水長流。
而孩子，則是用科技造就未來的人。
我們現有的物質生活，是前幾代人科技研發的成果；下一代人的世界，則要靠我們這一代來打造。每個大人，都曾經是小孩，每個小孩，都有改變世界的潛能與力量。我們可以說，孩子決定了未來世界的樣貌，而我們想要什麼樣的未來，就要怎麼培育孩子！
近年來，溫室效應導致極端氣候頻繁，旱澇交替出現，造成生命財產的重大損失。有鑑於此，全球已有超過一百三十個國家，宣示於2050年達成「淨零碳排」。根據國際能源署（IEA）發布的2050淨零政策，淨零碳排將分兩階段進行，第一階段是從現在到2030年，使用現有的技術積極布建減碳，朝再生能源、電氣化、需求與行為改變、碳捕捉、利用與封存等方向著手；第二階段是從2030至2050年，必須使用現在尚未出現、或現階段仍是雛形的創新技術與國際合作，這是創新科技很好的機會。
淨零碳排是攸關人類未來的議題，我們不可能用現在的科技，解決三十年後的問題。三十年，能讓幼苗長成大樹；也能讓襁褓嬰兒，成為對世界做出貢獻的青年。我們從事科技研發，就是站在前人的肩膀上創新，因此我們發現問題，克服挑戰，也要一棒接一棒，才能持續推進世界，創造更智慧的生活、更健康的生命，以及更永續的環境。
很高興見到幼獅少年《勇闖實驗室》的出版，不只因為這本書介紹的都是工研院的實驗室，更重要的是，這本書把工研院從事的科技研發，轉譯為適合孩子閱讀的知識，傳承給我們的下一代，讓他們知科技、懂創新。這本書的發行，就像撒下一把科技創新的種子，啟發孩子對未來世界的想像與創造。
撒下科技創新的種子
◎工研院副總經理暨行銷傳播處處長 林佳蓉
科技，是推動世界演進的重要力量。
從工業革命開始，科技翻天覆地的改變了人類的生活，科技對世界的影響程度之深、速度之快，遠非其他事物所能及。科技延伸我們的感官，讓我們不用實際接觸，也能溝通、體驗，宛如親臨；科技讓人類活得更久、更健康，讓癱瘓的人再次行走，讓盲者重見光明；我們也運用科技，將大自然的恩賜轉成乾淨的能源，修復環境的傷害，褪去汙染，讓青山常在、綠水長流。
而孩子，則是用科技造就未來的人。
我們現有的物質生活，是前幾代人科技研發的成果；下一代人的世界，則要靠我們這一代來打造。每個大人，都曾經是小孩，每個小孩，都有改變世界的潛能與力量。我們可以說，孩子決定了未來世界的樣貌，而我們想要什麼樣的未來，就要怎麼培育孩子！
近年來，溫室效應導致極端氣候頻繁，旱澇交替出現，造成生命財產的重大損失。有鑑於此，全球已有超過一百三十個國家，宣示於2050年達成「淨零碳排」。根據國際能源署（IEA）發布的2050淨零政策，淨零碳排將分兩階段進行，第一階段是從現在到2030年，使用現有的技術積極布建減碳，朝再生能源、電氣化、需求與行為改變、碳捕捉、利用與封存等方向著手；第二階段是從2030至2050年，必須使用現在尚未出現、或現階段仍是雛形的創新技術與國際合作，這是創新科技很好的機會。
淨零碳排是攸關人類未來的議題，我們不可能用現在的科技，解決三十年後的問題。三十年，能讓幼苗長成大樹；也能讓襁褓嬰兒，成為對世界做出貢獻的青年。我們從事科技研發，就是站在前人的肩膀上創新，因此我們發現問題，克服挑戰，也要一棒接一棒，才能持續推進世界，創造更智慧的生活、更健康的生命，以及更永續的環境。
很高興見到幼獅少年《勇闖實驗室》的出版，不只因為這本書介紹的都是工研院的實驗室，更重要的是，這本書把工研院從事的科技研發，轉譯為適合孩子閱讀的知識，傳承給我們的下一代，讓他們知科技、懂創新。這本書的發行，就像撒下一把科技創新的種子，啟發孩子對未來世界的想像與創造。
目次
推薦序：撒下科技創新的種子
神祕鄰居的真實身分？
小小實驗室偵探團成立
工業技術研究院是個什麼樣的地方？
燈泡闖關大挑戰
空氣裡有什麼？
神奇的臭氧
超級強大的雷射
1公斤新定義
紫外線量測有一套
是破壞王也是製造王
水資源守護者
我把氯變不見了
廢水與汙水處理看招！
廢汙水中的寶藏
新冠病毒大檢測
看穿你的「面子」問題
附錄：實驗室人員生活大揭密
神祕鄰居的真實身分？
小小實驗室偵探團成立
工業技術研究院是個什麼樣的地方？
燈泡闖關大挑戰
空氣裡有什麼？
神奇的臭氧
超級強大的雷射
1公斤新定義
紫外線量測有一套
是破壞王也是製造王
水資源守護者
我把氯變不見了
廢水與汙水處理看招！
廢汙水中的寶藏
新冠病毒大檢測
看穿你的「面子」問題
附錄：實驗室人員生活大揭密
書摘/試閱
燈泡闖關大挑戰：LED照明測試實驗室
你們發現了嗎？近年來，各式各樣的LED燈具取代傳統燈具，在我們的生活中「大放光明」，像是學校裡的長形燈管、路上的交通號誌燈、家中的球形燈泡，統統都是比較省電的LED燈！不過，在我們的生活中發光發亮之前，這些LED燈竟然必須先在實驗室裡闖過一關關挑戰！這是怎麼回事？
實驗室大揭密
原來，目前臺灣政府規定LED燈產品必須取得CNS國家認證，通過安全、性能與壽命等國家標準才能上市販售，而且檢測必須在取得該地標準認可的實驗室中進行。
工研院的「LED照明測試實驗室」就協助許多LED燈進行檢測，包括賣到國外或國內的LED燈、臺灣街上看到的所有交通號誌燈，統統都可以在這裡進行闖關大挑戰唷！快來看看LED球型燈泡必須接受的部分關卡吧！
LED球形燈泡闖關大挑戰
1.燈泡的壽命：枯化光衰量測系統
LED燈使用愈久，亮度就會愈衰弱，直到無法使用為止，這就是燈泡的壽命。所謂的枯化，就是把LED燈點亮後，放著讓它慢慢老化，看看可以使用多久。兩千個小時是最基本的，一般測試多半是六千個小時！很久吧？
2.光有多亮、光的顏色：積分球光譜量測系統
要知道LED燈的光有多亮、光是什麼顏色，就要靠一顆神祕的球──大型積分球直徑可達兩公尺，內層塗料是硫酸鋇，可以讓光照得很均勻。
把點亮的LED燈放在積分球內部，連接光譜儀，就可測出這顆LED燈的數值，包括光有多亮、光的顏色（色溫，例如是黃色或白色燈光）、光顯示物體真實顏色的能力。
3.你使用的燈具夠安全嗎？：光輻射生物安全測試系統
LED燈是否會過熱？是否會漏電？材質是否耐高溫？這些安全性的測試，統統都要檢驗，LED燈強制性檢測的項目還有「藍光危害」，以避免對眼睛和身體造成傷害。除了藍光測量，紫外線、紅外線等都能測量喔！
4.不要互相干擾啦！：電磁干擾測試
由於電器產品會產生電磁波，因此一定要測試電磁相容性，看看是否會受到其他電磁干擾，或者是否會干擾到其他電器產品，使得彼此無法正常運作。LED燈泡的「電磁干擾測試」，是用長得有點奇怪的環形天線進行測試呢！
LED交通號誌燈也來闖關！
除了LED球型燈泡，小小實驗室偵探團發現也有LED交通號誌燈在實驗室接受檢測──LED交通號誌燈的檢測更加嚴格，包括燈色是否正確？各種角度是否都能看得清楚？陽光照射下是否會模糊不清？夜間是否太亮，讓用路人看不清楚……這些都必須通過測試，才能成為合格的交通號誌燈！
這個像摩天輪的儀器叫作「配光曲線量測系統」，因為LED的光源有指向性，可能會有亮度不均勻的問題，所以必須透過這個儀器讓LED燈轉動，了解不同角度的發光強度，才知道間隔多少距離要設置一支路燈，以使道路不會忽明忽暗。
小小偵探團發問中
為了解決這個問題，以工研院LED照明測試實驗室為例，我們十位工程師除了檢測LED燈之外，也要校正、追溯儀器──媽媽去傳統市場買菜時，每個店家都有自己的磅秤，只要拿去和菜市場公認的「公正秤」比對，就能知道店家的磅秤是否準確──實驗室的儀器也是這樣，必須一層一層往上比對，最後比對至最高的國際標準單位（SI），才能證明測試結果的準確度，這個過程稱為「追溯」。
由經濟部標準檢驗局委託成立的工研院量測技術發展中心，就負責建立和維持國家最高的度量衡標準系統，例如「絕對輻射量測系統」可偵測出光的輻射功率，依此計算出光強度，而這顆經過驗證的標準燈，就可拿回LED照明測試實驗室量測光強度，若結果一致，就代表實驗室儀器準確度高囉！
你們發現了嗎？近年來，各式各樣的LED燈具取代傳統燈具，在我們的生活中「大放光明」，像是學校裡的長形燈管、路上的交通號誌燈、家中的球形燈泡，統統都是比較省電的LED燈！不過，在我們的生活中發光發亮之前，這些LED燈竟然必須先在實驗室裡闖過一關關挑戰！這是怎麼回事？
實驗室大揭密
原來，目前臺灣政府規定LED燈產品必須取得CNS國家認證，通過安全、性能與壽命等國家標準才能上市販售，而且檢測必須在取得該地標準認可的實驗室中進行。
工研院的「LED照明測試實驗室」就協助許多LED燈進行檢測，包括賣到國外或國內的LED燈、臺灣街上看到的所有交通號誌燈，統統都可以在這裡進行闖關大挑戰唷！快來看看LED球型燈泡必須接受的部分關卡吧！
LED球形燈泡闖關大挑戰
1.燈泡的壽命：枯化光衰量測系統
LED燈使用愈久，亮度就會愈衰弱，直到無法使用為止，這就是燈泡的壽命。所謂的枯化，就是把LED燈點亮後，放著讓它慢慢老化，看看可以使用多久。兩千個小時是最基本的，一般測試多半是六千個小時！很久吧？
2.光有多亮、光的顏色：積分球光譜量測系統
要知道LED燈的光有多亮、光是什麼顏色，就要靠一顆神祕的球──大型積分球直徑可達兩公尺，內層塗料是硫酸鋇，可以讓光照得很均勻。
把點亮的LED燈放在積分球內部，連接光譜儀，就可測出這顆LED燈的數值，包括光有多亮、光的顏色（色溫，例如是黃色或白色燈光）、光顯示物體真實顏色的能力。
3.你使用的燈具夠安全嗎？：光輻射生物安全測試系統
LED燈是否會過熱？是否會漏電？材質是否耐高溫？這些安全性的測試，統統都要檢驗，LED燈強制性檢測的項目還有「藍光危害」，以避免對眼睛和身體造成傷害。除了藍光測量，紫外線、紅外線等都能測量喔！
4.不要互相干擾啦！：電磁干擾測試
由於電器產品會產生電磁波，因此一定要測試電磁相容性，看看是否會受到其他電磁干擾，或者是否會干擾到其他電器產品，使得彼此無法正常運作。LED燈泡的「電磁干擾測試」，是用長得有點奇怪的環形天線進行測試呢！
LED交通號誌燈也來闖關！
除了LED球型燈泡，小小實驗室偵探團發現也有LED交通號誌燈在實驗室接受檢測──LED交通號誌燈的檢測更加嚴格，包括燈色是否正確？各種角度是否都能看得清楚？陽光照射下是否會模糊不清？夜間是否太亮，讓用路人看不清楚……這些都必須通過測試，才能成為合格的交通號誌燈！
這個像摩天輪的儀器叫作「配光曲線量測系統」，因為LED的光源有指向性，可能會有亮度不均勻的問題，所以必須透過這個儀器讓LED燈轉動，了解不同角度的發光強度，才知道間隔多少距離要設置一支路燈，以使道路不會忽明忽暗。
小小偵探團發問中
為了解決這個問題，以工研院LED照明測試實驗室為例，我們十位工程師除了檢測LED燈之外，也要校正、追溯儀器──媽媽去傳統市場買菜時，每個店家都有自己的磅秤，只要拿去和菜市場公認的「公正秤」比對，就能知道店家的磅秤是否準確──實驗室的儀器也是這樣，必須一層一層往上比對，最後比對至最高的國際標準單位（SI），才能證明測試結果的準確度，這個過程稱為「追溯」。
由經濟部標準檢驗局委託成立的工研院量測技術發展中心，就負責建立和維持國家最高的度量衡標準系統，例如「絕對輻射量測系統」可偵測出光的輻射功率，依此計算出光強度，而這顆經過驗證的標準燈，就可拿回LED照明測試實驗室量測光強度，若結果一致，就代表實驗室儀器準確度高囉！
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