本論文為以共振峰頻率資料來研究台灣華語母音音質之聲學研究。 本研究的受試者為六名生長在台灣台北市的男性華語母語使用者。本研究使用的測試字為70個包含所有韻母型態的單音節字。語音資料是利用KAY CSL 4100 (KAY Electronics)來錄製及分析。本研究所採用的資料為獨立發音且無聲母的測試字。 根據共振峰頻率資料本研究得到以下有關台灣華語母音音質的發現。首先研究的部分為音標所隱含的語音對比。在齒槽（alveolar）及後齒槽（post-alveolar）組的舌尖母音（apical vowels）間並沒有發現音質上的顯著差別，但統計及其它證據支持低母音裡的前後對比及中母音裡的半開（open-mid）及半閉（closed-mid）對比的存在。 其次，研究的結果也包括語音環境中的音段對於母音音質的影響。結果發現韻母中的元素，包含母音前介音、母音後介音、及韻尾鼻音，都對母音有不同的語音制約（conditioning）。另外，本研究發現順同化（progressive assimilation）比逆同化（regressive assimilation）對於低母音音質有較大的影響。 第三，本研究藉由與之前聲學研究的結果作比較來討論台灣母音音質的改變。結果發現硬顎及後硬顎組的舌尖母音間的音質差異隨著時間縮小終至於消失。此外，研究發現半閉母音及半開母音在母音高度及母音前後相對位置出現反轉。共振峰頻率的比較顯示這種反轉的原因為半閉母音[e]在音質上的改變。然而，我們需要進一步的研究才能對這些音質的改變有合理的解釋。 最後，本研究以共振峰頻率的形式描述及紀錄了當代台灣華語表層母音的音質。希望這些資料能對台灣華語母音的研究有所貢獻。 / This thesis is an acoustic study that investigates the vowel quality of Taiwan Mandarin vowels with formant frequency data. The subjects of this study included six male native Mandarin speakers born and raised in Taipei city, Taiwan. Testing items used in this study were 70 syllables that involve all combinations of segment in the syllable final. The speech data were recorded and analyzed with KAY CSL 4100 (KAY Electronics). The data discussed in this study were testing items produced in citation form without initial consonant. The vowel qualities of Taiwan Mandarin surface vowel were measured and analyzed. Several results concerning the vowel quality of Taiwan Mandarin surface vowel phones were reported based on the formant frequency data. Firstly, the distinction between vowel phones implied by their transcription was examined. The difference in vowel quality was not observed in the alveolar and post-alveolar groups of apical vowels, while the front-back distinction in low vowels and the open-mid and closed-mid distinction in mid vowels were found with statistic and other evidence. Secondly, the conditioning of segments in the neighboring environments on the vowel quality was investigated. It is found that elements in the syllable final, including pre-nuclear, post-nuclear glide and coda nasals, generally have different types of conditioning on the vowel. In addition, the progressive assimilation was found have greater influence on the vowel quality of low vowel phones than the regressive assimilation. Thirdly, the change in vowel quality was discussed through the comparison with results in previous acoustic studies. The difference in vowel backness between the alveolar and post-alveolar groups of apical vowels were found to be decreasing and eventually disappeared. Besides, the relative vowel height and backness of closed-mid and open-mid vowel were found to be in reverse compared with that in the literature. Comparison in formant frequencies showed that this reverse lay in the change of vowel quality in the close-mid [e]. However, further investigations were needed to offer reasonable explanations for the change. Finally, the vowel qualities of present Taiwan Mandarin surface vowel phones were described and recorded as the formant frequency data presented in this study. Hopefully, the data could contribute to the study of vowels in Taiwan Mandarin.

我們主要研究拓樸絕緣體與鐵磁物質之間的自旋幫浦效應（spin pumping effect），我們選用的鐵磁材料是具有鐵磁性的鎳鐵合金（Py），厚度固定為40nm，而拓樸絕緣體則是選用碲化鉍（Bi2Te3），厚度範圍是0～100nm，碲化鉍已被確定為一個三維拓撲絕緣體，拓撲絕緣體其表面電子態呈線性色散關係，本身中心是絕緣體，但其表面容許有導電態。此導電態一個最有用的特性是其電子的動量與自旋維持一定方向關係（spin-momentum locking），這使得以自旋來傳遞訊息成為可能。但是實驗上要達到中心是絕緣體相當困難。 過去的實驗已驗證鐵磁共振（Ferromagnetic resonance，FMR）現象在鐵磁/一般金屬雙層膜以及鐵磁/半導體雙層膜，可以使其鐵磁層產生一純自旋流流向非磁性層，這被稱為自旋幫浦效應（spin pumping effect）。當此自旋流跨越膜面介面時，不同自旋的電子由於自旋軌道耦合作用（Spin–orbit interaction），將發生逆自旋霍爾效應（ISHE）並產生一橫向電荷流。在我們的研究中，鐵磁共振（FMR）現象透過網路分析儀在設定的外加磁場下掃描頻率。測得的共振頻率與磁場作圖並以Kittel equation擬合（fitting）出有效場（effective field）。我們發現於絕對溫度5K，隨著碲化鉍（Bi2Te3）膜厚從0nm到15nm增加時，其有效場也增加，但當薄膜厚度大於15nm時，有效磁場將下降。我們分析碲化鉍（Bi2Te3）的表面態（surface state）與塊材（bulk）對有效場變化之貢獻。

本論文為以共振峰頻率資料來研究海陸腔客語母音音質之聲學研究。 語言學的文獻中，以共振峰頻率資料來研究世界上各種語言的母音的音質已經有相當豐富的文獻，在過去五十年來，前人在客語的語音及音韻系統上已經有豐富的研究成果。但以聲學資料來對海陸客語做描述的文獻相當缺乏。 本研究的受試者為居住在新竹縣新埔鎮，六位以海陸腔客家話為母語的人士，其中有三名男性及三名女性。本研究使用了32個測試字，包含了單元音、雙合元音及三合元音。語音資料是利用KAY CSL 4100 (KAY Electronics)來做分析。本研究測試字包含的音節結構有:CV, CVV, CVVC, CVC, 以及CVVV。測試字在實驗的過程中，被受試者單獨發音，或是放在句子中間。在實驗資料完成分析後，我們以Origin 6.0軟體繪出海陸腔客語母音的聲學空間圖。 根據供振峰研究資料，本研究得到以下有關海陸腔客語母音音質的表現。首先關於單元音，海陸腔客語共有六個單元音: [i], [e], [ɨ], [a], [o], 以及 [u]。其次，海陸腔客語共有十一個雙元音: [ie], [ia], [io], [iu], [eu], [ai], [au], [oi], [ui], [ue], 以及 [ua]。我們比較單元音及雙元音的聲學空間圖(vowel space)後，發現相同的母音在雙母音的環境下，由於受到鄰近母音發音位置的影響，在聲學空間上，比起在單母音的時候，變的更高低，或更前或後。第三，三母音[iai], [iau]和[uai]在聲譜圖上的表現，第一個母音[i]和[u]都比其後的兩個母音，長度來的相對的短一些，表現很像是滑音[j]和[w]。 最後，本研究以共振峰聲學頻率的形式描述及記錄了當代海陸腔客語母音的音質，前人的研究中，以楊時逢(1952)最能說明本研究所提供的聲學資料。希望這些資料能對海陸腔客語母音的研究有所貢獻。 / This thesis is an acoustic study that investigates the vowel quality of Hai-lu Hakka vowels with formant frequency data. The acoustic method has been widely applied to the study of vowel quality of languages worldwide. In the past 50 years, Hakka researchers have yielded rich results in phonological system and phonetic description of Hakka, but there are relatively fewer research focus on the acoustic properties and characteristics of vowel phones in Hai-lu Hakka. The subjects of this study included three male and three female native Hai-lu Hakka speakers. Testing items used in this study were 32 syllables that involve monophthongs, diphthongs, and triphthongs. The speech data were analyzed by using KAY CSL 4100 (KAY Electronics). The data discussed in this study were testing items produced in citation form and sentence form, including the following syllable structures: CV, CVC, CVV, CVVC, and CVVV. The vowel qualities of Hai-lu Hakka vowels were measured and analyzed, and the acoustic vowel space of Hai-lu Hakka is plotted by the software Origin 6.0. Several results concerning the vowel quality of Hai-lu Hakka vowels were reported based on the formant frequency data. Firstly, there are six monophthongs in the vowel system of Hailu Hakka: [i], [e], [ɨ], [a], [o], and [u]. Secondly, there are eleven diphthongs in the vowel system of Hai-lu Hakka : [ie], [ia], [io], [iu], [eu], [ai], [au], [oi], [ui], [ue], and [ua]. By comparing the relative position of the vowel in a diphthong and the corresponding vowel as in a monophthong, we found that the second vowel in a diphthong tend to be higher or lower, more fontal or back, and it is possibly due to the coarticulatory influence of the adjacent phones.the Thirdly, as shown in the spectrogram of the three tripthongs [iai], [iau] and [uai], the duration of [i] in [iai55], [i] in [tʰiau55] and [u] in [kuai55] are relatively shorter than the rest two vowels in the same syllable, as [ai] in [iai55], [au] in [tʰiau55] and [ai] in [kuai55]. In these CVVV syllables, [u] and [i] are similar to glides or so-called semi-vowels, or approximants [j] and [w] as shown in the spectrogram. Finally, the vowel system in Yang (1957) is more suitable for accounting for the data in this study. Hopefully, the vowel formant data presented in this study will contribute to the study of vowels in Hakka.

本文以在中國大陸證券市場上交易量最大，流動性最好的兩隻指數型ETF——華夏上證50ETF（SH510050）和華泰柏瑞滬深300ETF（SH510300）,為一個配對組合，進行統計套利。本文先簡要配對交易的實質和常用方法，以及這一策略目前在全球市場和中國大陸市場上的應用和研究狀況。而後又介紹了這兩隻ETF的標的物——上證50指數和滬深300指數，並闡明為何選取這兩個指數相關的ETF作為統計套利的原因。 接著，分析了華夏上證50ETF和華泰柏瑞滬深300ETF的相關性，從這兩隻ETF的相關性出發，建立共振合模型，並建立一階誤差修正模型對兩隻ETF的短期非均衡狀態進行補充。在此基礎上設定交易規則進行模擬交易。同時我們還在文中後續探討了交易成本和止損點的設置情況。 經過模擬交易，我們發現在一個標準差為開倉閾值的情況下出現的套利機會非常少且收益率較低。因此我們修改交易規則，來探討模型存在的問題，發現當將開倉閾值設為價差序列兩個標準差時，交易次數沒有增加，但收益率有所好轉。當將開倉閾值設為移動平均數和移動標準差，交易次數明顯增加，但收益率並沒有好轉。為進一步驗證上述結論，我們通過樣本外資料進行測試，發現與上述結果一致。此外，我們還通過延長時間序列的方式增加樣本量，得到結果也與上述一致。在用高頻資料交易結果不理想的情況下，我們採用了兩隻ETF的日收盤價格序列建立統計模型和模擬交易，發現在這種情況下，存在套利空間，但第一和第二種策略的套利機會較少，第三種策略套利機會相較前兩種策略要多得多。 分析上述結果產生的原因，主要原因有二：第一，在採用高頻資料的時候，模型的殘差項標準差較小，也就意味著該模型的偏離程度不高，因此套利空間較小。第二，這一配對組合所建立的模型其ECM項係數均非常小，也就意味著模型的長期穩定對時間序列的短期波動影響很小，因此出現的套利機會非常少。 此外，在此說明的是本文所採用的樣本資料為華夏上證50ETF和華泰柏瑞滬深300ETF在2016年7月1日到2016年10月31日每十分鐘的高頻交易價格資料，資料來源為中國大陸的WIND資料庫。 / This essay uses Huaxia SSE50 ETF (Code: SH510050) and Huataiborui CSI300 ETF (Code: SH510300), the two ETFs with the largest trading volume and the best liquidity in the China’s security market, as a pair for statistical arbitrage. Firstly, we introduce the definition of the strategy—pair trading, and its current application in the global and China’s mainland stock market. Then, the essay presents the underlying assets of the two ETFs, SSE50 Index and CSI300 Index, and explains why we choose the two ETFs for statistical arbitrage. Secondly, we analyze the correlation between Huaxia SSE50 ETF and Huataiborui CSI300 ETF, and build the co-integration model based on the correlation. Meanwhile, we establish the first-order error correction model to supplement the short-term imbalance of the two ETFs. On this basis, we set trading rules for simulated transaction. Moreover, we consider trading costs and stop-loss points in this article. After simulated trading, we find that both the trading time and the return are not good enough when we set a standard deviation as the threshold. So we modify trading rules, using the two standard deviations and moving standard deviation as thresholds, but it still doesn’t work. In order to further verify the above conclusion, we change the sample data by adding two times of the original and using the daily closing price, and it reveals that when we use the daily closing price to trade, the yield is better than the high-frequency trading price. There are two reasons for this conclusion. First, the standard deviation of the model’s residual is so little that the arbitrage space is small. Second, the coefficients of ECM is too little, which means the long-term stability of the model has little effect on the short-term volatility of the time series, thus leading to fewer arbitrage chances. In addition, the data used in the article are from the Wind Database in China.

Mitt-Infrarot-Technologie (mid-IR) ist ein äußerst leistungsfähiges Werkzeug für die Anwendung in der Molekülspektroskopie, da die Schwingungsmoden vieler Moleküle in diesem Wellenlängenbereich liegen. Der Quantenkaskadenlaser mit externem Resonator (EC-QCL) kann alle Bereiche dieses Spektrums abdecken. Das Hauptanliegen dieser Arbeit ist die Verbesserung der Leistung des EC-QCL im Hinblick auf die Breite des Wellenlängen-Durchstimmbereichs und die Laserleistung. Theoretische Untersuchungen bestätigen zunächst, dass der QCL die Schlüsselrolle bei EC-Systemen einnimmt: Die Effizienz des EC wird bestimmt durch die Effizienz des QCL und die Güte der Antireflex-Schicht (ARC) der Laserfacette. Die Breite des Durchstimmbereichs wird bestimmt durch das Gain-Spektrum des QCL. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die QCL in unserer Gruppe hergestellt und vom QCL-Wachstum selbst bis hin zur Facettenbeschichtung optimiert. Eine der größten Herausforderungen in der Herstellung des EC-Systems ist die Reduktion des Reflexionsvermögens innerhalb der Facetten des Laserchips. Dafür haben wir ein neues ARC-Konzept entwickelt und auf dem beschichteten Substrat demonstriert, dass innerhalb des gesamten, sehr breiten Wellenlängenbereichs von 7–12 μm die Reflexion auf unter 1% reduziert wird. Das Beschichtungsmodell wurde außerdem auf „broad-gain“-QCL-Facetten angewendet, wodurch die Reflexion auf 0,75% über den gesamten Emissions-Wellenlängenbereich reduziert werden konnte. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Entwicklung und Konstruktion von EC-Lasersystemen. Es wurden zwei kompakte Laser vom Littrow-Typ entwickelt, die von 920 cm-1 bis 1190 cm-1 durchstimmbar sind und die eine Pulsleitung von 0.45 W erreichen. Außerdem wurde eine neue optische Konfiguration des EC-Systems vorgeschlagen um eine höhere Ausgangsleistung zu erzielen. Dieser „Intra-cavity Out-coupling Laser“ erreicht eine Pulsleistung von 1 W und den gleichen Emissionbereich wie die beiden Littrow-Laser. / Mid-infrared (mid-IR) technology is a very powerful tool for molecular spectroscopy since vibration modes of many molecules lie in this wavelength range. The External-Cavity Quantum Cascade Laser (EC-QCL) can cover any part of this spectral range. The main goal of this study is to improve EC-QCL performance in terms of wavelength tunability and laser power. The theoretical study about Quantum Cascade Laser (QCL) and EC systems has confirmed that the QCL plays the core role of EC-QCL systems; the power efficiency of an EC system is determined by the combination of the power efficiency of QCL and AR-coating of the laser facet. The width of the tuning range is determined by the gain spectrum of QCL. During this work, QCLs have been fabricated in our group and the optimization of these factors were carried out with various approaches, from QCL growth to facet coatings. One of the major challenges in making EC systems is to reduce the intra-facet reflectivity of the laser chip, and we first proposed a new anti-reflection (AR) coating concept and demonstrated its performance for the first time to the community, achieving good reduction of reflection of the AR-coated substrate over 7-12 μm range, keeping below R < 1% reflection over the entire spectrum. The coating model was applied on broad-gain QCL facets, and the reflection was reduced to 0.75% over the entire emission wavelength range. Furthermore, this work focused on the development and engineering of laser systems, and two compact Littrow-type lasers and an EC system with a new optical configuration have been developed, achieving good performances; tunable from 920 cm-1 to 1190 cm-1 and 0.45 W pulse power. The new type of laser, an Intra-cavity out-coupling EC laser, was also proposed to enhance the power output and achieved over 1 W pulse power with keeping the same tuning range as the Littrow-type. / 中赤外分光の技術は非常に有用である。これはとりわけ多くの分子振動モードがこの波長帯域に存在しているためである。可変長レーザーである外部共振器量子カスケードレーザー(External cavity quantum cascade laser, EC-QCL)は、これらスペクトル領域を網羅することが可能で、したがって、EC-QCLは産業スケールを含めた、標準的な光源として非常に潜在的である。商品化のフェーズをさらに推し進めるため、このレーザー性能におけるボトムアップの技術が求められてる。 多くの中赤外光のアプリケーションには広帯域の光源が求められている。この研究はおもにそうした性能を最大化することを背景としている。具体的な目的としては、波長の変調性および光源の強度の向上である。これらの目的に取り組むため、我々はいくつかの段階にステージ化して研究を進めてきた。まず初めに、QCLおよびEC-QCLの基本的な特性の追求から始めた。QCLおよびEC-QCLの物理機構の理論的な考察を行い、これらからEC-QCL形態における要素の最適条件もしくは要請を求めた。QCL素子が、その主要な部位であり、EC系におけるほとんどの性能特性である量子効率、変調領域幅、増幅器の光学損失を決定する。 さまざまなアプローチによりこれら緒特性の最適化が行われた。 この研究のなかで、我々グループ内でシステムの心臓となるQCL素子の全製造プロセス(結晶成長から素子コーティングに至るまで)をおこなった。これら製造手順および性能特性の詳細もまた本論文に記す。 ECレーザーにおける要請特性の中で特に困難な課題として、レーザー素子の内部断面(intra-facet)の反射率の低減があげられる。これに応じるものとして、我々は新たな反射防止膜のコンセプトで、特に中赤外光領域に有益なものを提案した。この実現のために、様々な誘電体物質の光学特性を調べ、中赤外光の応用に最適なものを選択し、実際のコーティングに応用した。ここで提案されたモデル``quasi-Lockhart'' (疑ロックハート)のコーティングは、実験によりその高い性能が実証された。波長7–12 μmの領域をカバーし、かつその全領域内で反射率を1%以下に抑えることができた。またこのコーティングは広帯域ゲインのチップにも施され、その反射率を全体域をカバーしながら、0.75%まで低減させた。この成果はEC-QCLだけでなく、一般の中赤外光の光学コーティングにおいても大いに有用であろう。 さらに、我々は本研究の中でレーザーシステムの構築にも取り組んだ。この研究のなかで、二台のLittrow型レーザーと、新たな光学系をもつECレーザーを構築し、その高性能性を実証した。Littrow型では920 cm-1-1190 cm-1の帯域とパルス強0.45 Wを達成。新たなレーザーシステムであるIntra-cavity out-coupling系は従来の系にくらべ高出力することを目的とされ、その帯域を維持しながら、パルス強1~Wの出力を達成した。またこれら新たなシステムを用いて、またプロジェクトバートナーとの食道癌の細胞イメージングも試験、およびグループにおいてアンモニアの吸光度測定を実施した。

本論文乃是藉由現代中醫科學研究，進一步指出中醫科學化的可能性及其問題。由於中醫理論十分駁雜，筆者將焦點主要集中於中醫脈診之上，藉由汪叔游和王唯工的研究，來討論中醫脈診科學化的可能性和問題。 本論文進行方式，主要可分為兩個步驟，首先針對傳統中醫理論地位的問題加以討論，其次乃是針對現代中醫實驗。 在第一步驟中，筆者提出一個理論作為科學理論所必須符合的最低標準，即是科學化三原則，分別是：可落實原則、主體際性原則以及系統化原則。藉由科學化三原則筆者嘗試論證傳統中醫並非是科學理論或是經驗有效的理論，最多僅能將中醫醫療實踐視為經驗有效的醫療診斷技術。 在第二步驟中，筆者藉由汪叔游和王唯工的實驗，來討論其經驗上和概念上的問題。藉由兩人的研究，筆者將進一步指出中醫科學化的過程中，必須經過理論的重新建構，而不是僅在於累積客觀的經驗資料就可證實中醫理論。

本研究は, 広帯域直交偏波共用低交差偏波特性, 偏波変換特性および任意の反射位相差を有する高性能・高機能リフレクトアレー共振素子の開発を行い, 設計・試作したリフレクトアレーアンテナの放射特性の数値的及び実験的検討の研究成果をまとめたものである. / 博士(工学) / Doctor of Philosophy in Engineering / 同志社大学 / Doshisha University