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地下的祕密無所遁形-看透世面的透地雷達

小斑
・2013/12/17 ・1737字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 563 ・九年級

Ground_Penetrating_Radar_in_use

從廢水暗管到侵佔國有地的地下貨櫃,最近台灣似乎很常發現一些秘密地底人造結構。有沒有什麼科學儀器能協助偵測類似的地下設施呢?其中一種廣泛被應用在考古發掘、工程監測的設備-透地雷達(Ground Penetrating Radar),能看穿地底結構,究竟它是如何偵測地下看不到的結構呢?

其實透地雷達的概念跟在海中使用的聲納很像;因為光線被海水吸收了,無法達到海底再反射回來被我們看見,於是我們改打聲波下去,再用儀器接收反射回來的聲波,推測海底地形。那對地層呢?除了運用聲波的原理-震動來探測之外,還可以使用電磁波作為偵測的訊號。

不同材質對電磁波的通過率不同(介電常數及導電率不同),若勉強以光學譬喻,像是各式各樣透明程度、折射程度不同的玻璃。如同聲納一樣,只要能測到訊號跑的時間差,就能往回推結構。所以透地雷達有相距的發射器(黑)和接收器(藍):如下圖的上半部是電磁波被反射的路徑,呈現在訊號螢幕上就會如圖中的下半部。只要發現不尋常訊號,就能偵測到管線。

透地雷達示意圖
透地雷達示意圖

透地雷達偵測圖[1]

嚴格來說,透地雷達是用電壓為幾百伏特的發射線圈,產生頻率範圍在1MHz-2GHz且歷時為幾十億分之一秒的高頻脈電磁波(亦稱為雷達波),穿透地層或混凝土結構物,並利用雷達波在不同介電性質的界面產生的反射訊號,經由高靈敏度之接收天線接收反射訊號,最後由軟體處理與分析訊號,就能推敲出待測物的剖面狀態。[2]

透地雷達在眾多地理探測方法中,解析度很高,但是能探測的深度比較淺,約30公尺內,也不適合在潮濕的土壤上使用,因為電磁波強度會很快消退。不過這個方法非常輕便,也不需要破壞地層結構(開挖或是製造一個很大的震波)。簡而言之,就是在深度30公尺內找地底下有什麼東西,還可以即時輸出,看準之後立馬開挖。(當然需要相關軟體轉換數據、消除雜訊及經驗判讀)

除了像是地基、地下管線、隧道檢測等工程建設上已經廣泛使用,一些考古發現也有用透地雷達幫忙。

透地雷達貝冢露頭[3]

同時也是檢調單位的好幫手。

蘋果日報
蘋果日報2013年12月11日報導<追電鍍毒水 彰檢漏夜查暗管開挖>

更多應用

從1980年代說起,學者開始用透地雷達來探測土壤及土層調查,在Daniels et al. (1988) 的研究中提到電磁波在土層的衰減與土壤本身的導電度有相當的關係。 Davis & Annan (1989) 則測出不同物質的電性,如介電常數、導電度、衰減度等性質。1990年以後透地雷達的研究更加蓬勃發展,如地下管線與水槽的辨析(Zeng and McMechan, 1996” Hermance 2001),應用透地雷達偵測岩體中裂縫的回波(Tetsuma Toshioka, Tsuneo Tsuchida and Katsuo Sasahara, 1995),油汙、農藥等稠密非水相液體(DNAPL)汙染之追蹤定位(Yoder et al., 2001” Carcione et al. , 2000” Jordan et al. , 2004),以及考古調查(da Silva Cezar et al. , 2001; Whiting et al. , 2001)等都展現了透地雷達未來發展的各種可能性。-引自師大地球科學系林俊宏2006年之學位論文<透地雷達數據之2D小波圖形化重構濾波> 

參考資料:

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小斑
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PanSci實習編輯。 一顆在各個學科間漂流的腦袋~


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讓愛滋與你和平共存,一起掌握 U=U 共識!

careonline_96
・2021/10/28 ・2457字 ・閱讀時間約 5 分鐘
讓愛滋與你和平共存,一起掌握U=U共識!感染科醫師圖解說明

確診感染愛滋病毒,對三十多歲的陳小姐一開始相當衝擊,但是經過抗病毒藥物的穩定治療後,血液中的病毒量大幅降低,已連續數月都控制於驗不到病毒的狀態。

某日回診時,陳小姐問:「醫師,我還有機會懷孕、生小孩嗎?」

「可以喔!」醫師點點頭,肯定地說:「只要能好好治療,繼續將愛滋病毒量維持檢驗不到狀況,便沒有傳染風險,也可以懷孕、生產!」

許多愛滋感染者在確診後,會變得沮喪、自我懷疑,認為自己不能再與他人建立親密關係並承受外界異樣眼光。

台北市立聯合醫院仁愛院區內科部感染科主治醫師顧文瑋醫師指出,其實感染者若能穩定接受服藥治療,便可有效控制且降低血液中的病毒量,轉變如慢性病一般,同樣可以孕育下一代。

穩定治療、定期追蹤、掌握 U = U,愛滋慢性化,醫病勇敢溝通很重要!

愛滋病是由愛滋病毒(Human Immunodeficiency Virus,簡稱HIV)感染,導致病患身體免疫力降低,出現各種疾病症狀,又稱後天免疫缺乏症候群(AIDS)。

從 1980 年代開始,愛滋病與愛滋感染受到全球關注,過去種種迷思導致感染者遭受歧視困境,現今治療進步,愛滋感染已慢性化!

顧文瑋醫師解釋,愛滋病毒主要透過血液、體液傳染,但是傳染力與病毒含量多寡十分有關!「新冠疫情讓大家對病毒量的概念較為清晰!如同感染者的口水、汗水、尿液、糞便等皆不具傳染力。日常中與感染者一起上課、說話、游泳、共餐、洗衣服,都不會遭到傳染。」

此外,目前抗病毒藥物已可有效降低並控制愛滋病毒量。顧文瑋醫師說,根據研究證實,當愛滋感染者接受穩定服藥治療,讓病毒量低到偵測不到時,便不會把愛滋病毒傳給性伴侶,這就是國際重要共識「U = U」。

掌握國際U = U

何謂 U=U?檢測不到愛滋病毒,便不具傳染力

「U = U」中的第一個 U 是 Undetectable,即「檢測不到病毒」;第二個 U 是 Untransmittable,即「不具傳染力」。

顧文瑋醫師說明,愛滋感染者在穩定接受抗病毒治療後,若持續穩定追蹤血液中病毒量,控制於測不到(低於 200 copies/ml)達六個月以上,其傳播病毒的風險是可忽略的。

「後來陳小姐回診時,穩定交往的男朋友也會陪同,主動了解用藥狀況,以及未來懷孕、生產該注意的事項。」顧文瑋醫師分享,「妥善穩定治療,讓愛滋病毒低到測不到,便沒有傳染風險,是非常重要的觀念!」

台灣愛滋防治成績卓越

感染者與醫師攜手向前,掌握 U=U! 台灣愛滋防治成績更卓越!

防治愛滋在世界各國皆是重要的任務,聯合國愛滋病規劃署(UNAIDS)就曾提出 3 個「90-90-90」的目標,希冀 2030 終結愛滋感染,期待朝向完善、全人的愛滋照護前進。

台灣經過多方努力,已達成「90-92-95」的成績,可謂領先亞洲其他國家;表示 90% 愛滋感染者已知自己的感染狀況;92% 已知感染狀況者已穩定接受服藥治療;95% 穩定治療者能有效控制病毒量,達到 U=U!

「我們希望宣導 U = U 的概念,讓愛滋感染者理解抗病毒治療的重要性,只要穩定接受藥物治療,即可將愛滋感染轉成一慢性病,對於感染者來說,也不會持續承受巨大壓力。」顧文瑋醫師強調,「面對愛滋感染是一輩子的事情,如同一般慢性病控制!感染者若有任何治療或身體健康疑問,都可以主動提出與醫療團隊討論,醫師才能根據生活、工作的需求,適時調整藥物。」

主動積極防治愛,讓愛無礙不困難!

主動積極防治愛,讓愛無礙不困難!

除了感染者自身積極治療外,民眾應更加全面理解、認識愛滋感染,並放下過去的焦慮與歧見。目前也越來越多臨床醫師願意主動了解愛滋治療、U=U 國際共識,並加入以人為本的病患照護。醫師們更在意如何為病患提供適合的治療與幫助,看重疾病治療本身而非存有歧視眼光,不論是民眾、醫護、政府與感染者,我們都希望一同營造更友善、平等的環境!

顧文瑋醫師叮嚀,感染愛滋僅有高風險行為,並沒有特定族群之分!民眾應維持單一固定性伴侶,性行為時務必全程正確使用保險套,可同時預防其他性傳染病感染。疾病管制署目前也有提供免費匿名愛滋篩檢,只要有性行為的民眾,建議至少進行一次篩檢;若有無套性行為者,建議每年至少進行一次篩檢;若為高風險感染者,建議每 3 至 6 個月篩檢一次。一旦感染需及早就醫治療,並檢驗愛滋病毒,切勿共用注射針頭、針筒、稀釋液。懷孕婦女需接受愛滋病毒檢查,若確診,便要儘快接受治療、穩定控制病毒量,讓愛無礙不困難。民眾對愛滋感染與愛滋病有任何疑問,務必諮詢專業醫療人員!


更多愛滋衛教資訊,請參考以下協會:

台灣露德協會

台灣基地協會

愛滋感染者權益促進會

台灣愛之希望協會

台灣紅絲帶基金會

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