質子不只殺癌！林口長庚「第五實驗室」 太空元件抗輻射測試全靠它
▲長庚質子跨領域與國研院太空中心結盟，發展太空計劃合作新夥伴。（圖／記者嚴雲岑攝，下同）
行政院今年1月核定第三期「太空科技長城發展計劃」，將臺灣太空產業列爲重點項目，爲了扶植臺灣太空產業供應鏈，國研院太空中心與林口長庚醫院簽訂合作協議書（MOA），由質子暨放射治療中心的第五間實驗室，提供太空電子元件的抗輻射測試，確保衛人造衛星上了太空後，元件不受高能粒子影響造成訊號錯誤。
長庚質子放射中心原本用於治療癌症，利用質子在特定深度釋出大能量的特性，精準打擊癌細胞，2015年啓用至今，已收治超過2000位病患，涵蓋肝癌、肺癌、頭頸癌等多種癌症。
爲了拓展質子研究，林口長庚與長庚大學共同成立放射醫學研究所，並投入1億元，委託清華大學設計第五間「粒子物理暨照射核心實驗室」，邁出跨領域研究第一步，一方面結合質子治療與標靶治療優勢，尋求奈米粒子提升功效；另一方面開發半導體元件抗輻射效應測試平臺，協助奈米制程對抗輻射干擾。
▲長庚第五實驗室配置圖。
長庚大學物理研究中心主任趙自強表示，地面上看到的「一閃一閃亮晶晶」，都是在太空中無數核爆產生，地球有大氣層與磁力兩大金鐘罩，阻絕了質子干擾，打到地面的輻射能，以「中子」爲主，而中子量能隨着海拔越高，作用力越強。
不過，近50年來半導體有了千倍進展，半導體近年來越做越小，也讓對太空輻射力減弱，實驗室進行的高質子研究，將以醫學爲基礎，把質子對DNA的破壞換成電子元件，未來3年預計執行135小時地面、高山、飛行高度的微電子抗輻射測試，確保衛星在太空中能順利運作。
國研院太空中心林俊良主任提到，太空環境十分險峻，各種天體會向外輻射電磁波，甚至是輻射高能粒子，這些高能粒子照射在矽晶片上會形成不可預測的電流，進而改變電子元件的信號而造成系統功能失常，需重新開機以恢復正常運作，嚴重情況則可能造成電子零件損壞，最終無法執行任務。
▲國研院人造衛星模型。
雖然電子元件都有降低輻射影響的保護設計，但最好的策略爲模擬類似太空的險峻環境先行測試，挑選出具抗幅射的電子元件，才能保證衛星在太空中正確可靠的執行太空任務。目前規劃在地面利用高能質子束進行模擬電子元件的抗輻射測試，是一項很好的驗證方式。
林俊良表示，臺灣人造衛星的抗輻射驗證與篩選，過去都需要送到送到國外做測試，費用十分可觀，且5至6年才能發展一顆衛星，與長庚質子治療中心及長庚大學團隊結盟後，首要目標是先發展通用平臺，未來電子元件就可直接套用，將可大幅節省國產太空元件開發時間與成本。
▼長庚醫院與太空中心簽署合作協議書。