中大攜手中研院開創「渺子成像術」新紀元　翻轉地球探測技術、助力台灣邁向淨零

被譽為探索山體深層奧秘的「祕密武器」──渺子成像術（Muography），如今在台灣也開始展現實質應用成果。中央大學與中央研究院物理研究所的跨領域研究團隊，不僅自製新型渺子探測器，更成功將其技術應用於地球科學領域。

繼2025年初於桃園石門水庫防淤隧道上方完成首次野外實驗並取得初步成果後，該團隊於同年底在臺北陽明山設站，正式開啟台灣史上首次系統性發展與應用渺子成像技術的歷程，成功翻轉傳統地球物理探勘方式，為國家永續發展注入創新動能。

2018年科技部啟動「領袖學者助攻方案—沙克爾頓計畫」，鼓勵學者勇於挑戰大型前瞻性科學研究。中央大學物理系郭家銘教授與地球科學系陳建志教授共同主持的「渺子成像術於粒子地球科學之應用與下一世代的高能物理實驗」計畫，成功獲選，開啟台灣首度以渺子進行地質結構探查的創新研究。

郭家銘指出，渺子（Muon）為宇宙射線與地球大氣層作用後生成的高能粒子，具強大穿透力，可穿越數百公尺厚岩層。團隊以閃爍體作為偵測元件，搭配矽光電倍增器（SiPM），打造出小型、低功耗且穩定性高的渺子感測系統，不僅適合長時間野外部署，也大幅降低操作與維護門檻，是讓渺子成像術真正「落地」台灣的關鍵技術突破。

渺子成像術在國際間已有諸多成功應用，從埃及金字塔密室探索、日本火山內部研究，到歐洲的核能與工程檢測均有所斬獲。中央大學團隊整合高能物理與地球科學專家，自探測器研發、成像演算法建立到實地觀測，全面推進該技術本土化，成為亞洲地區少數具備自主開發與實驗能力的研究群。

陳建志則指出，台灣地質構造複雜、地形起伏劇烈，長期面臨火山、山崩、地熱與地下工程等多重挑戰，是渺子成像術最佳試驗場域。此技術未來可望應用於地熱開發、碳封存、高放射性核廢料處置等領域，成為邁向淨零轉型的關鍵科學工具。

該團隊已完成對石門水庫上方地層的初步觀測，2025年底更進一步鎖定大屯火山群，預計透過渺子成像技術重建火山內部密度分布，有助於深化對熱液系統與火山活動潛勢的理解。未來將擴增至四套大型探測陣列，進行多視角同步觀測，正式邁向地質變動「監測」新階段。

山崩地滑長年威脅台灣居民安全，團隊亦計畫選定具代表性的潛在山崩熱區進行實驗，期望透過渺子成像技術「看見」地下含水層與鬆動構造，補足傳統探勘的盲點，為前瞻性防災監測提供全新視角。

從宇宙粒子到山體深處，從高能物理到地球科學，這場跨域合作正讓「替大地照X光」的科幻構想逐步實現。中央大學與中研院團隊的努力，不僅讓台灣邁向國際研究前沿，更標誌高能物理與地球科學深度融合的重要里程碑。

中央大學台灣渺子成像技術之發展與應用介紹影片

https://youtu.be/cTgrhJMo1j0