โครงการพัฒนาระบบวัดตัวอย่างด้วยลำแสงขนาดไมครอน ณ ระบบลำเลียงแสงอาเซียน

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้มุ่งเน้นการพัฒนาระบบการวัดตัวอย่างด้วยรังสีเอ็กซ์ที่มีลำแสงขนาดเล็กในระดับไมครอน (1 ไมครอน หรือ 1 ไมโครเมตร เท่ากับหนึ่งในหนึ่งล้านส่วนของ 1 เมตร) สำหรับใช้ร่วมกับเทคนิคสเปคโตรสโกปีที่ใช้รังสีเอ็กซ์ ได้แก่ และสเปคโตรสโกปีของการเรืองรังสีเอ็กซ์ที่ใช้ลำแสงขนาดเล็กระดับไมครอน และสเปคโตรสโกปีของการดูดกลืนรังสีเอ็กซ์ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อขยายการให้บริการแสงซินโครตรอนในเทคนิคดังกล่าวให้สามารถวิเคราะห์คุณสมบัติของตัวอย่างที่มีลักษณะทางกายภาพที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน หรือมีความแตกต่างกันเชิงพื้นที่ เพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีรายละเอียดเชิงพื้นที่ ซึ่งเป็นห้องปฏิบัติการแห่งเดียวในภูมิภาคอาเซียนที่สามารถให้บริการด้วยระบบวัดด้วยลำแสงขนาดไมครอน ซึ่งระบบดังกล่าวสามารถใช้เป็นเครื่องมือในการเพิ่มองค์ความรู้ในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหลากหลายสาขา รวมถึงเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันด้วยเทคโนโลยีและ นวัตกรรม ของประเทศได้ดี ระบบวัดด้วยลำแสงขนาดไมครอน ที่พัฒนาขึ้นมีส่วนประกอบหลักได้แก่ 1. อุปกรณ์โฟกัสรังสีเอ็กซ์ ชนิด X-ray mirror lens ที่วางอยู่บนระบบยึดจับสำหรับการปรับตำแหน่งให้ตรงกับตำแหน่งของแสงซินโครตรอน 2) ระบบมอเตอร์สเตจสำหรับวางและควบคุมการเคลื่อนที่ของตัวอย่างที่ต้องการศึกษาซึ่งสามารถเคลื่อนที่ได้ในแนวนอน, แนวตั้ง, แนวระนาบแสง และสามารถหมุนได้ 360 องศา 3) ระบบหัววัดสัญญาณเรืองแสงรังสีเอ็กซ์ แบบ silicon drift detector (SDD) และ 4) ชุดกล้องและเลนส์สำหรับส่องดูรายละเอียดของพื้นผิวตัวอย่าง สืบเนื่องจากปัญหาทางเทคนิคเกี่ยวกับระบบทำความเย็นสำหรับแม่เหล็กผลิตรังสีเอ็กซ์ย่านพลังงานสูงของระบบลำเลียงแสงที่ 5.1W ทำให้ต้องดำเนินการทดสอบการทำงานของระบบวัดด้วยรังสีเอ็กซ์ในระดับไมครอนโดยใช้รังสีเอ็กซ์แบบพลังงานรวม (polychromatic) ที่ BL6 โดยผลการทดสอบ พบว่าอุปกรณ์โฟกัสรังสีเอ็กซ์ชนิด X-ray mirror lens สามารถโฟกัสลำแสงให้มีขนาดอยู่ในช่วง 25-30 ไมครอน เมื่อทำการวัดขนาดของลำแสงที่ผ่านเลนส์รังสีเอ็กซ์ด้วยวิธี Knife edge scanning พบว่าลำแสงมีขนาด ไมครอนในแนวแกนตั้ง และ ขนาด ไมครอนในแนวแกนนอน การทำงานของระบบวัดด้วยรังสีเอ็กซ์ในระดับไมครอน สามารถใช้ในการศึกษาการกระจายตัวของธาตุองค์ประกอบในตัวอย่างด้วยเทคนิคการเรืองรังสีเอ็กซ์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยได้ทำการทดสอบด้วยตัวอย่างหลายชนิดได้แก่ ผ้าลายพรางทหารที่เคลือบด้วยไทเทเนียมไดออกไซด์ ชิ้นส่วนของเครื่องปั้นดินเผา จมูกข้าว และ ลำต้นของผักตบชวา เป็นต้น กล่าวโดยสรุประบบวัดตัวอย่างด้วยลําแสงขนาดไมครอน ที่พัฒนาขึ้นในงานวิจัยนี้สามารถให้บริการ เป็นเครื่องมือกลางในการวัด วิเคราะห๋์คุณสมบัติของวัสดุหรือตัวอย่าง สําหรับงานวิจัยในหลากหลายสาขา อาทิเช่น วัสดุศาสตร์วิทยาศาสตร์ชีวภาพ วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมเป็นต้น ซึ่งจะเป็นเครื่องมือที่สำคัญในการเพิ่มองค์ความรู้และขีดความสามารถในการแข่งขันด้วยเทคโนโลยีและนวัตกรรม ของประเทศได้เป็นอย่างดี

คำสำคัญ