School :: ห้องเรียนออนไลน์สไตล์เด็กมีความคิด :)

เทคโนโลยีถ่ายทอดจากงานวิจัยฟิสิกส์อนุภาค (3)
อังคาร, 21 มิถุนายน 2011

การพัฒนาวัสดุและยารักษาโรคใหม่ๆ

 

การศึกษาโครงสร้างของวัสดุหรือสสารในระดับพื้นฐาน (ระดับนาโน) เพื่อการพัฒนาวัสดุชนิดใหม่ๆ หรือตัวยารักษาโรคใหม่ๆ นั้น นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องอาศัย “ตัวกลาง” (medium) ที่สามารถส่องผ่านเข้าไปในโครงสร้างของวัสดุหรือสสารนั้นๆ ในระดับอะตอม สำหรับการนำมาซึ่งข้อมูลในการทำการศึกษาวิเคราะห์

หนึ่งในตัวกลางที่มีสมบัติพิเศษ ที่ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาโครงสร้างเชิงกายภาพของวัสดุหรือสสารต่างๆ ได้เป็นอย่างดี คือ รังสีเอ็กซ์พลังงานสูง (high energy x-ray) ที่สามารถสร้างขึ้นมาได้ด้วยเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน (Synchrotron Light Source Facility) ที่อาศัยเทคโนโลยีและความรู้ที่ถ่ายทอดมาจากการค้นคว้าวิจัยทางด้านฟิสิกส์อนุภาค

 

synchrotron sequence

ภาพที่ 27 ภาพแสดงลำดับขั้นตอนในการใช้รังสีเอ๊กซ์ในการศึกษา วิเคราะห์ โครงสร้างของวัสดุด้วยแสงซินโครตรอน

(ที่มา: http://www.spring8.or.jp )

 

ในระบบการทำงานของเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน (Synchrotron Light Source) จำต้องอาศัยเทคโนโลยีสำคัญที่ได้ถูกพัฒนามาพร้อมกับจากการค้นคว้าวิจัยทางด้านฟิสิกส์อนุภาค ยกตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีสุญญากาศ (Vacuum Technology) เทคโนโลยีแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด (Superconducting Magnet) หรือ เทคโนโลยีเครื่องเร่ง (Accelerator Technology)

สำหรับประเทศไทยเอง มีเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน หรือที่มีชื่อเรียกว่า “เครื่องกำเนิดแสงสยาม” (Siam Photon Source) ที่ให้กำเนิดแสงในช่วงระดับความยาวคลื่น Infrared จนถึง x-ray ในระดับพลังงานสูงสุดถึง 1.2 GeV ตั้งอยู่ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) จ. นครราชสีมา สำหรับให้บริการให้นักวิทยาศาสตร์ที่สนใจจะนำแสงซินโครตรอนมาศึกษาวิจัยในงานของตน

siam photon layout

ภาพที่ 28 ภาพแสดงส่วนประกอบของเครื่องกำเนิดแสงสยาม (Siam Photon Source) (ที่มา:http://www.slri.or.th)

 

ในส่วนของการเร่งอนุภาคของ “เครื่องกำเนิดแสงสยาม” นั้น จะทำการเร่งอนุภาคอิเล็กตรอนโดยเริ่มต้นที่ “เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น” (LINAC) ที่จะเร่งให้อิเล็กตรอนมีพลังงานสูงถึง 40 MeV ก่อนจะส่งต่อไปที่ เครื่องเร่งอนุภาคแบบซินโครตรอน (synchrotron หรือ SYN ในภาพ) ที่จะเร่งให้อิเล็กตรอนมีพลังงานสูงเพิ่มขึ้นอีกเป็น 1 GeV จากนั้นเป็นการส่งต่อไปที่ วงแหวนกักเก็บอนุภาค (storage ring หรือ STR) ที่จะทำหน้าที่บังคับให้อิเล็กตรอนวิ่งเป็นวงและปลดปล่อยแสงซินโครตรอนออกมาให้นักวิทยาศาสตร์นำไปใช้ศึกษาค้นคว้าต่อไป

 

beam line

ภาพที่ 29 ภาพแสดงวงแหวนกับเก็บอนุภาคของเครื่องกำเนิดแสงสยาม เส้นสีขาวรอบๆ วงแหวนคือแสงซินโครตรอนที่ปล่อยออกมาจากการที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่เป็นวงรอบๆ วงแหวน (ที่มา:http://www.slri.or.th )

เทคโนโลยีของเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนได้ถูกพัฒนาให้ก้าวหน้าขึ้นเรื่อยๆ พร้อมกับการศึกษาวิจัยทางด้านเครื่องเร่งอนุภาคที่ใช้สำหรับค้นคว้าวิจัยทางด้านฟิสิกส์อนุภาค ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คิดค้นพัฒนาวัสดุหรือยารักษาโรคใหม่ๆ ที่ส่งผลต่อการพัฒนาคุณภาพชีวิตของผู้คนได้เป็นอย่างดี


Login Form

You are here: Home ห้องเรียน รายวิชา ฟิสิกส์อนุภาค (Particle Physics) Bulletins เทคโนโลยีถ่ายทอดจากงานวิจัยฟิสิกส์อนุภาค (3)

Support center

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)

  • Tel: 0-2392-4021
  • Fax: 0-2381-0750
  • Email: contact@ipst.ac.th
  • Website: www.ipst.ac.th