You are here: หน้าหลักสาระน่ารู้6 เทคนิคการใช้ประโยชน์สุดเจ๋ง ของเเสงซินโครตรอน ที่ช่วยต่อยอดองค์ความรู้ได้หลากหลายศาสตร์

6 เทคนิคการใช้ประโยชน์สุดเจ๋ง ของเเสงซินโครตรอน ที่ช่วยต่อยอดองค์ความรู้ได้หลากหลายศาสตร์

210208049 4221698477877464 4225220623960963283 n

 

6 เทคนิคการใช้ประโยชน์สุดเจ๋งของแสงซินโครตรอน ที่ช่วยต่อยอดองค์ความรู้ได้หลากหลายศาสตร์

รู้หรือไม่ เราสามารถใช้แสงซินโครตรอนเพื่อต่อยอดองค์ความรู้ในด้านต่างๆ รวมทั้งพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมขั้นสูงได้อย่างมากมาย ทั้งการพัฒนายา วัสดุใหม่ๆ ไขปริศนาโบราณคดี และนิติวิทยาศาสตร์ หรือพิสูจน์หลักฐานในคดีอาชญากรรม ซึ่งประโยชน์สุดเจ๋งเหล่านี้ เกิดจากการใช้ 6 เทคนิคจากแสงซินโครตรอน มาดูกันสิว่ามีอะไรบ้าง

1. เทคนิคการกระเจิงและการเลี้ยวเบน (X-ray Scattering and Diffraction)
อาศัยการกระเจิงหรือการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ เมื่อกระทบกับโครงสร้างภายในของวัตถุตัวอย่าง ทำให้สามารถศึกษาโครงสร้างผลึก อัตลักษณ์ของสารองค์ประกอบ หรือการจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบของโมเลกุลในวัสดุต่างๆ เช่น ผงเซรามิกส์ โลหะ แป้ง แผ่นฟิล์ม ยาง พอลิเมอร์ เส้นใย หรือผลึกโปรตีนได้ อีกทั้งยังสามารถระบุ ขนาดและรูปร่างของอนุภาค และความป็นระเบียบของการจัดเรียงในระดับนาโนเมตร ดดยการวิเคราะห์การกระเจิงของรังสีเอกซ์ที่มุมแคบได้

2.เทคนิคการเรืองรังสีเอกซ์ (X-ray Fluorescence)
ใช้หลักการการเรืองของรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานจำเพาะ ที่แผ่ออกมาจากอะตอมของธาตุแต่ละชนิด เมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยการฉายรังสีเอกซ์ เพื่อตรวจสอบชนิดและปริมาณของธาตุองค์ประกอบ โดยสามารถวิเคราะห์สารตัวอย่างได้อย่างหลากหลาย และไม่ทำลายสารตัวอย่าง สามารถประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย อาทิ วิเคราะห์องค์ประกอบธาตุในวัตถุโบราณ เช่น โมเสก วัตถุโบราณบ้านเชียง และลูกปัดโบราณ วิเคราะห์การปนเปื้อนของโลหะหนักเพื่อประยุกต์ใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม หรือวิเคราะห์ธาตุองค์ประกอบในสมุนไพร และสารสกัดจากธรรมชาติ เป็นต้น

3.เทคนิคเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สามมิติ (X-ray Tomographic Microscopy)
เป็นเทคนิคสร้างภาพสามมิติจากภาพถ่ายตัดขวางของตัวอย่างขนาดเล็ก โดย ฉายรังสีเอกซ์ผ่านวัตถุ เพื่อศึกษาโครงสร้างภายในวัตถุโดยไม่ทำลายผิววัตถุด้านนอก โดยสามารถนำไปต่อยอดการใช้ประโยชน์ได้ เช่น ภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สามมิติของโครงสร้างเส้นผม หรือภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สามมิติ เพื่อตรวจหาภาวะกระดูกพรุนในกระดูกมนุษย์ เป็นต้น

4.เทคนิคการดูดกลืนแสง (Absorption) แบ่งออกเป็น
- การดูดกลืนรังสีเอกซ์ (X-ray Absorption Spectroscopy)
เป็นเทคนิคที่ศึกษาโครงสร้างระดับอะตอมโดยเป็นการฉายรังสีเอกซ์ไปตกกระทบสารตัวอย่างและวัดการดูดกลืนรังสีดังกล่าว เพื่อวิเคราะห์ความจำเพาะทางเคมีของธาตุแต่ละชนิดในตัวอย่างที่ศึกษา เทคนิคนี้นำไปประยุกต์ใช้กับงานด้านต่างๆ ได้อย่างหลากหลาย เช่น ศึกษาตัวอย่างทางด้านโบราณคดี เซรามิกส์ แก้ว อัญมณี ตัวเร่งปฏิกิริยา แบตเตอรี เซลล์เชื้อเพลิง เป็นต้น

- การดูดกลืนรังสีอินฟราเรด (Infrared Spectroscopy)
เป็นเทคนิคที่ใช้วิเคราะห์ ตรวจสอบ และศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ โดยวัดจากการดูดกลืนรังสีย่านอินฟราเรด ของวัสดุหรือสสารต่างๆ ซึ่งเทคนิคนี้จะไม่ทำลายสารตัวอย่าง ให้ความแม่นยำสูง ใช้เวลาสั้นในการตรวจวิเคราะห์ ประยุกต์ใช้วิเคราะห์ตัวอย่างทางชีวภาพ เช่น สารชีวโมเลกุล เซลล์พืช เซลล์สัตว์ เส้นผม และทางวัสดุศาสตร์ เช่น พอลิเมอร์ เส้นใย และวัสดุเซรามิกส์ เป็นต้น

5. การสร้างชิ้นส่วนจุลภาคด้วยรังสีเอกซ์ (X-ray Lithography)
ฉายรังสีเอกซ์ลงบนสารไวแสงที่ได้วางรูปแบบชิ้นงานตามต้องการ เพื่อสร้างเป็นวัตถุสามมิติขนาดเล็กที่มีความละเอียดสูงในระดับไมโครเมตร โดยสามารถต่อยอดในการทำอุปกรณ์ตรวจวัดอุปกรณ์ประมวลผลค่าความชื้นและอุณหภูมิภายในโรงเรือนเลี้ยงเป็ด-ไก่ หรือใช้ในห้องปฏิบัติการบนชิปได้

6.เทคนิคการปลดปล่อยโฟโตอิเล็กตรอน (X-ray Photoemission Spectroscopy )
เป็นเทคนิคฉายแสงลงบนพื้นผิวของวัสดุหรือตัวอย่าง จากการตรวจวัดพลังงานของอิเล็กตรอนที่หลุดออกจากผิวของวัตถุเมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยรังสีเอกซ์ เพื่อระบุชนิดและสถานะทางเคมีของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ วิเคราะห์โครงสร้างพื้นผิว และสารเจือปนบนพื้นผิวของตัวอย่าง เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในงานทางด้านวัสดุศาสตร์ และโลหะวิทยา ถือว่าเป็นเครื่องมือตรวจวัดที่มีประสิทธิภาพสูงในการตรวจหาสารเจือปนและโครงสร้างทางเคมีบริเวณพื้นผิวของสารตัวอย่าง ที่สามารถช่วยไขปริศนาถึงความบกพร่องและการปนเปื้อนในสารตัวอย่างได้

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้เทคนิคแสงซินโครตรอนยังไม่หมดเพียงเท่านี้ หากใครสนใจศึกษางานวิจัยเพิ่มเติม

สามารถเข้าไปติดตามได้ในเว็บไซต์ https://www.slri.or.th/th/slriresearch.html?start=0

ที่มา : สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (สซ.)

Last Updated on Monday, 05 July 2021 12:52

Free business joomla templates