ซินโครตรอนไทยเปิดระบบลำเลียงแสงใหม่ BL5.1W ผลิตเอกซเรย์พลังงานสูง ขยายศักยภาพงานวิจัย ตอบโจทย์คุณภาพชีวิตประชาชน

สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) หรือ สซ. ภายใต้กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) ยกระดับเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนของประเทศไทยให้สามารถผลิตเอกซเรย์พลังงานสูงเทียบเท่าระดับสากล พร้อมเปิดให้บริการ “ระบบลำเลียงแสงที่ 5.1W” สำหรับงานวิเคราะห์ด้วยเทคนิค X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) ช่วยขยายขอบเขตการวิจัยขั้นสูงในหลายสาขา ทั้งพลังงาน การแพทย์ สิ่งแวดล้อม อาหารและการเกษตร ตลอดจนโบราณคดี

นครราชสีมา – สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอนประสบความสำเร็จในการพัฒนาระบบลำเลียงแสงใหม่ที่สามารถผลิตเอกซเรย์พลังงานสูงคือ “ระบบลำเลียงแสงที่ 5.1W” ซึ่งรองรับการตรวจวิเคราะห์ตัวอย่างวิจัยที่หลากหลายมากขึ้น โดยเฉพาะการศึกษาธาตุที่มีเลขอะตอมสูง เช่น เงิน ดีบุก ตะกั่ว แคดเมียม และโมลิบดีนัม กลุ่มธาตุเหล่านี้ต้องใช้เอกซเรย์พลังงานสูงในการตรวจวิเคราะห์ ความสำเร็จดังกล่าวช่วยเพิ่มศักยภาพงานวิจัยของประเทศในหลายด้าน อาทิ การพัฒนาวัสดุพลังงาน การแพทย์และเภสัชกรรม การติดตามมลพิษสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัยด้านอาหาร รวมถึงงานโบราณคดีและวัสดุศาสตร์ ตัวอย่างงานวิจัยที่สามารถรองรับได้ เช่น การตรวจหาสารหนูปนเปื้อนในแหล่งน้ำธรรมชาติ การตรวจหาโลหะหนักในข้าว และการตรวจหาแคดเมียมในอาหาร ซึ่งล้วนเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพชีวิตและความปลอดภัยของประชาชน

ทั้งนี้ ทีมนักฟิสิกส์เครื่องเร่งอนุภาคและทีมวิศวกรของสถาบันฯ ได้ออกแบบและติดตั้งอุปกรณ์แทรกชนิด Superconducting Multipole Wiggler หรือแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดแบบหลายขั้ว ที่มีความเข้มสนามแม่เหล็กสูงถึง 3.5 เทสลาที่ระบบลำเลียงแสงที่ 5.1W ทำให้สามารถผลิตแสงซินโครตรอนในช่วงพลังงาน 5–30 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งเป็นช่วงเอกซเรย์พลังงานสูง โดยอุปกรณ์แทรกเป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งในวงกักเก็บอิเล็กตรอนของเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน เพื่อเพิ่มคุณภาพของแสง เช่น เพิ่มความเข้มและเพิ่มพลังงาน โดยอุปกรณ์แทรกชนิดแม่เหล็กตัวนำยิ่งยวดแบบหลายขั้ว Superconducting Multipole Wiggler จะสร้างสนามแม่เหล็กความเข้มสูง ทำให้อิเล็กตรอนเลี้ยวโค้งได้แคบลง ส่งผลให้แสงซินโครตรอนที่ผลิตออกมามีพลังงานสูงขึ้น และการมีขั้วแม่เหล็กหลายขั้วทำให้แสงซินโครตรอนมีความเข้มสูงขึ้น ช่วยลดเวลาในการทดลอง และสามารถตรวจวัดตัวอย่างที่มีความเข้มข้นต่ำได้

อีกหนึ่งหัวใจสำคัญของระบบคือการรักษาสภาวะตัวนำยิ่งยวดของแม่เหล็ก ซึ่งต้องอาศัยระบบความเย็นยิ่งยวด (Cryogenics) ในการหล่อเย็นด้วยฮีเลียมเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำถึงประมาณ -269 องศาเซลเซียส ช่วยให้ขดลวดและแม่เหล็กคงสภาพตัวนำยิ่งยวดได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงสามารถผลิตเอกซเรย์พลังงานสูงได้อย่างต่อเนื่อง โดยในประเทศไทยนั้นมีสถาบันฯ เป็นแห่งเดียวที่มีระบบผลิตและจัดเก็บฮีเลียมเหลว ซึ่งเป็นทรัพยากรที่มีราคาแพงและหาได้ยาก

ดร.สมชาย ตันชรากรณ์ นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง ฝ่ายวิจัยและประยุกต์ใช้แสงซินโครตรอน กล่าวว่า “ระบบลำเลียงแสงใหม่นี้รองรับการให้บริการเทคนิค X-ray Absorption Spectroscopy (XAS) เพื่อช่วยนักวิจัยวิเคราะห์ว่าธาตุอยู่ในสถานะทางเคมีหรือโครงสร้างแบบใด ทำให้นักวิจัยเข้าใจคุณสมบัติของวัสดุได้อย่างลึกซึ้ง การที่ระบบลำเลียงแสงใหม่นี้สามารถผลิตเอกซเรย์พลังงานสูงได้ จึงช่วยขยายขอบเขตงานวิจัยและรองรับการศึกษาวัสดุได้หลากหลายมากขึ้น”

ทั้งนี้ ระบบลำเลียงแสงที่ 5.1W พร้อมเปิดให้บริการแก่นักวิจัยทั้งในประเทศและต่างประเทศ ผู้สนใจสอบถามรายละเอียดได้ที่ ส่วนบริการผู้ใช้ ฝ่ายยุทธศาสตร์องค์กร สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน โทร. 0 4421 7040 ต่อ 1602–1605 หรือ 08 1955 6518 และอีเมล userservice@slri.or.th