“ซินโครตรอน” เปิดสถานี “จุลทรรศน์อิเล็กตรอน” แห่งแรกอาเซียน

ศูนย์ข่าวนครราชสีมา - “สถาบันซินโครตรอน” โคราช เปิดสถานีทดลองกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน “PEEM” และระบบลำเลียงแสงเทคนิค “PES” แห่งแรกของไทย และภูมิภาคอาเซียน เผย เป็นเทคนิควิเคราะห์ประสิทธิภาพสูง ความละเอียดระดับ “นาโนเมตร” รองรับการศึกษาวิจัยด้านวัสดุศาสตร์-วิทยาการด้านพื้นผิว และพัฒนาอุตสาหกรรมชั้นแนวหน้า ทั้ง อุตฯ ไมโครอิเล็กทรอนิกส์-ปิโตรเคมี-เหล็กกล้า และ กระดาษ

ผู้สื่อข่าวรายงานว่า ที่สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) หรือ “สซ.” จ.นครราชสีมา กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โดย รศ.ดร.ประยูร ส่งสิริฤทธิกุล รักษาการผู้อำนวยการสถาบัน ได้ทำการเปิดสถานีทดลองระบบลำเลียงแสงเทคนิคพีม (PEEM) หรือ กล้องจุลทรรศอิเล็กตรอน (Photoemission Electron Microscopy : PEEM) และ สถานีทดลองระบบลำเลียงแสงเทคนิค พีอีเอส (Photoemission Emission Spectroscopy : PES) หรือสถานีวิเคราะห์พื้นผิวของสาร ซึ่งถือเป็นสถานีทดลองแห่งแรกแห่งเดียวของประเทศไทยและภูมิภาคอาเซียน เพื่อให้บริการแก่นักวิจัยไทยและต่างประเทศเต็มรูปแบบ อย่างเป็นทางการ

ดร.ชนรรค์ เอื้อรักสกุล ผู้จัดการระบบลำเลียงแสงเทคนิคพีม (PEEM) เปิดเผยว่า สถานีทดลอง BL3.2b : Photoemission Electron Microscopy (PEEM) เป็นกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนที่อาศัยโฟโตอิเล็กตรอนที่หลุดจากผิวตัวอย่างเพื่อทำให้เกิดภาพ โดยเป็นเทคนิควิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพสูง และมีประโยชน์มากสำหรับงานศึกษาด้านพื้นผิว และการปลูกฟิล์มบาง เนื่องจากสามารถเลือกถ่ายภาพบริเวณที่สนใจบนผิวของตัวอย่างได้ โดยมีความละเอียดในระดับนาโนเมตร (เท่ากับเศษหนึ่งพันล้านส่วนเมตร หรือ เล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ 8 หมื่น - 1 แสนเท่า) นอกจากนี้ ยังสามารถเลือกวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างทางผลึกของวัตถุบนผิวของสารตัวอย่างได้อีกด้วย

การทำงานของสถานีทดลอง PEEM คือการรวมเทคนิคการดูภาพเหมือนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนทั่วไป กับเทคนิคด้าน Spectroscopy ด้วยแสงซินโครตรอนเข้าด้วยกัน ซึ่งการใช้เทคนิค PEEM กับแสงซินโครตรอน ทำให้สามารถเลือกและเปลี่ยนค่าพลังงานแสงที่ใช้กระตุ้นอิเล็กตรอนให้หลุดออกจากผิวของสารตัวอย่าง จึงสามารถวิเคราะห์ชนิดของธาตุ สถานะออกซิเดชั่น และ องค์ประกอบทางเคมี ของวัตถุบนสารตัวอย่างได้

เหมาะกับการศึกษาวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ (Material Sciences) และวิทยาการด้านพื้นผิว (Surface Science) เป็นส่วนใหญ่ เช่น การศึกษาฟิล์มบางสำหรับสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ วิเคราะห์สมบัติและการเคลือบผิวโลหะ และการใช้วัสดุชีวภาพบางชนิด เป็นต้น

“ปัจจุบันได้มีภาคอุตสาหกรรมระดับแนวหน้าของไทยเข้าใช้บริการในการตรวจวิเคราะห์ เช่น อุตสาหกรรมเหล็กกล้า อุตสาหกรรมกระดาษ และ อุตสาหกรรมปิโตรเคมี เป็นต้น” ดร.ชนรรค์ กล่าว

ดร.ฮิเดกิ นากาจิมา ผู้จัดการระบบลำเลียงแสงเทคนิค พีอีเอส (PES) เปิดเผยว่า สถานีทดลอง PES : Photoemission Emission Spectroscopy คือ สถานีทดลองเพื่อวิเคราะห์พื้นผิวของตัวอย่าง ในด้านคุณสมบัติทางกายภาพ ทางฟิสิกส์ และทางเคมี ซึ่งสามารถให้ข้อมูลของธาตุที่เป็นองค์ประกอบในสารตัวอย่าง ทั้งในเชิงคุณภาพ และเชิงปริมาณ และยังสามารถใช้ศึกษาโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของสาร เช่น ค่าพลังงาน ลักษณะการหมุน และ ทิศทางของอิเล็กตรอน ในตัวอย่างนั้น เป็นต้น

จึงมีประโยชน์ในงานวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ (Material Sciences) และวิทยาการด้านพื้นผิว (Surface Science) เช่น การศึกษาการผุกร่อนของโลหะ การพัฒนาสารเร่งปฏิกิริยา (catalyst) ชนิดต่างๆ และการวิเคราะห์ธาตุที่เป็นองค์ประกอบในสารที่ได้สังเคราะห์ขึ้นมาใหม่ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ประโยชน์ในการวิเคราะห์ตัวอย่างทางอุตสาหกรรม เช่น การวิเคราะห์ ตรวจสอบธาตุปนเปื้อนในสารตัวอย่าง การวิเคราะห์ข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และ งานทางด้านพอลิเมอร์ เป็นต้น

จุดเด่นของสถานีทดลองนี้ คือ สามารถที่จะทำการเตรียมตัวอย่าง ทำความสะอาดผิวของตัวอย่าง และวิเคราะห์ตัวอย่างภายในระบบสุญญากาศในเวลาต่อเนื่องกัน ซึ่งจะช่วยให้ผลการวิเคราะห์ทางด้านพื้นผิวของตัวอย่างแม่นยำมากขึ้น ในด้านการพัฒนากำลังคนด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีของประเทศ

รศ.ดร.ประยูร ส่งสิริฤทธิกุล รักษาการผู้อำนวยการสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) กล่าวว่า จากการที่ทางสถาบันได้ดำเนินการติดตั้งและทดสอบระบบลำเลียงแสงเทคนิค พีอีเอส (PES) และ เทคนิคพีม (PEEM) ขณะนี้สถานีทดลองทั้งสองมีความพร้อมเปิดให้บริการแก่นักวิจัยของไทยและประเทศในภูมิภาคอาเซียนอย่างเต็มรูปแบบแล้ว

ทั้งนี้ เมื่อเร็วๆ นี้ สถาบันได้จัดอบรมเชิงปฏิบัติการระดับอาเซียนด้านนี้ขึ้นเป็นครั้งแรก เรื่อง “ASEAN Workshop on Photoemission Electron Spectroscopy and Microscopy 2011” เพื่อเป็นการเผยแพร่ส่งเสริมการใช้ประโยชน์สถานีทดลองทั้งสองด้านดังกล่าว
โดยเชิญวิทยากร เชี่ยวชาญจากทั้งในและต่างประเทศ มาถ่ายทอดประสบการณ์ให้ความรู้แก่นักวิจัย คณาจารย์ และนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา ได้เข้าใจถึงหลักการของเทคนิควิเคราะห์ ซึ่งนิยมใช้ในงานวิจัยในสาขาวิทยาการพื้นผิว (Surface Science) สาขาฟิสิกส์และเทคโนโลยีของฟิล์มบาง (Thin film)

รวมถึงการศึกษาโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุ ทั้งในภาคทฤษฎี และภาคปฏิบัติ ซึ่งเป็นการสาธิตขั้นตอนการเตรียมตัวอย่าง การวิเคราะห์ตัวอย่างด้วยเทคนิคต่างๆ และการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อให้สามารถเรียนรู้และนำไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนางานวิจัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ