ประเทศไทยกำลังจะสร้างเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนเครื่องใหม่หรือเครื่องกำเนิดแสงสยาม 2 ในเขตนวัตกรรมระเบียงเศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออก (EECi) ระหว่างนี้มีการเดินทางไปศึกษาดูงานเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนที่ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นดินแดนต้นกำเนิดของเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนเครื่องแรกของไทย และเป็นดินแดนที่มีเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนมากกว่า 10 แห่ง ทั้งนี้เพื่อผลักดันงานวิจัยและพัฒนาทางฟิสิกส์และวิศวกรรมศาสตร์ของประเทศไทย

 

การเดินทางดังกล่าวเกิดขึ้นระหว่างวันที่ 27 – 31 มีนาคม 2566 โดย ศ.ดร.สิริฤกษ์ ทรงศิวิไล ปลัดกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัย และนวัตกรรม รศ.ดร.วีระพงษ์ แพสุวรรณ ประธานกรรมการบริหารสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน และ รศ.ดร.สาโรช รุจิรวรรธน์ ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน พร้อมด้วยคณะกรรมการบริหารสถาบันฯ คณะอนุกรรมการ ผู้บริหารและเจ้าหน้าที่สถาบันฯ ได้ไปศึกษาดูงาน เครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนนาโนเทราสึ (NanoTerasu) ในจังหวัดมิยางิ และเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนสปริง-8 (SPring-8) ในจังหวัดเฮียวโกะ โอกาสนี้คณะจากประเทศไทยได้ประชุมสัญจรร่วมกับ ดร.เท็ตสึยะ อิชิกะวะ ผู้อำนวยการสถาบันวิจัยริเคนสปริง-8 (RIKEN SPring-8 Center, RSC) ประเทศญี่ปุ่น คุณริสะ ชิบะตะ ผู้แทนองค์การความร่วมมือระหว่างประเทศของญี่ปุ่น สำนักงานใหญ่ และ ดร.หวังเจ้าเอิ๋น รองผู้อำนวยการศูนย์วิจัยแสงซินโครตรอน แห่งไต้หวัน (National Synchrotron Radiation Research Center, NSRRC) ซึ่งนับเป็นอีกก้าวที่สำคัญในการสร้างและพัฒนาเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนเครื่องใหม่ จากความร่วมมือระหว่างไทย ญี่ปุ่น และไต้หวัน 

 

วันแรกของการเดินทาง ศ.ดร.จุนอิจิ คะวะมุระ รองประธานศูนย์นวัตกรรมโฟตอน (Photon Science Innovation Center, PhoSIC) มหาวิทยาลัยโทโฮคุ ให้การต้อนรับคณะจากประเทศไทยและนำเยี่ยมชมการก่อสร้างเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนนาโนเทราสึ ซึ่งตั้งอยู่ที่เมืองเซนได จังหวัดมิยางิ ในภูมิภาคโทโฮคุของญี่ปุ่น โดยเป็นเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนแห่งที่ 10 ในประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเริ่มโครงการวิจัยและพัฒนาเครื่องเมื่อปี พ.ศ.2560 เพื่อเพิ่มศักยภาพการแข่งขันทางวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมของประเทศญี่ปุ่นพัฒนาเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนนาโนเทราสึ เพื่อเพิ่มศักยภาพการแข่งขันทางวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมของประเทศ และเน้นใช้แสงซินโครตรอนวิเคราะห์คุณสมบัติของวัตถุและวัสดุต่าง ๆ เช่น ปริมาณของธาตุที่เจือปนในส่วนต่าง ๆ ของวัตถุ โครงสร้างโมเลกุล โครงสร้างทางเคมี สถานะออกซิเดชัน การจัดเรียงอะตอมในโครงสร้างผลึก เป็นต้น ด้วยคลื่นแสงในช่วงรังสีเอกซ์พลังงานต่ำ (soft X-ray) ที่ได้จากอิเล็กตรอนระดับพลังงาน 3 พันล้านอิเล็กตรอนโวลต์ (3 GeV) ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับอุตสาหกรรมเกษตร อาหาร สิ่งแวดล้อม การแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ ยานยนตร์ แม่เหล็ก และนาโนเทคโนโลยีได้ สำหรับ
ชื่อนาโนเทราสึมีที่มาจากชื่อเทพอาทิตย์อุทัยอะมาเทราสึ ผู้เป็นแสงสว่างนำทางประเทศญี่ปุ่น นาโนเทราสึ จึงสื่อถึงการมีแสงนำทางไปสู่การค้นพบในโลกนาโนเทคโนโลยี (enlightening the nano world) 

ในวันเดียว ศ.ดร.มาซากิ ทะกะตะ ประธานศูนย์นวัตกรรมโฟตอน ได้จัดบรรยายพิเศษเพิ่มเติมว่า นาโนเทราสึเป็นการร่วมระดมทุนทั้งหน่วยงานรัฐบาล และหน่วยงานรัฐท้องถิ่นและภาคเอกชน ด้วยงบประมาณ 38,000 ล้านเยน เพื่อฟื้นฟูเศรษฐกิจในภูมิภาคโทโฮคุ ที่ได้รับผลกระทบอย่างหนักจากเหตุการณ์แผ่นดินไหว สึนามิ และการระเบิดของโรงงานไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ในปี พ.ศ.2554 โดยเป็นงบประมาณของรัฐผ่านสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีควอนตัมแห่งญี่ปุ่น (National Institute of Quantum Science and Technology, QST) จำนวน 20,000 ล้านเยน สำหรับการจัดสร้างระบบเครื่องเร่งอนุภาคแนวตรง 3 GeV วงกักเก็บอิเล็กตรอน และระบบลำเลียงแสง 3 ระบบ

ส่วนงบประมาณอีก 18,000 ล้านเยนในการก่อสร้าง เป็นการระดมทุนร่วมกันโดยศูนย์นวัตกรรมโฟตอน ซึ่งประกอบด้วยรัฐบาลจังหวัดมิยางิ เมืองเซนได มหาวิทยาลัยโทโฮคุ และบริษัท โทโฮคุอิเล็กทริคพาวเวอร์ สำหรับการก่อสร้างอาคารและระบบลำเลียงแสงอีก 7 ระบบ นอกจากนี้ศูนย์นวัตกรรมโฟตอนยังเป็นหน่วยงานที่บริหารจัดการด้านการให้บริการผู้ใช้ โดยเปิดให้ภาคเอกชนสามารถเป็นสมาชิกได้และมีค่าสมาชิก 50 ล้านเยน สำหรับสิทธิ์การเข้าใช้บริการแสงซินโครตรอน 200 ชั่วโมงต่อปี (โดยมีค่าใช้บริการต่างหาก) เป็นระยะเวลา 10 ปี และสามารถเข้าทดลองใช้บริการแสงที่ สปริง-8 ได้ในระหว่างโครงการก่อสร้างของนาโนเทราสึ 

กลไกสำคัญในการพัฒนางานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ศูนย์นวัตกรรมโฟตอนได้วางแผนไว้ มุ่งเน้นการสร้างความร่วมมือระหว่างภาคเอกชนและสถาบันวิจัย มหาวิทยาลัย ในลักษณะการร่วมมือกันและก่อให้เกิดการแข่งขันในการวิจัยและพัฒนาอย่างแท้จริง ซึ่ง ศ.ดร.มาซากิ ทะกะตะ ได้ยกตัวอย่างการจับมือระหว่างบริษัทเอกชน และมหาวิทยาลัย ซึ่งต่างก็เป็นคู่แข่งกันถึง 3 คู่ และต่างก็ได้เข้ามาใช้บริการแสงซินโครตรอน เพื่อวิจัยและพัฒนาวัสดุจนสามารถผลิตยางล้อรถยนต์ ที่ช่วยให้สามารถประหยัดพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากนี้ทางเทศบาลเมืองเซนได (Sendai City) ได้ขยายโอกาสการใช้บริการแสงซินโครตรอนให้บริษัทขนาดเล็ก (SMEs) ที่มีข้อจำกัดด้านกระแสเงินสด โดยเทศบาลเมืองเซนไดได้ซื้อสมาชิก เป็นราคา 500 ล้านเยน และได้สิทธิ์การใช้บริการแสงซินโครตรอนปีละ 2,000 ชั่วโมง (10 เท่า) จากนั้นเทศบาล
เมืองเซนได ได้ร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์จังหวัดมิยางิ ในการพิจารณาให้คำแนะนำกับบริษัทในการเข้าใช้บริการแสงโดยไม่มีค่าใช้จ่ายต่อบริษัท ด้วยเป้าหมายที่ต้องการกระตุ้นการลงทุนจากภาคเอกชนในเขตเมืองเซนได

เทศบาลเมืองเซนไดยังได้ร่วมมือกับ บริษัท นิปปอน เทเลกราฟ แอนด์ เทเลโฟน อีสต์ คอร์ปอเรชั่น (NTT East) และบริษัท นิปปอน เทเลกราฟ แอนด์ เทเลโฟน เออร์บัน โซลูชันส์ (NTT Urban Solutions) ในโครงการ Sendai Downtown Renovation Project โดยจัดตั้งศูนย์กลางสตาร์ทอัพ (Start Up Hub) และการเข้าถึงข้อมูลวิจัยแบบเรียลไทม์ จากพื้นที่ในเมืองเซนได เพื่อความสะดวกสบายต่อผู้เข้าใช้บริการ ซึ่งผู้บริหารของสถาบันฯ ได้มีโอกาสเข้าหารือกับเทศบาลเมืองเซนได และบริษัท NTT ในระหว่างวันที่ 28 – 29 มีนาคม 2566 รวมถึงการไปศึกษาดูงาน ณ มหาวิทยาลัยโทโฮคุ ในศูนย์วิจัยอิเล็กตรอนโฟตอน (Electron Photon Research Center, ELPH) ซึ่งทำวิจัยด้านซินโครตรอนและฟิสิกส์นิวเคลียร์อีกด้วย

การเดินทางไปเยือนเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน 2 แห่งในญี่ปุ่นยังไม่จบเพียงเท่านี้ ครั้งนี้เราจะไปต่อกันที่เครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนสปริง-8 ซึ่งเป็นเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนระดับพลังงาน 8 พันล้านอิเล็กตรอนโวลต์ ที่มีความสำคัญต่อการสร้างเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนนาโนเทราสึ และประเทศไทยจะได้ประโยชน์อะไรจากการเดินทางครั้งนี้ โปรดติดตามบทความถัดไป

 

บทความโดย
ดร.วสุพล รุ่งธนาภิรมย์
นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง ฝ่ายบริหารจัดการโครงการเครื่องกำเนิดแสงสยาม 2
เรียบเรียงโดย ส่วนสื่อสารองค์กร

 

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
•