แสงซินโครตรอนผลิตขึ้นมาอย่างไร ?

เขียนโดย piyatida_a

แสงซินโครตรอนที่ผลิตจากเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนอาศัยเทคโนโลยีวิศวกรรม โดยมีวิธีการผลิตแสงซินโครตรอน ดังนี้

ขั้นตอนที่หนึ่ง คือ การผลิตอิเล็กตรอน โดยการปล่อยกระแสไฟฟ้าให้กับไส้โลหะของปืนอิเล็กตรอนจนร้อน จนทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกมา จากนั้นจึงใช้ความต่างศักย์ไฟฟ้าแรงสูงขั้วบวกในการดึงอิเล็กตรอนให้วิ่งไปในทิศทางเดียวกัน

ขั้นตอนที่สอง เป็นการเร่งความเร็วอิเล็กตรอนในแนวเส้นตรง ด้วยเครื่องเร่งอนุภาคแนวตรงหรือ linac เพื่อเร่งอิเล็กตรอนมีความเร็วสูงในระดับที่ต้องการ (40 ล้านอิเล็กตรอนโวลท์) จากนั้นป้อนอิเล็กตรอนนี้เข้าสู่เครื่องเร่งอนุภาคแนววงกลมหรือเครื่องซินโครตรอน

ขั้นตอนที่สาม อิเล็กตรอนภายในเครื่องซินโครตรอนจะถูกบังคับให้วิ่งเป็นวงกลมและ มีความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ตามพลังงานที่ต้องการ โดยใช้สนามแม่เหล็กบังคับอิเล็กตรอนเคลื่อนไปตามแนววงกลม จนกระทั่งมีพลังงานเท่ากับ 1,200 ล้านอิเล็กตรอนโวลท์ (1.2 GeV) แล้วจึงถูกส่งต่อไปยังวงกักเก็บอิเล็กตรอนต่อไป

ขั้นตอนที่สี่ วงกักเก็บอิเล็กตรอน จะทำหน้าที่กักเก็บอิเล็กตรอนและผลิตแสงซินโครตรอน ประกอบด้วยแม่เหล็กชนิดต่างๆ ทำหน้าที่บังคับให้อิเล็กตรอนพลังงานสูงเหล่านี้เคลื่อนที่ในทิศทางที่ต้องการภายในท่อสุญญากาศ โดยบริเวณที่เป็นแม่เหล็กบังคับเลี้ยวสองขั้ว (Bending magnet) จะเป็นบริเวณที่อิเล็กตรอนเลี้ยวโค้ง (มีความเร่ง) และปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเราเรียกว่า แสงซินโคร ตรอน เข้าสู่ระบบลำเลียงแสง

ขั้นตอนที่ห้า ระบบลำเลียงแสง จะทำหน้าที่ลำเลียงแสงซินโครตรอนมายังสถานีทดลองโดยที่ระหว่างทางจะมีการโฟกัสและคัดเลือกพลังงานแสง เพื่อให้บริการแก่นักวิทยาศาสตร์ในการใช้ประโยชน์กับงานวิจัยด้านต่าง ๆ ต่อไป

• ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับสถาบันและแสงซินโครตรอน