สืบเนื่องจากสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) (สซ.) และสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) (สดร.)  ได้มีการบันทึกความเข้าใจตกลงที่จะทำการวิจัยและพัฒนาในสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องร่วมกัน โครงการจัดสร้างและพัฒนาระบบเคลือบกระจกกล้องโทรทรรศน์สำหรับหอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา หรือหอดูดาวแห่งชาติ จึงเป็นโครงการแรกที่ใช้ประโยชน์จากการบันทึกข้อตกลงดังกล่าว ในปัจจุบัน สดร. มีกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสง ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางกระจก 2.4 เมตร เป็นกระจกกล้องโทรทรรศน์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ที่ติดตั้งอยู่ ณ หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ 7 รอบ พระชนมพรรษา อุทยานแห่งชาติดอยอินทนนท์ จังหวัดเชียงใหม่ กล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวกระจกจะเคลือบผิวด้วยอลูมิเนียม มีคุณสมบัติในการสะท้อนแสงได้ดี ทำให้สามารถบันทึกภาพวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ไกลมากๆ และมีความสว่างน้อยได้ดี แต่เมื่อใช้งานไประยะหนึ่งอลูมิเนียมที่เคลือบอยู่บริเวณผิวกระจกจะค่อยๆ เสื่อมสภาพลง ทำให้ประสิทธิภาพการสะท้อนแสงของกระจกลดลง ส่งผลให้ภาพที่ได้จากกล้องโทรทรรศน์มีคุณภาพลดลงไปด้วย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาและทำความสะอาดกระจกด้วยการเคลือบผิวกระจกด้วยอลูมิเนียมอย่างน้อยทุกๆ 2 ปี เพื่อให้คงประสิทธิภาพในการสะท้อนแสงได้ดี แต่เนื่องจากในประเทศไทยไม่มีเครื่องเคลือบกระจกที่จะสามารถรองรับกระจกขนาดใหญ่ถึง 2.4 เมตร และหากสั่งซื้อจากต่างประเทศจะมีราคาไม่ต่ำกว่า 1.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐหรือประมาณ 50 ล้านบาท  ดังนั้น สดร. จึงร่วมกับ สซ. และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส) ออกแบบและพัฒนาระบบเคลือบกระจก เพื่อผลิตเครื่องเคลือบกระจกขนาดใหญ่ที่มีเทคโนโลยีการเคลือบกระจกที่ทันสมัยและคุณภาพดีทัดเทียมกับการนำเข้าจากต่างประเทศ

ศักยภาพของ สซ. ในการสร้างและพัฒนาเครื่องเคลือบกระจก
    การออกแบบและสร้างเครื่องเคลือบกระจกดังกล่าวจำเป็นต้องอาศัยประสบการณ์ ความรู้ ความสามารถทางเทคโนโลยีตลอดจนฝีมือช่างที่สะสมมาเป็นระยะเวลาหนึ่ง จึงจะสามารถออกแบบและสร้างเครื่องเคลือบกระจกที่มีคุณภาพสูงได้ ตลอดระยะเวลาไม่ต่ำกว่าสิบปีที่ผ่านมา สซ. ได้สั่งสมประสบการณ์ทั้งในการออกแบบ พัฒนา จัดสร้างอุปกรณ์ทางด้านระบบควบคุมอัตโนมัติ และเครื่องมือสุญญากาศระดับสูง ให้บริการแก่หน่วยงานภาครัฐและเอกชนมาโดยตลอด ดังนั้น สซ. จึงมีศักยภาพและความพร้อมเพียงพอในการจัดสร้างและพัฒนาเครื่องเคลือบกระจกดังกล่าว
    ระบบเคลือบฟิล์มบางในสุญญากาศสำหรับกระจกกล้องโทรทรรศน์ที่ สซ. ได้พัฒนาขึ้นนี้ สามารถเคลือบฟิลม์บางได้ในความหนาระดับนาโนเมตร มีความเรียบสม่ำเสมอ นอกจากนี้ยังเคลือบกระจกได้คราวละหลายๆ ชิ้น ที่มีขนาดต่างกัน เส้นผ่าศูนย์กลางตั้งแต่ 10 เซนติเมตร – 2.4 เมตร

ฝีมือคนไทย ช่วยลดงบประมาณชาติได้
    โครงการจัดสร้างและพัฒนาระบบเคลือบกระจกฯ ใช้งบประมาณดำเนินการอยู่ที่ประมาณ 14 ล้านบาทเท่านั้น ซึ่งหากสั่งซื้อจากต่างประเทศจะมีราคาไม่ต่ำกว่า 1.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐหรือประมาณ 50 ล้านบาท ทำให้สามารถประหยัดงบประมาณของแผ่นดินไปถึง 36 ล้านบาท หรือประมาณ 72% จากการนำเข้าระบบดังกล่าวฯ จากต่างประเทศ

ข้อมูลทางเทคนิค
    การเคลือบกระจกหรือฟิล์มบางจากเครื่องเคลือบกระจกที่ผลิตขึ้นนี้ ใช้กระบวนการที่เรียกว่า สปัตเตอริ่ง (Sputtering) คือ การเคลือบด้วยกระบวนการสปัตเตอริ่งเป็นการเคลือบด้วยพลาสมา (Plasma) ที่อาศัยหลักการชนของไอออนพลังงานสูงจากพลาสมาของแก๊สเฉื่อย (Grow discharge) กับผิวหน้าของเป้าสารเคลือบ (Target) แล้วเกิดการถ่ายเทโมเมนตัมระหว่างไอออนพลังงานสูงกับอะตอมที่ผิวหน้าของสารเคลือบ จนทำให้เกิดกระบวนการสปัตเตอริงแล้วทำให้สารเคลือบหลุดออกมาในรูปของไอซึ่งจะฟุ้งกระจายไปจับติดบนชิ้นงาน (Substrate) แล้วเกิดการควบแน่นเป็นฟิล์มบางบนชิ้นงานในที่สุด เนื่องจากไอออนจากพลาสมาที่เข้าชนเป้าสารเคลือบมีพลังงานสูง ส่งผลให้ไอของสารเคลือบมีพลังงานสูงด้วย ทำให้การยึดติดระหว่างฟิล์มบางที่ได้กับชิ้นงานประสิทธิภาพสูง
    กระบวนการล้างและเคลือบกระจก       
    ขั้นตอนการเตรียมอุปกรณ์ กระบวนการล้างและเคลือบกระจกที่ถูกออกแบบและพัฒนาขึ้น สำหรับหอดูดาวแห่งชาติ เฉลิมพระเกียรติ ประกอบด้วยขั้นตอนหลักๆ ที่สำคัญ 2 ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1
    คือ กระบวนการเคลื่อนย้ายและทำความสะอาดกระจกภายในอ่างล้างก่อนที่จะนำไปใส่ไว้ภายในห้องเคลือบสุญญากาศ (mirror coating chamber) หลังจากนั้นก็ทำการปรับระดับความดันให้ได้ต่ำสุดอย่างน้อย 5.5 x 10-6 ทอร์ เพื่อเข้าสู่ขั้นตอนการเคลือบกระจกต่อไป

 
ขั้นตอนที่ 2
    เป็นขั้นตอนของการเคลือบกระจกด้วยวิธีการใช้ไอของอลูมิเนียม หรือที่เรียกว่า aluminium sputtering ซึ่งสามารถเคลือบฟิลม์อลูมิเนียมบนกระจกที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางระหว่าง 10 เซนติเมตร ถึง 2.4 เมตร ให้มีความหนาอยู่ในช่วง 80 – 90 นาโนเมตร

 

ประโยชน์ด้านอุตสาหกรรมที่ได้จากเทคโนโลยีการเคลือบฟิล์มบาง
    การเคลือบด้วยกระบวนการสปัตเตอริ่งช่วยให้ควบคุมคุณภาพการเคลือบได้อย่างแม่นยำในระดับ   นาโนเมตร และยังสามารถควบคุมคุณสมบัติของฟิล์มบางได้ตามต้องการ เช่น ฟิล์มบางที่มีคุณสมบัติของการสะท้อนแสงทีดีสำหรับการเคลือบเลนส์แว่นตาหรือกล้องถ่ายรูป ฟิล์มบางที่มีความโปร่งแสงแต่ป้องกันความร้อนได้ดีสำหรับเป็นฟิล์มติดกระจกรถยนต์หรือติดกระจกอาคารสูง ฟิล์มบางที่มีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าสำหรับใช้กับอุปกรณ์ประเภทจอสัมผัส (Touch screen) เช่น จอมือถือจอคอมพิวเตอร์ แผงโซล่าเซลล์ เป็นต้น

    ขณะนี้การดำเนินการสร้างและประกอบชิ้นส่วนทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์เรียบร้อย และเตรียมไปติดตั้ง ณ. อุทยานดาราศาสตร์แห่งชาติ (Astro Park) ต.ดอนแก้ว อ.เมือง จ.เชียงใหม่ คาดว่าจะเคลื่อนย้ายไปติดตั้ง ในช่วงต้นปี 2558

เครื่องเคลือบกระจกกล้องโทรทรรศน์

การทดสอบระบบการเคลือบกระจก ก่อนนำติดตั้ง

 
ส่วนประกอบหลักของ หอดูดาวเฉลิมพระเกียรติ ที่สร้างขึ้น ณ ยอดดอยอินทนนท์ จ.เชียงใหม่