รู้หรือไม่? เราสามารถใช้แสงซินโครตรอนเพื่อต่อยอดองค์ความรู้ในด้านต่างๆ รวมทั้งพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมขั้นสูงได้อย่างมากมาย ทั้งการพัฒนายา วัสดุใหม่ๆ ไขปริศนาโบราณคดี และนิติวิทยาศาสตร์ หรือพิสูจน์หลักฐานในคดีอาชญากรรม ซึ่งประโยชน์เหล่านี้ เกิดจากการใช้ 6 เทคนิคจากแสงซินโครตรอน

 

1.เทคนิคการกระเจิงและการเลี้ยวเบน (X-ray Scattering and Diffraction)

อาศัยการกระเจิงหรือการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ เมื่อกระทบกับโครงสร้างภายในของวัตถุตัวอย่าง ทำให้สามารถศึกษาโครงสร้างผลึก อัตลักษณ์ของสารองค์ประกอบ หรือการจัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบของโมเลกุลในวัสดุต่างๆ เช่น ผงเซรามิกส์ โลหะ แป้ง แผ่นฟิล์ม ยาง พอลิเมอร์ เส้นใย หรือผลึกโปรตีนได้ อีกทั้งยังสามารถระบุ ขนาดและรูปร่างของอนุภาค และความป็นระเบียบของการจัดเรียงในระดับนาโนเมตร โดยการวิเคราะห์การกระเจิงของรังสีเอกซ์ที่มุมแคบได้

 

 

2.เทคนิคการเรืองรังสีเอกซ์ (X-ray Fluorescence)

ใช้หลักการการเรืองของรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานจำเพาะ ที่แผ่ออกมาจากอะตอมของธาตุแต่ละชนิด เมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยการฉายรังสีเอกซ์ เพื่อตรวจสอบชนิดและปริมาณของธาตุองค์ประกอบ โดยสามารถวิเคราะห์สารตัวอย่างได้อย่างหลากหลาย และไม่ทำลายสารตัวอย่าง สามารถประยุกต์ใช้งานได้หลากหลาย อาทิ วิเคราะห์องค์ประกอบธาตุในวัตถุโบราณ เช่น โมเสก วัตถุโบราณบ้านเชียง และลูกปัดโบราณ วิเคราะห์การปนเปื้อนของโลหะหนักเพื่อประยุกต์ใช้งานด้านสิ่งแวดล้อม หรือวิเคราะห์ธาตุองค์ประกอบในสมุนไพร และสารสกัดจากธรรมชาติ เป็นต้น

 

 

3.เทคนิคเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สามมิติ (X-ray Tomographic Microscopy)

เป็นเทคนิคสร้างภาพสามมิติจากภาพถ่ายตัดขวางของตัวอย่างขนาดเล็ก โดย ฉายรังสีเอกซ์ผ่านวัตถุ เพื่อศึกษาโครงสร้างภายในวัตถุโดยไม่ทำลายผิววัตถุด้านนอก โดยสามารถนำไปต่อยอดการใช้ประโยชน์ได้ เช่น ภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สามมิติของโครงสร้างเส้นผม หรือภาพถ่ายเอกซเรย์คอมพิวเตอร์สามมิติ เพื่อตรวจหาภาวะกระดูกพรุนในกระดูกมนุษย์ เป็นต้น

 

 

4.เทคนิคการดูดกลืนแสง (Absorption) แบ่งออกเป็น

- การดูดกลืนรังสีเอกซ์ (X-ray Absorption Spectroscopy)

เป็นเทคนิคที่ศึกษาโครงสร้างระดับอะตอมโดยเป็นการฉายรังสีเอกซ์ไปตกกระทบสารตัวอย่างและวัดการดูดกลืนรังสีดังกล่าว เพื่อวิเคราะห์ความจำเพาะทางเคมีของธาตุแต่ละชนิดในตัวอย่างที่ศึกษา เทคนิคนี้นำไปประยุกต์ใช้กับงานด้านต่างๆ ได้อย่างหลากหลาย เช่น ศึกษาตัวอย่างทางด้านโบราณคดี เซรามิกส์ แก้ว อัญมณี ตัวเร่งปฏิกิริยา แบตเตอรี เซลล์เชื้อเพลิง เป็นต้น

- การดูดกลืนรังสีอินฟราเรด (Infrared Spectroscopy)

เป็นเทคนิคที่ใช้วิเคราะห์ ตรวจสอบ และศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลของสารประกอบอินทรีย์ โดยวัดจากการดูดกลืนรังสีย่านอินฟราเรด ของวัสดุหรือสสารต่างๆ ซึ่งเทคนิคนี้จะไม่ทำลายสารตัวอย่าง ให้ความแม่นยำสูง ใช้เวลาสั้นในการตรวจวิเคราะห์ ประยุกต์ใช้วิเคราะห์ตัวอย่างทางชีวภาพ เช่น สารชีวโมเลกุล เซลล์พืช เซลล์สัตว์ เส้นผม และทางวัสดุศาสตร์ เช่น พอลิเมอร์ เส้นใย และวัสดุเซรามิกส์ เป็นต้น

 

 

5.การสร้างชิ้นส่วนจุลภาคด้วยรังสีเอกซ์ (X-ray Lithography)

ฉายรังสีเอกซ์ลงบนสารไวแสงที่ได้วางรูปแบบชิ้นงานตามต้องการ เพื่อสร้างเป็นวัตถุสามมิติขนาดเล็กที่มีความละเอียดสูงในระดับไมโครเมตร โดยสามารถต่อยอดในการทำอุปกรณ์ตรวจวัดอุปกรณ์ประมวลผลค่าความชื้นและอุณหภูมิภายในโรงเรือนเลี้ยงเป็ด-ไก่ หรือใช้ในห้องปฏิบัติการบนชิปได้

 

 

6.เทคนิคการปลดปล่อยโฟโตอิเล็กตรอน (X-ray Photoemission Spectroscopy)

เป็นเทคนิคฉายแสงลงบนพื้นผิวของวัสดุหรือตัวอย่าง จากการตรวจวัดพลังงานของอิเล็กตรอนที่หลุดออกจากผิวของวัตถุเมื่อได้รับการกระตุ้นด้วยรังสีเอกซ์ เพื่อระบุชนิดและสถานะทางเคมีของธาตุที่เป็นองค์ประกอบ วิเคราะห์โครงสร้างพื้นผิว และสารเจือปนบนพื้นผิวของตัวอย่าง เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในงานทางด้านวัสดุศาสตร์ และโลหะวิทยา ถือว่าเป็นเครื่องมือตรวจวัดที่มีประสิทธิภาพสูงในการตรวจหาสารเจือปนและโครงสร้างทางเคมีบริเวณพื้นผิวของสารตัวอย่าง ที่สามารถช่วยไขปริศนาถึงความบกพร่องและการปนเปื้อนในสารตัวอย่างได้