แสงซินโครตรอน เครื่องมือเพื่อประเทศไทย 4.0

Thailand 4.0 สโลแกนหลักของรัฐบาลนี้ที่จะผลักดันให้ประเทศไทยก้าวไปข้างหน้า เจริญเติบโตทางเศรษฐกิจ และกินดีอยู่ดี ได้ด้วยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ดังนั้น องค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์พื้นฐาน โดยเฉพาะวิทยาศาสตร์ขั้นสูง จึงจำเป็นและสำคัญต่อการต่อยอดไปสู่ผลงานเชิงพาณิชย์ได้ในขั้นต่อไป องค์ความรู้ทางฟิสิกส์พื้นฐานและฟิสิกส์ขั้นสูง รวมทั้งนักฟิสิกส์เก่งๆ จึงมีความสำคัญที่ประเทศไทยต้องเฟ้นหา นับเป็นโชคดีของประเทศไทยที่มีโครงการสร้างนักวิทยาศาสตร์ตั้งแต่เด็กจนถึงระดับอุดมศึกษาผ่านโครงการให้ทุนต่างๆ เช่น โครงการ พสวท. หรือ โครงการพัฒนาผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ทำให้ประเทศไทยไม่ขาดแคลนนักฟิสกส์เก่งๆ ที่กลับมาทำงานในประเทศตามมหาวิทยาลัยและหน่วยงานวิจัยของรัฐ 

หนึ่งในหน่วยงานที่เป็นแหล่งรวมนักฟิสิกส์ระดับชั้นนำของประเทศ คือ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน องค์กรมหาชน ภายใต้การกำกับของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ตั้งอยู่ที่จังหวัดนครราชสีมา เป็นโครงสร้างพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ ที่ตั้งของเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน 

แสงซินโครตรอน คือแสงที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากอิเล็กตรอนที่เลี้ยวโค้งด้วยความเร็วใกล้ความเร็วแสง (ความเร็วสามร้อยล้านเมตรต่อวินาที หรือประมาณหนึ่งพันล้านกิโลเมตรต่อชั่วโมง) อิเล็กตรอนนั้นเป็นประจุไฟฟ้าเมื่อถูกเร่งให้เคลื่อนที่และเกิดความเร่ง จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า หรือก็คือแสงซินโครตรอนที่ปลดปล่อยออกมานั้นเอง

ประโยชน์ของแสงซินโครตรอนเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีมากมาย ตัวอย่างเช่น นำไปสู่การพัฒนาเครื่องฉายรังสีชนิดเครื่องเร่งอนุภาคสําหรับการรักษามะเร็ง แสงซินโครตรอนถูกใช้เป็นเครื่องมือในการศึกษาวิจัยหลากหลายสาขา โดยเฉพาะการศึกษาองค์ประกอบและโครงสร้างของวัสดุต่างๆ การศึกษาองค์ประกอบและโครงสร้างวัสดุ อาศัยหลักการใช้แสงซินโครตรอนเข้าไปกระตุ้นอะตอมที่อยู่ภายในวัสดุ ซึ่งจะทำให้เกิดกระบวนการบางอย่าง เช่น แสงเกิดการกระเจิงจากวัสดุ หรือวัสดุมีการดูดกลืนแสง หรือมีบางสิ่งหลุดออกมาจากวัสดุ เช่น มีอิเล็กตรอนหลุดออกมา หรือวัสดุมีการปลดปล่อยรังสีเอกซ์ จากนั้นจะมีระบบวัดสำหรับวัดแสงที่กระเจิง หรือวัดการดูดกลืนแสง หรือวัดอิเล็กตรอนหรือรังสีเอกซ์ที่ถูกปล่อยออกมา แล้วทำการวิเคราะห์ข้อมูลออกมาเป็นองค์ประกอบ เป็นต้น

 จะเห็นได้ว่า ประเทศที่มีโครงสร้างพื้นฐานด้านเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงแบบนี้ นับว่ามีเพียงไม่กี่ประเทศในโลกเท่านั้น และประเทศไทยก็มีสถาบันแสงซินโครตรอนเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ ก้าวต่อไปของสถาบันฯ คือ มีนักฟิสิกส์ที่สามารถออกแบบและสร้างแม่เหล็กชนิดต่าง ๆ ที่มีหน้าที่สําคัญในการบังคับอนุภาคอิเล็กตรอนให้เคลื่อนที่และมีคุณสมบัติตามที่ต้องการสําหรับเครื่องเร่งอนุภาคด้วยตนเอง ณ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน ซึ่งก่อนหน้านี้ ประเทศญี่ปุ่นได้บริจาคเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนให้ประเทศไทยมากว่า 20 ปีที่แล้ว แต่ในเครื่องรุ่นต่อไป เทคโนโลยีที่กล่าวข้างต้นนี้จะเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาด้วยบุคลากรของสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอนเอง เป็นฝีมือคนไทยอย่างแท้จริง 

 จากการประสบความสำเร็จด้านเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับแสงซินโครตรอน ผมคิดว่าประเทศไทยพร้อมแล้วที่จะนำไปสู่การเพิ่มโอกาสทางการวิจัย ต่อยอดทางธุรกิจ ขยายขีดความสามารถในรองรับงานวิจัยจากภาคอุตสาหกรรม นำไปสู่การพัฒนาศักยภาพบุคลากรสร้างงานสร้างอาชีพในหลากหลายสาขา เพื่อสนับสนุนให้ประเทศก้าวเข้าสู่ไทยแลนด์ 4.0 ได้อย่างมั่นคง มั่งคั่งและยั่งยืนต่อไป

*บทความโดย ดร.อดิสร  เตือนตรานนท์ ที่ปรึกษาสำนักงานคณะกรรมการนโยบายวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรมแห่งชาติ