กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด

ที่มา

ปัจจุบัน หน่วยงานวิจัยวิทยาศาสตร์ชั้นแนวหน้าของประเทศ ต่างดำเนินงานตามภารกิจเฉพาะทางตามวัตถุประสงค์ และความเชี่ยวชาญของหน่วยงาน เมื่อสั่งสมความสามารถ และประสบการณ์มาระยะเวลาหนึ่ง จึงได้ร่วมมือกันออกแบบและพัฒนากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดตัวแรกของไทย สำหรับสังเกตลักษณะของพื้นผิวและคุณสมบัติของวัสดุ ภายใต้ความร่วมมือระหว่าง 5 หน่วยงาน ได้แก่ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)  สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน  (องค์การมหาชน)  สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ  (องค์การมหาชน) มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ แต่ละหน่วยงานได้รับผิดชอบออกแบบ และพัฒนาในส่วนประกอบต่าง ๆ ตามความเชี่ยวชาญของแต่ละหน่วยงาน

• สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ ร่วมกับภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ รับผิดชอบในส่วน Electron source และ Condenser lenses เพื่อให้สามารถโฟกัสลำอิเล็กตรอนให้มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดไมโครเมตร และนาโนเมตร  
• สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอนรับผิดชอบในส่วนห้องสุญญากาศ
• สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ รับผิดชอบในส่วนของวงจรขยายสัญญาณของหัววัดสัญญาณอิเล็กตรอนทุติยภูมิ
• ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์ และคอมพิวเตอร์แห่งชาติรับผิดชอบในส่วนซอฟต์แวร์ในการสร้างภาพ 

ความร่วมมือฯ ดังกล่าว นำมาสู่การแลกเปลี่ยนเรียนรู้ในงานด้านต่างๆ สามารถนำองค์ความรู้และประสบการณ์ที่ได้ไปประยุกต์และต่อยอดในงานพัฒนาเทคโนโลยีอื่นๆ อีกทั้งเป็นการพัฒนาขีดความสามารถบุคลากรด้านวิศวกรรมขั้นสูงของประเทศอีกด้วย

วัตถุประสงค์

1.  เพื่อศึกษา ออกแบบ และพัฒนากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดต้นแบบ ให้สามารถถ่ายภาพพื้นผิวของวัตถุในระดับกำลังขยายมากกว่า 20,000 เท่า
2.  เพื่อลดการนำเข้าเครื่องมือที่มีราคาสูงจากต่างประเทศ และสามารถใช้องค์ความรู้เพื่อพัฒนาเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มีอยู่ในประเทศไทยได้ 

ลักษณะเฉพาะของผลงาน

• ขนาด  80x145x80 เซนติเมตร (กว้างxยาวxสูง)
• น้ำหนัก 200 กิโลกรัม
• การควบคุมระบบสุญญากาศในส่วนต่างๆ เช่น electron gun, vacuum column, specimen chamber เป็นต้น
• การถ่ายภาพแบบ 3 มิติ โดยใช้ลำอิเล็กตรอน ซึ่งสามารถถ่ายภาพได้ที่กำลังขยายสูงสุด 20000 เท่า
• สามารถโฟกัสลำอิเล็กตรอนที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสง 300 ไมโครเมตร 

บริบทในท้องตลาด

มีจำหน่ายและสามารถสั่งซื้อจากต่างประเทศ

มูลค่าปัจจุบันในท้องตลาด

เมื่อเปรียบเทียบกับคุณสมบัติของอุปกรณ์ชนิดเดียวกันที่มีจำหน่าย เช่น  SEM- JEOL-JSM6400  ต้นทุนประมาณ 5,000,000 บาท

ราคาต้นทุน

ประมาณ 2,000,000 บาท 

การต่อยอดนวัตกรรม/ขยายผลเชิงพาณิชย์ และภาคอุตสาหกรรม

สามารถพัฒนาต่อยอดไปสู่การพัฒนากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดที่สามารถสแกนพื้นผิวของวัสดุที่มีความละเอียดระดับนาโนเมตร เพื่อไปใช้ในด้านอื่นๆ ได้ เช่น สาขาวิชาชีวฟิสิกส์ เพื่อศึกษาการทำลาย DNA ของเซลล์มะเร็ง โดยใช้ลำอิเล็กตรอนที่ถูกเร่งด้วยพลังงานสูง 

ทีมพัฒนาผลงาน

1. นายอภิชาต  เหล็กงาม ผู้จัดการศูนย์ปฏิบัติการหอดูดาวและวิศวกรรมอาวุโส สังกัด สดร.
2. นายภัทร  ชัยสวัสดิ์ วิศวกรวิจัย สังกัด สดร.
3. นายจอมพล  ชัยสกุลสุรินทร์ วิศวกร สังกัด สดร.
4. นายพงศธร  จันทร์ต๊ะ วิศวกร สังกัด สดร.
5. นางสาวจารุวรรณ  จันทร์ใจ วิศวกร สังกัด สดร.
6. ดร.สุพัฒน์  กลิ่นเขียว สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน
7. นายสำเริง ด้วงนิล สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน
8. ดร.ณรงค์  จันทร์เล็ก สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน
9. ดร.ฐกลวรรธน์  จันทร์วัฒนะ สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน
10. รศ.ดร.สมศักดิ์  แดงติ๊บ สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ
11. ดร.วศิน  นุถาแปงถา สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ
12. นายธิติ  เรืองศรีสำราญ สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ
13. นายทศวรรษ  อุดิลา สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ
14. นายกำธร  สายดาราสมุทร สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ
15. ผศ.ดร.สาคร  รินแจ่ม มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
16. นายเอกชัย  กองมนต์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
17. นายสุพศิน  สุกระ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
18. นางสาวพิชญาภัค  กิติศรี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
19. ดร.รุ่งโรจน์  จินตเมธาสวัสดิ์ ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
20. Miss.Chia  Jia  Yi ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ 

ติดต่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

ศูนย์ปฏิบัติการหอดูดาวและวิศวกรรม 
สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)  
โทร. 053 121 268 ต่อ 707