ความรู้เรื่องแสงซินโครตรอน

แสงมีประโยชน์ต่อวงการวิทยาศาสตร์เป็นอย่างมาก ทั้งนี้เนื่องจากแสงเป็นกุญแจที่สำคัญ ที่ทำให้เรา เห็นภาพต่างๆ ในเอกภพตั้งแต่สิ่งที่มีขนาดเล็ก เช่น อะตอม โมเลกุลไปจนถึงสิ่งที่มีขนาดใหญ่ อย่างเช่นจักรวาล แสงมีชื่อเรียกที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับช่วงความยาว คลื่นของแสงที่ต่างกัน แสงที่เป็นที่รู้จัก คุ้นเคย ได้แก่ Radio waves, Microwaves, Infrared, Visible light, Ultraviolet, Soft X-rays, Hard X-rays และ Gamma rays ในบรรดาแหล่งกำเนิดแสงทั้งหลายนั้น เครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอน เป็นแหล่งกำเนิดแสง ที่ผลิตแสง ได้หลายชนิดพร้อมๆ กัน ซึ่งครอบคลุมสเปกตรัม ของแสงตั้งแต่ Infrared ไปจนถึง Hard X-rays โดยทั่วไป เราเรียกแสงที่ผลิตได้จากเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนว่า แสงซินโครตรอน

ในการผลิตแสงซินโครตรอนนั้น อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าและมีมวลน้อยได้แก่อิเล็กตรอนหรือโพสิตรอน จะถูกเร่งให้มีพลังงานสูง โดยอาศัย เครื่องเร่ง อนุภาคเช่น Linear accelerator (หรือเรียกโดยย่อว่า Linac) และเครื่องเร่งอนุภาคชนิดซินโครตรอน (synchrotron) เป็นต้นเมื่ออนุภาค ที่ถูกเร่ง มีความเร็วสูง ใกล้ความเร็วแสงถูกบังคับให้มีการเลี้ยวโค้ง จะมีการปลดปล่อยพลังงานออกมา ในรูปแบบ ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่เรียกว่า แสงซินโครตรอน

แสงซินโครตรอนได้ถูกนำไปใช้ในเทคนิคการวัดหลายชนิด เนื่องด้วยคุณสมบัติพิเศษ ของแสงซินโครตรอน เช่น ความสว่างจ้าที่สูงมาก สเปกตรัม ที่ต่อเนื่อง ทำให้ได้ผล จากการวัดที่ไม่สามารถวัดได้จากการใช้แสงจากแหล่งกำเนิดอื่นๆ ตัวอย่างของเทคนิคการวัดที่มีการใช้แสงซินโครตรอน ได้แก่ X-ray diffraction, X-ray absorption, Protein Crystallography, Fluorescence Spectroscopy, Photoemission Spectroscopy, Microscopy and Microanalysis เทคนิคดังกล่าว มีประโยชน์ยิ่งต่องานวิจัยวิทยาศาสตร์ พื้นฐานและวิทยาศาสตร์ประยุกต์ แสงซินโครตรอนยังถูกนำไปใช้ในวงการแพทย์ในการ วินิจฉัยโรค เช่น เทคนิค Synchrotron Tomography, Coronary Angiography, X ray Microscopy, Mammography และ Radiography และในเชิงอุตสาหกรรมนั้น แสงซินโครตรอน ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตชิ้นส่วนจักรกล ขนาดจิ๋วด้วย