บันทึกการเดินทางเยี่ยมหน่วยงานวิจัย ณ สหพันธรัฐเยอรมนี ตอนที่ 3

คัดลอกจากบางส่วนของงานเผยแพร่เป็นสาธารณะผ่านช่องทางสื่อสังคมออนไลน์ โดย มนต์ชัย จิตรวิเศษ

*หมายเหตุ การเยี่ยมชมห้องปฏิบัติการ BESSYII เกิดขึ้นภายใต้การประสานงานติดต่อผ่าน ดร.ณัฐวุฒิ ใจสืบ ปัจจุบันเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอก ณ สถาบัน Helmholtz Centre Berlin for Materials and Energy (HZB)

ตอนที่ 3

BESSY | Berlin Electron Storage Ring Society for Synchrotron Radiation (2 July 2024)

===============================================

กลับจาก Hamburg มายังฐานที่ตั้งของเราซึ่งก็ คือ ที่ DESY, Zeuthen คณะเรายังมีภารกิจอีกสองงานซึ่งจะทยอยเล่าต่อไปนี้ งานแรกเรามีนัดกำหนดเยี่ยมชมเครื่องซินโครตรอนใน Berlin ที่มีชื่อเล่นว่า BESSY (Berlin Electron Storage Ring Society for Synchrotron Radiation) ซึ่งอยู่ภายใต้สถาบัน Helmholtz Centre Berlin for Materials and Energy (HZB) ซึ่งมีรากฐานมาจากสถาบันวิจัย Hahn-Meitner Institute (HMI) โดยได้รับการประสานผ่าน ดร.ณัฐวุฒิ ใจสืบ หรือ “อาร์ท” ซึ่งตอนนี้ทำวิจัยหลังปริญญาเอกอยู่ที่ HZB อาร์ทจบปริญญาเอก จากมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โดยมี ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. สาคร ริมแจ่ม เป็นอาจารย์ที่ปรึกษา เชี่ยวชาญการศึกษาพลศาสตร์ของลำอิเล็กตรอนในเครื่องเร่งอิเล็กตรอนเพื่อการผลิตรังสี (หรือ แสง เช่น เลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระ, ซินโครตรอน)

BESSY ก่อกำเนิดในช่วงปี 1979 ซึ่งเป็นช่วยปลายของสงครามเย็น โดย BESSY I นับว่าเป็นแหล่งกำเนิดแสงจากเครื่องเร่งอนุภาคที่สร้างขึ้นเพื่อการผลิตแสงซินโครตรอนสำหรับใช้งาน เครื่องแรกของเยอรมนี (ก่อนหน้านี้เครื่องเร่งอนุภาคมักมีวัตถุประสงค์หลักในการใช้ศึกษาฟิสิกส์อนุภาค เช่น ใช้เป็น collider ส่วนแสงซินโครตรอนที่เกิดขึ้นนั้นเหมือนเป็น by product และอาจถูกมองเป็นอุปสรรคของการเร่งอนุภาคให้ได้พลังงานสูงเสียด้วยซ้ำ) ตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1970 เหล่านักวิจัยได้เริ่มคิดถึงการสร้างแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนเพื่อการใช้งานแสงโดยเฉพาะในย่าน x-ray และต่างคิดว่า DESY ที่ Hamburg น่าจะเป็นที่ที่เหมาะสมที่สุด ทั้งด้านปัจจัยพื้นฐานและผู้เชี่ยวชาญ อย่างไรก็ดีในช่วงดังกล่าวการสร้าง PETRA (กล่าวถึงในตอน 2.2) ก็มุ่งเน้นไปที่การศึกษาฟิสิกส์อนุภาคเท่านั้น ในขณะที่ประจวบเหมาะ Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) ซึ่งถ้าเทียบกับไทยน่าจะเทียบได้กับสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ ก็ต้องการมีเครื่องกำเนิดแสงซินโครตรอนสำหรับงานด้านมาตรวิทยา และบังเอิญ PTB ได้รับงบประมาณสนับสนุนก้อนหนึ่งจาก Federal Ministry of Economics (น่าจะเทียบเคียงได้กับกระทรวงพาณิชย์) มาเป็นงบประมาณตั้งต้น รวมถึงปัจจัยสนับสนุนอื่น เช่น ฐานนักวิจัยในสถาบันวิจัยที่อยู่ใน Berlin ก็มีส่วนทำให้สถานที่ตั้งแหล่งกำเนิดแสงเพื่อการใช้งานเครื่องแรกของเยอรมนีถูกเคาะให้มาตั้งในเขต Berlin-Wilmersdorf ซึ่งอยู่ในเขต West Berlin ในขณะนั้น

BESSY I ให้บริการแสงตั้งแต่ปี 1982 ผ่านช่วงสุดท้ายของสงครามเย็น และการล่มสลายของกำแพงเบอร์ลิน ในปี 1989 ในช่วงนี้เองโครงการ BESSY II ก็ได้ก่อกำเนิดขึ้น โดยวางแผนจะก่อสร้างแหล่งกำเนิดแสงยุคที่ 3 (3^rd generation light source) ที่ให้กำเนิดแสงจากอุปกรณ์แทรก เช่น wiggler และ undulator โดยย้ายสถานที่ไปยังอีกมุมหนึ่งของเมือง Berlin ในย่าน Adlershof ซึ่งก่อนหน้าเป็นที่ตั้งของ Academy of Sciences of the German Democratic Republic การก่อสร้างเริ่มในปี 1993 และเริ่มให้บริการผู้ใช้ในปี 1999 ซึ่งเป็นปีที่ปลดระวาง BESSY I พอดี โดย BESSY II เป็นแหล่งกำเนิดแสงซินโครตรอนเน้นการใช้งานย่าน x-ray พลังงานอิเล็กตรอน 1.7 GeV เส้นรอบวงแหวนกักเก็บ 240 เมตร รองรับงานวิจัยหลักของ HZB ประกอบด้วย Photon research, photovoltaics, solar fuels/catalysis, Electrochemical energy storage, quantum & functional materials และ accelerator research และ สถาบันคู่วิจัย เช่น PTB, Max Planck Society, BAM, Berlin universities นอกจากนี้ยังให้บริการแสงกับนักวิจัยจากทั่วยุโรปทั้งจากฝั่งมหาวิทยาลัย และบริษัทเอกชน นอกจาก BESSY II เรายังมีโอกาสได้เยี่ยมชมเครื่องเร่งอนุภาคในตึกของ PTB ที่อยู่ติดกัน ซึ่งถูกสร้างมาเพื่อใช้งานด้านมาตรวิทยาเป็นหลัก เช่น การศึกษาและทดสอบหัววัด เป็นต้น