เซี่ยงไฮ้, 28 มิ.ย (ซินหัว) — เครื่องยิงเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระย่านรังสีเอกซ์พลังงานต่ำแห่งเซี่ยงไฮ้ (SXFEL) เครื่องแรกในจีน หรือที่รู้จักกันในฐานะ “แหล่งกำเนิดแสง รุ่นที่ 4” ซึ่งสามารถถ่ายภาพนิ่งและภาพเคลื่อนไหวของโมเลกุลต่างๆ และเป็นเครื่องมือวิจัยเพื่อปฏิวัติวงการฟิสิกส์ ชีววิทยา เคมี และอื่นๆ ได้สร้างความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ครั้งสำคัญเมื่อไม่นานมานี้
เครื่องยิงเลเซอร์ฯ ที่มีความยาวของตัวเครื่อง 532 เมตร กำลังเดินหน้าสู่การทำงานเต็มรูปแบบ และทำการรวบรวมข้อมูลชุดแรกได้แล้ว หลังจากที่เซี่ยงไฮ้ได้ตรวจสอบเครื่องเร่งอนุภาค เครื่องอันดูเลเตอร์ (undulator) และระบบลำเลียงแสง (beamline) ไปแล้วเรียบร้อย
ในวันพฤหัสบดี (24 มิ.ย.) เซี่ยงไฮ้ได้ดำเนินการทดลองถ่ายภาพแบบกระจายแสงที่สอดคล้องกัน (CDI) แบบช็อตเดียวใน “หน้าต่างน้ำ” (ที่ความยาวคลื่น 2.4 นาโนเมตร) และทำการสร้างภาพใหม่ (Image Reconstruction) ได้สำเร็จผ่านทางออนไลน์ ซึ่งชี้ให้เห็นว่าการวิจัยเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระย่านรังสีเอกซ์ในจีนมีความก้าวหน้าจากขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์มาสู่ขั้นตอนการปฏิบัติงานของผู้ใช้
อนึ่ง หน้าต่างน้ำ (water window) ที่กล่าวถึงในข้างต้นหมายถึง รังสีเอกซ์พลังงานต่ำ (soft X-ray) ที่มีความยาวคลื่น 2.3 – 4.4 นาโนเมตร โดยในช่วงความยาวคลื่นนี้รังสีเอ็กซ์สามารถทะลุผ่านน้ำได้โดยไม่มีการดูดซึม แต่สำหรับผ่านธาตุอื่นๆ ที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิต เช่น คาร์บอน จะยังคงมีปฏิกริยากับรังสีเอ็กซ์ ด้วยเหตุนี้ รังสีเอกซ์พลังงานต่ำดังกล่าวจึงเป็นรังสีชนิดพิเศษที่สามารถนำไปใช้ในการตรวจสอบวัสดุทางชีววิทยาได้
ด้วยการใช้รังสีชนิด “หน้าต่างน้ำ” ดังกล่าว เครื่องยิงเลเซอร์ฯ จะสามารถสร้างพัลส์เลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระที่มีความเข้มสูง ซึ่งสว่างกว่าแหล่งกำเนิดแสงรังสีซินโครตรอนถึง 1,000 ล้านเท่า
พัลส์เลเซอร์ที่สว่างและเร็วเป็นพิเศษ ทั้งยังมีคุณสมบัติความยืดหยุ่น (coherent) เช่นนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ของอะตอมและโมเลกุลในการปฏิบัติงานได้ ซึ่งเผยให้เห็นกระบวนการพื้นฐานต่างๆ ในวัสดุ เทคโนโลยี และสิ่งมีชีวิต
ขอบคุณที่มาของข้อมูล :
Xinhua
