การท าโครงงานวิจัยของเยาวชน ความ คาดหวังของนักวิจัยอาวุโส ศาสตราจารย์ ดร.ถิรพัฒน์ วิลัยทอง ศูนย์วิจัยนิวตรอนพลังงานสูง
Download ReportTranscript การท าโครงงานวิจัยของเยาวชน ความ คาดหวังของนักวิจัยอาวุโส ศาสตราจารย์ ดร.ถิรพัฒน์ วิลัยทอง ศูนย์วิจัยนิวตรอนพลังงานสูง
การทาโครงงานวิจัยของเยาวชน ความ คาดหวังของนักวิจยั อาวุโส ศาสตราจารย์ ดร.ถิรพัฒน์ วิลยั ทอง ศูนย์ วจิ ยั นิวตรอนพลังงานสู ง มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และสมาคมฟิ สิ กส์ ไทย ชุมนุมสมาชิก JSTP (สวทช) 4 พฤษภาคม 2549 Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility ความฝันอันสูงสุ ด Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility ตัวอย่ างสิ่ งประดิษฐ์ และเทคโนโลยี ทีน่ ักฟิ สิ กส์ ได้ คดิ ค้ นขึน้ มา ซึ่ง มีผลกระทบต่ อสั งคมปัจจุบันอย่ างมหาศาล ได้ แก่ Transistor (~1950) Laser (~1960) World Wide Web (~1980) Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility วิทยาศาตร์ กบั ประเทศไทย วิทยาศาสตร์ ความรู้ทวั่ ไป ฐาน เครื่ องมือ(TOOL) มัธยมปลาย ปริญญาตรี ปริญญาเอก เทคโนโลยีระดับต่า เทคโนโลยีระดับกลาง เทคโนโลยีระดับสู ง วิทยาศาสตร์ กายภาพ ฟิ สิ กส์ เทคโนโลยี ความรู้เฉพาะเจาะจง วิทยาศาสตร์ ชีวภาพ คณิตศาสตร์ ชีววิทยา Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Nature : consists of very large objects to very small ones and in time scale from very long to very short durations Galaxy 1020 m Solar System 1011 m Earth Human 106 m 1.8 m DNA 2 nm Atom 0.1 nm Space scale years minutes sec msec (10-3) nsec (10-9) fsec(10-15) Time scale Modern Science : provides tools for a better understanding of nature Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Probes to observe nature in space and time domains Neutron Ion Electron Photon Electron Proton + Neutron Photon Ion Particle accelerators are used to generate these probes โครงสร้ างพืน้ ฐานของเครื่ องเร่ งอนุภาค (accelerator) Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility วิทยาศาสตร์ กบั ประเทศไทย คลัสเตอร์ ทสี่ าคัญ ภาคประชาชน พลังงาน ภาคเอกชน วิทยาศาสตร์ ทเี่ กีย่ วข้ อง Nanoscience, Electrochemistry การเกษตร การแพทย์ Biology, Biochemistry, Biophysics เส้ นใยสิ่ งทอ อัญมณี Polymer science, Physics ชิ้นส่ วนเครื่ องมือกล Ion–plasma physics ยานยนต์ Combustion science ชิ้นส่ วนอิเล็กทรอนิกส์ Solid–state physics, Optoelectronics เปโตรเคมี Organic chemistry ตลาดหุ้น Statistical physics ภาคองค์ ความรู้ใหม่ การกาเนิดชีวติ atto science (10-18 sec) กลไกการเกิดปฏิกริ ิยา femto science (10-15 sec) ทางเคมีและชีววิทยา Photon science Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Fuel Cell Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Mercedes-Benz Citaro city bus,Spain Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility แหล่ งพลังงานสาหรับอุปกรณ์ อเิ ล็คโทรนิคส์ และคอมพิวเตอร์ Prototype DMFC NEC Notebook PC (Showing removeable cartridge for methanol fuel refilling) Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility แหล่ งพลังงานสาหรับอุปกรณ์ อเิ ล็คโทรนิคส์ และคอมพิวเตอร์ Motorola cell phone prototype that uses a direct methanol fuel cell. Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility What is Femtosecond Pulses? 1 femtosecond = 0.000000000000001 second (10-15 sec) or In 1 femtosecond light will travel only 0.3 micrometer เวลาในเรื อนเฟมโตวินาที เป็ นสเกลเวลาของการเกิดปฏิกริยาเคมี และเป็ นสเกล เวลาของการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ ของอิเล็กตรอนและนิวเคลียสในโมเลกุล : - เมื่อเกิดการฟอร์ มหรื อการแยกออกของพันธะทางเคมีในระหว่างการเกิดปฏิกริ ยา - เมื่อโมเลกุลเกิดการจัดเรี ยงตัวเป็ นโมเลกุลใหม่ - เมื่อมีการส่ งผ่านพลังงานจากโมเลกุลหนึ่ งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่ ง Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Femtosecond electron pulses - ใช้ ในการผลิต : - Intense far infrared radiation (Transition radiation) - Femtosecond X-ray pulses (Parametric x-ray) Transition Radiation (TR): Parametric X-rays (PXR) Al-Foil Fixed Mirror e-Beam TR Intense Far Infrared (FIR) Radiation - ใช้ ในการทางานวิจัยทางด้ าน วัสดุศาสตร์ , วิทยาการเชิงพืน้ ผิว (Surface Science) , ชี วฟิ สิ กส์ ฯลฯ ใช้ในการวัดค่าดัชนี หก ั เหเชิงซ้อนของวัสดุ - เข้ าไปดูความเป็ นไปของโมเลกุลในเซลล์ ชีวภาพ - เหมาะสาหรับใช้ ในการดูพลศาตร์ เชิ งกลระดับโมเลกุล ศึกษาพลศาสตร์ เชิ งกลของ DNA ที่ความถี่ต่า Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Femtosecond X-ray Pulses - ศึกษาพลศาสตร์ เชิงกลระดับอะตอม เช่น การหลอมเหลวของของแข็งที่ ใช้เวลาอยูใ่ นช่วงน้อยกว่า 10-12 วินาที แสดงขั้นตอนในการหลอมเหลวของอะตอมของแข็งอลูมิเนียมไปสู่ ของเหลวใน Chiang Mai University -12 ช่วงเวลา 3.5x 10 วินาที (Siwick at al. 2003) FN Fast Neutron RF Research Facility Femtosecond Electron Beam Facility (SURIYA Facility) experimental station alpha magnet TR 1 30 MeV linear accelerator RF-gun Figure1 out of proposed FIR โครงการสุ ริยาเพื่อพัฒนาลาอิเล็กตรอนสั มพัLay ทธภาพที ม่ หี the ้ วงความยาวอยู ่ ในเรื อนเฟมโตวินาที Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility SURIYA Beamline alpha magnet RF-gun quadrupole magnet Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility 30 MeV linac An application of low energy ion beam in Biotechnology and Agriculture Chiang Mai University Lawrence Berkeley National Laboratory, USA Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Ion Implanter Penning Gauge Einzel Lens Port 0 Ion source Mass analyzing magnet Source Dipole Magnet To Diffusion and Rotary Pump Faraday Cup Beam scanner To Rotary and Terbo Pump Beam Profile Monitor Target chamber Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility การระดมยิงวัสดุดว้ ยลาไอออนมวลหนัก (heavy ion) เป้า ลาไอออนมวลหนัก พิสัยของไอออนในเป้ าขึน้ อยู่กบั ชนิดของเป้ า และพลังงานไอออน Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility การระดมยิงเซลล์ ด้วยลาไอออนมวลหนัก เซลล์พืช ลาไอออนมวลหนัก การประยุกต์ - การถ่ ายโอน DNA - การเหนี่ยวนาให้ เกิดการกลายพันธ์ Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility ภาพผนังเซลล์หลังจากถูกยิงด้ วยลาไอออนโดยใช้ กล้องแรงอะตอม (AFM) 1.0 mm Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility การปรับปรุงพันธ์ ข้าวหอมมะลิ : - ต้ องการสายพันธ์ ทไี่ ม่ ไวแสงและต้ นเตีย้ (KDML 105) Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility พลาสมานาโนฟิ สิกส์ : การทาเซลล์ แสงอาทิตย์ การปรั บปรุงสมบัติเชิงผิวของสิ่งทอ ( ไหม, โพลีเอสเตอร์ , ฝ้าย ฯลฯ) Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility การปรั บปรุงสมบัติเชิงผิวของวัสดโุ ดยใช้ กระบวนการพลาสมานาโน เป็ นมิตรกับสิ่ งแวดล้ อม เปลี่ยนแปลงเฉพาะชั้นผิวของวัสดุในระดับนาโนเมตรโดยไม่ เปลี่ยนสมบัติโดยรวม สามารถเชื่ อมต่ อโมเลกุลแบบสายโซ่ ยาวเข้ าด้ วยกัน Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility กระบวนการเกิดพลาสมา Fast e- Ionized e, ion etching gas Dissociated Radicals molecules Grafting Deposition material Excited Light Radiation activated การปรั บปรุงสมบัติเชิงผิวของผ้ าไหมไทยโดยกระบวนการพลาสมานาโน Plasma Matching network Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Plasma chamber การทดลองหยดน้า (Home textile) 30 วินาที หลังจากหยดนา้ ไม่ได้ผา่ นการอาบพลาสมา ผ่านการอาบพลาสมา Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility การทดลองหยดน้า (Garment Textile) 30 วินาทีหลังจากหยดน้า ไม่ได้ผา่ นการอาบพลาสมา ผ่านการอาบพลาสมา Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility การอาบผิวกระดาษด้ วยพลาสมานาโน กล่ องกระดาษลูกฟูก กระดาษซองจดหมาย Chiang Mai University FN Fast Neutron RF Research Facility Elbert Einstein (1879-1955) Stephen Hawking (1942) KNOWLEDGEABLE (รู้ฟิสิ กส์ ) Isaac Newton (1642-1727) Galileo Galilei (1564-1642) Max Planck (1858-1947) Niels Bore (1885-1962) DOWN TO EARTH (ติดดิน) DIGITAL (มนุษย์ ชอบบิท) OUT SOURCING (รู้จักใช้ ของคนอื่น)