หน่วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูง (Advanced Scientific Instruments Unit: ASci)

            หน่วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูง (Advanced Scientific Instruments Unit: ASci) ของเรามีบุคลากรฝ่ายสนับสนุนที่ดี โดยเฉพาะนักวิทยาศาสตร์ที่มีทักษะความรู้ความสามารถ และความเชียวชาญ ช่วยกันกับทางคณาจารย์ทั้งรุ่นใหม่ รุ่นกลาง และรุ่นอาวุโส ในการฝึกฝนนักศึกษาของเรา เราบริหารจัดการงบประมาณที่มีอยู่จำกัดให้มีประสิทธิภาพ เพื่อจัดหาเครื่องมือวิเคราะห์ขั้นสูงต่าง ๆ รวมทั้งการสร้างเครือข่ายร่วมกับสถาบันวิจัยชั้นนำในต่างประเทศ

เราได้ก่อตั้งศูนย์วิจัยและบริการจุลทรรศนศาสตร์อิเล็กตรอน ในปี พ.ศ. 2543 ที่เน้นเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูงกลุ่มกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน และศูนย์ได้เดินหน้าไปจนถึงช่วงทศวรรษที่ 6 เราได้เพิ่มเครื่องมือวิเคราะห์ขั้นสูง นอกเหนือจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน อาทิ NMR และ Single-Crystal XRD เราจึงได้ก่อตั้งเป็น หน่วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูง (Advanced Scientific Instruments Unit: ASci) เป็นศูนย์ที่ให้บริการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ในปี พ.ศ. 2566 ทำหน้าที่สนับสนุนส่งเสริมการศึกษางานวิจัย เพื่อตอบสนองความต้องการทั้งภาคการศึกษาและภาคอุตสาหกรรมในประเทศไทย สนับสนุนการเรียนการสอนด้านการวิทยาศาสตร์ขั้นสูงทั้งในมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และมหาวิทยาลัยอื่นๆ ทั่วภาคเหนือ มีส่วนในการสนับสนุนการเรียนการสอนความรู้ทั้งทฤษฎีและภาคปฏิบัติควบคู่กันไป รวมไปถึงการใช้เครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูงต่างๆ ในการสนับสนุนและส่งเสริมงานวิจัย และการศึกษาปัญหาพิเศษของนักศึกษาปริญญาตรีชั้นปีสูง ปริญญาโท และปริญญาเอก เป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีคุณภาพต่อความต้องการการใช้ประโยชน์ในระดับภูมิภาคและระดับประเทศ

ปัจจุบันหน่วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูง (ASci) มีความพร้อมในการให้บริการวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขั้นสูงทั้งหมดกลุ่ม 4 เครื่องมือ 

(1) เครื่องมือทางด้านจุลทรรศนศาสตร์ ประกอบด้วย กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดความละเอียดสูง (FE-SEM) จำนวน 1 เครื่อง (JSM IT800, Jeol) ที่สามารถวิเคราะห์ลักษณะสันฐานวิทยาของตัวอย่างได้ในระดับนาโนเมตรที่สภาวะสุญญากาศสูง (High vacuum) โดยสามารถทำกำลังขนาดได้สูงสุดในระดับ 300,000-400,000 เท่า โดยการถ่ายภาพจากตัวรับสัญญาณ SE และ BSE รวมไปถึงตัวรับสัญญาณแบบ In-lens detector ซึ่งช่วยให้วิเคราะห์ลักษณะสัณฐานวิทยาที่ความละเอียดสูงมากขึ้น และตัวรับสัญญาณแบบ STEM ซึ่งช่วยในการวิเคราะห์งานทางด้านชีวภาพ พอลิเมอร์ ซึ่งถูกเตรียมด้วยความหนาเพียง 100-300 นาโนเมตร พร้อมทั้งสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค EDS

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (LaB6-SEM) จำนวน 1 เครื่อง (JSM IT300, Jeol) ที่สามารถวิเคราะห์ลักษณะสันฐานวิทยาของตัวอย่างได้ในระดับไมโครเมตรจนถึงนาโนเมตรที่สภาวะสุญญากาศสูง (High vacuum) โดยการถ่ายภาพจากตัวรับสัญญาณ SE และ BSE รวมไปถึงตัวรับสัญญาณแบบ EBSD ซึ่งช่วยวิเคราะห์ลักษณะขอบชิ้นงานหรือโครงสร้างผลึกของตัวอย่างประเภทโลหะหรือเซรามิก พร้อมทั้งสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค EDS และ WDS ซึ่งวิเคราะห์องค์ประกอบได้ละเอียดมากยิ่งขึ้น

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (W-SEM) จำนวน 1 เครื่อง (SU3800, Hitachi) ที่สามารถวิเคราะห์ลักษณะสัณฐานวิทยาของตัวอย่างได้ในระดับไมโครเมตรจนถึงนาโนเมตรที่สภาวะสุญญากาศสูง (High vacuum) โดยการถ่ายภาพจากตัวรับสัญญาณ SE และ BSE และที่สภาวะสุญญากาศต่ำ (Low vacuum) มีตัวรับสัญญาณที่เรียกว่า UVD detector ซึ่งช่วยให้วิเคราะห์ลักษณะสัณฐานวิทยาได้ และตัวรับสัญญาณชนิดนี้ยังวิเคราะห์การคายแสงของตัวอย่าง (Cathodoluminescence) พร้อมทั้งสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค EDS

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) จำนวน 2 เครื่อง (JEM2010, Jeol และ JEM2100 Plus, Jeol) สามารถถ่ายภาพแบบ Bright Field / Dark Field / High Resolution ศึกษารูปแบบการเลี้ยวเบนของอิเล็กตรอนแบบเลือกพื้นที่ วิเคราะห์องค์ประกอบของธาตุด้วยเทคนิค EDS และถ่ายภาพแบบ STEM กล้องจุลทรรศน์แบบโฟกัสร่วมชนิดที่ใช้เลเซอร์ในการสแกน (laser confocal microscope) จำนวน 1 เครื่อง (Stellaris 5, Leica)

(2) เครื่องมือวิเคราะห์โครงสร้างผลึกด้วยเทคนิค Single crystal XRD (S-XRD, Rigaku) เพื่อวิเคราะห์หาโครงสร้างสามมิติด้วยตัวอย่างชนิดผลึกเดี่ยวอาศัยหลักการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์รูปทรงเรขาคณิตของรอบอะตอม สมมาตรในผลึกรอบอะตอม และพารามิเตอร์หน่วยเซลล์ (จัดซื้อเมื่อ พฤษภาคม พ.ศ.2561)

(3) เครื่องมือวิเคราะห์โครงสร้างทางเคมี ด้วยเทคนิคนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโตรสโคปีสถานะของเหลว เครื่อง NMR 500 MHz Spectrometer ยี่ห้อ Bruker ชนิด Prodigy Nitrogen cooled probe ทึ่ใช้กับ Avance Neo Console ให้ข้อมูลโครงสร้างของสารตัวอย่าง เช่น สารอินทรีย์ สารชีวโมเลกุล พอลิเมอร์ (จัดซื้อเมื่อ มกราคม พ.ศ.2561)

(4) เครื่องหาอายุวัตถุด้วยการเปล่งแสงจากวิธีกระตุ้นด้วยแสง (Optically stimulated luminescence ,OSL) รุ่น lexsyg smart ยี่ห้อ Freiberg Instruments ใช้ในการหาอายุของสารอนินทรีย์ที่ถูกกระตุ้นด้วยแสงแดด

เครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูงแต่ละเครื่อง มีผู้เชี่ยวชาญและนักวิทยาศาสตร์ดำเนินการใช้งานเครื่องมือและวิเคราะห์ผล อีกทั้งยังมีคณาจารย์ประจำเครื่องมือในการให้คำปรึกษาและการแก้ปัญหาแก่ลูกค้าทั้งภาครัฐและเอกชน เพื่อให้การให้บริการวิเคราะห์ที่มีความถูกต้องและแม่นยำ โดยภายในหน่วยยังมีการจัดอบรมการใช้เครื่องมือ และเปิดโอกาสให้กับผู้ที่สนใจในการใช้เครื่องได้มาทดลองการใช้งานเครื่องมือ เพื่อเพิ่มความรู้ ความเข้าใจและเทคโนโลยีใหม่ ๆ แก่ผู้ปฏิบัติงานและผู้ที่สนใจ

นอกจากนี้ยังมีการขยายการให้บริการวิเคราะห์ให้ทั่วถึงทั้งประเทศ และเพิ่มขีดความสามารถด้านงานวิจัยในการแข่งขันตลาดสากลได้ เพื่อให้การบริการวิเคราะห์มีคุณภาพและเป็นไปตามหลักมาตรฐานสากล โดยหน่วยฯ มีแผนการดำเนินการขอรับรองมาตรฐานการบริการตาม ISO9001 และมาตรฐานห้องปฏิบัติการตาม ISO17025 ในปีงบประมาณ 2567-2569 (ปัจจุบันยื่นเอกสารเพื่อขอรับการประเมินความสามารถห้องปฏิบัติการจากทาง สมอ. เมื่อเดือนมิถุนายน 2567)

เว็บไซต์หน่วยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ขั้นสูง (Advanced Scientific Instruments Unit: ASci) : https://asci.science.cmu.ac.th