Raman Microscope

Horiba/XPloRA PLUS

เครื่องวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันทางเคมีด้วยเทคนิครามานแบบติดกล้องจุลทรรศน์ (Raman Microscope) เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่มีประสิทธิภาพสูงสำหรับการศึกษาหมู่ฟังก์ชันทางเคมีของสารประกอบ ทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ โดยไม่ทำลายตัวอย่าง หลักการทำงานของเครื่องอาศัยปรากฏการณ์รามาน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของโมเลกุล อันเนื่องมาจากการสั่น (vibration) และการหมุน (rotation) ของพันธะเคมี เมื่อโมเลกุลถูกกระตุ้นด้วยแสงเลเซอร์ สเปกตรัมรามาน (Raman spectrum) ที่ได้มีลักษณะเฉพาะสำหรับแต่ละโมเลกุลและโครงสร้างผลึก จึงสามารถใช้ในการระบุชนิดของสารและโครงสร้างผลึกได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ เครื่องมือยังสามารถวิเคราะห์ตัวอย่างที่มีขนาดเล็กระดับไมโครเมตรและมีปริมาณน้อยได้ ทั้งในสถานะของแข็งและของเหลว อีกทั้งยังสามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลงของหมู่ฟังก์ชันในตัวอย่างของแข็งภายใต้อุณหภูมิที่แตกต่างกัน (ประมาณ 30–600 องศาเซลเซียส) นอกเหนือจากการวิเคราะห์สเปกตรัมแล้ว Raman Microscope ยังสามารถถ่ายภาพตัวอย่างควบคู่กัน ทำให้สามารถระบุองค์ประกอบทางเคมีของอนุภาคหรือสิ่งปนเปื้อนได้อย่างเฉพาะเจาะจง และสามารถแสดงการกระจายตัวขององค์ประกอบทางเคมีในตัวอย่าง (functional group mapping) ได้อย่างชัดเจน ดังนั้น เครื่องมือนี้จึงถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในหลากหลายสาขา เช่น วัสดุทางการแพทย์ อุตสาหกรรมชีวภาพ เวชภัณฑ์และยา อุตสาหกรรมพลาสติกและยาง อุตสาหกรรมเซรามิก ตัวเร่งปฏิกิริยา รวมถึงด้านการเกษตรและสิ่งแวดล้อม

X-ray Diffractometer (XRD)

Bruker/D8 DISCOVER

เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (X-ray Diffraction: XRD) ใช้สำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของวัสดุ โดยอาศัยปรากฏการณ์การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เมื่อกระทบกับระนาบอะตอมภายในผลึก ซึ่งมีระยะห่างระหว่างระนาบ (d-spacing) ที่เป็นลักษณะเฉพาะของสารแต่ละชนิด ส่งผลให้เกิดรูปแบบการเลี้ยวเบน (Diffraction pattern) ที่แตกต่างกัน รูปแบบการเลี้ยวเบนดังกล่าวสามารถนำมาใช้ในการระบุชนิดของสารทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ รวมถึงใช้ในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างผลึกกับสมบัติของวัสดุ ตลอดจนติดตามการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดจากกระบวนการผลิตหรือการแปรรูปได้อย่างมีประสิทธิภาพ เทคนิค XRD สามารถประยุกต์ใช้กับตัวอย่างได้หลากหลายรูปแบบ ได้แก่ ผงของแข็ง (powder) ฟิล์มบาง (Thin film) และวัสดุหนืด (viscous materials) จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในสาขาต่าง ๆ เช่น วัสดุศาสตร์ ธรณีวิทยา อุตสาหกรรมยา อิเล็กทรอนิกส์ และพลังงาน รวมถึงงานวิจัยด้านวัสดุนาโนและวัสดุขั้นสูง นอกจากนี้ เครื่อง XRD รุ่น D8 Discover ซึ่งเป็นเครื่องวิเคราะห์ระดับงานวิจัยขั้นสูง ยังสามารถประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์เฉพาะทางได้อย่างหลากหลาย ได้แก่ การวิเคราะห์ความเค้นตกค้าง (residual stress analysis) ในวัสดุวิศวกรรม การวิเคราะห์ฟิล์มบาง (Thin film characterization) สำหรับงานเซมิคอนดักเตอร์และการเคลือบผิว การศึกษาการจัดเรียงตัวเชิงทิศทางของผลึก (Crystallographic texture analysis) รวมถึงการติดตามการเปลี่ยนเฟส (Phase transformation) ภายใต้สภาวะความร้อนหรือบรรยากาศก๊าซจำเพาะ ซึ่งมีความสำคัญต่อการพัฒนาวัสดุขั้นสูงและการควบคุมคุณภาพในระดับอุตสาหกรรม

Benchtop X-ray Diffractometer

Bruker/D2 PHASER

เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (X-ray diffraction: XRD) เเป็นวิธีการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของวัสดุโดยอาศัยการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เมื่อกระทบกับระนาบอะตอมภายในผลึก ซึ่งมีระยะห่างระหว่างระนาบ (d-spacing) ที่เป็นลักษณะเฉพาะของสารแต่ละชนิด ทำให้เกิดรูปแบบการเลี้ยวเบน (diffraction pattern) ที่แตกต่างกัน รูปแบบดังกล่าวสามารถนำไปใช้ในการระบุชนิดของสารทั้งเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ รวมถึงศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างผลึกกับสมบัติของวัสดุ และติดตามการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากกระบวนการผลิตหรือการแปรรูปได้อย่างมีประสิทธิภาพ XRD สามารถประยุกต์ใช้กับตัวอย่างได้หลายรูปแบบ เช่น ผงของแข็ง (powder), ฟิล์มบาง (thin film) และวัสดุหนืด (viscous materials) จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในหลายสาขา เช่น วัสดุศาสตร์ ธรณีวิทยา อุตสาหกรรมยา อิเล็กทรอนิกส์ และพลังงาน รวมถึงงานวิจัยด้านวัสดุนาโนและวัสดุขั้นสูง

X-ray Fluorescence Microscope (Micro-XRF)

Horiba/XGT-9000

เครื่องวิเคราะห์การเรืองของรังสีเอกซ์ ชนิดติดกล้องจุลทรรศน์ (X-ray Fluorescence Microscope: Micr-XRF)เป็นเครื่องวิเคราะห์การเรืองรังสีเอกซ์ชนิดติดกล้องจุลทรรศน์ ที่มีประสิทธิภาพสูงและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางสำหรับการวิเคราะห์ชนิดของธาตุ (Elemental analysis) และปริมาณของธาตุ (Concentration) ที่เป็นองค์ประกอบในวัสดุ โดยสามารถให้ข้อมูลได้ทั้งในเชิงคุณภาพ (Qualitative) และเชิงปริมาณ (Quantitative) อาศัยหลักการเรืองรังสีเอกซ์ (X-ray fluorescence; XRF) ซึ่งเกิดจากการที่อิเล็กตรอนในชั้นพลังงานด้านในของอะตอม (เช่น K- หรือ L-shell) ถูกกระตุ้นให้หลุดออกไป เมื่ออิเล็กตรอนจากชั้นพลังงานที่สูงกว่ากระโดดลงมาแทนที่ จะเกิดการคายพลังงานออกมาในรูปของรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานจำเพาะสำหรับแต่ละธาตุ ทำให้สามารถระบุชนิดของธาตุองค์ประกอบในตัวอย่างได้อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ เครื่อง Micro-XRF ยังสามารถวิเคราะห์ตำแหน่งและการกระจายตัวของธาตุบนพื้นผิวตัวอย่างได้ (Elemental mapping) จึงเหมาะสำหรับการศึกษาการกระจายของธาตุหรือโลหะหนักในวัสดุต่าง ๆ เช่น พืช สัตว์ วัสดุดูดซับ ตัวเร่งปฏิกิริยา และวัสดุเชิงหน้าที่อื่น ๆ โดยไม่จำเป็นต้องทำลายตัวอย่าง การศึกษาและวิเคราะห์ชนิดรวมถึงปริมาณของธาตุองค์ประกอบในวัสดุด้วยเทคนิค Micro-XRF ถือเป็นพื้นฐานสำคัญในการสร้างองค์ความรู้และพัฒนาวัสดุขั้นสูงและนวัตกรรมใหม่ ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้ได้ในหลากหลายสาขา อาทิ วัสดุศาสตร์ พลังงาน สิ่งแวดล้อม ตัวเร่งปฏิกิริยา อิเล็กทรอนิกส์ และชีววัสดุ

Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence (WDXRF)

Bruker/S8 TIGER

เครื่องวิเคราะห์การเรืองรังสีเอกซ์ชนิดกระจายความยาวคลื่น (Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence: WDXRF) เป็นเครื่องมือวิทยาศาสตร์ประสิทธิภาพสูงที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางสำหรับการวิเคราะห์ชนิดและปริมาณของธาตุองค์ประกอบในวัสดุ ทั้งในเชิงคุณภาพ (Qualitative Analysis) และเชิงปริมาณ (Quantitative Analysis) โดยอาศัยหลักการเรืองรังสีเอกซ์และการกระจายความยาวคลื่น (Wavelength Dispersive) เครื่องมือดังกล่าวสามารถวิเคราะห์ธาตุได้ตั้งแต่ฟลูออรีน (F) จนถึงยูเรเนียม (U) และมีความสามารถในการตรวจวัดปริมาณธาตุได้ตั้งแต่ระดับความเข้มข้นสูงในหน่วยเปอร์เซ็นต์ (%) ไปจนถึงระดับความเข้มข้นต่ำมากในระดับส่วนในล้านส่วน (Parts per million: ppm) นอกจากนี้ เครื่อง WDXRF ยังรองรับการวิเคราะห์ตัวอย่างได้หลากหลายรูปแบบ ได้แก่ ของแข็งชนิดผง ของแข็งที่มีผิวหน้าเรียบ และของเหลว การวิเคราะห์ชนิดและปริมาณธาตุองค์ประกอบของวัสดุด้วยเทคนิค WDXRF ถือเป็นพื้นฐานสำคัญในการสร้างองค์ความรู้ด้านวัสดุศาสตร์ และมีบทบาทสำคัญต่อการวิจัยและพัฒนาวัสดุและนวัตกรรมขั้นสูง ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา เช่น วัสดุศาสตร์ ตัวเร่งปฏิกิริยา พลังงาน และสิ่งแวดล้อม เป็นต้น

Nanoscale X-ray Computed Tomograph (Nano-CT)

Bruker/SkyScan2214

เทคนิคการถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (X-ray Computed Tomography: XCT) เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ขั้นสูงที่อาศัยหลักการการลดทอนของรังสีเอกซเรย์เมื่อผ่านวัสดุ (X-ray attenuation) โดยรังสีเอกซเรย์จะเกิดการดูดกลืนและการกระเจิงในระดับที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับสมบัติทางกายภาพของวัสดุ เช่น ความหนาแน่นเชิงปริมาตร (density) และเลขอะตอมขององค์ประกอบ ส่งผลให้สามารถตรวจวัดสัญญาณที่ผ่านชิ้นงานได้จากหลายมุมมองรอบตัวอย่าง เทคนิค XCT ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลายในการศึกษาลักษณะโครงสร้างภายในของวัสดุโดยไม่ทำลายชิ้นงาน (non-destructive testing) โดยข้อมูลที่ได้จะถูกนำมาประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เพื่อสร้างภาพตัดขวางและแบบจำลองสามมิติของโครงสร้างภายในได้อย่างละเอียด เทคนิคดังกล่าวสามารถประยุกต์ใช้กับวัสดุหลากหลายประเภท ได้แก่ โลหะ เซรามิก พอลิเมอร์ วัสดุเชิงประกอบ อิเล็กทรอนิกส์ และวัสดุชีวภาพ ทั้งในเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณ นอกจากนี้ XCT ยังสามารถใช้ในการวิเคราะห์คุณลักษณะสำคัญของวัสดุ ได้แก่ การวิเคราะห์การจัดเรียงตัวของเส้นใยในวัสดุเชิงประกอบ (fiber orientation analysis) การประเมินความพรุนภายในวัสดุ (porosity analysis) การตรวจสอบสิ่งแปลกปลอมหรือสิ่งปนเปื้อนภายในเนื้อวัสดุ (inclusion analysis) และการวัดขนาดและมิติของโครงสร้างภายใน (dimensional measurement) การวิเคราะห์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาองค์ความรู้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุ ตลอดจนการสนับสนุนการวิจัยและพัฒนาเพื่อออกแบบวัสดุขั้นสูงและนวัตกรรมในอุตสาหกรรมต่าง ๆ อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำยิ่งขึ้น