พิมพ์หน้านี้ - อิเล็กทรอนิกส์หรือไม่นิกส์กับ GT200

(http://www.oknation.net/blog/home/blog_data/711/711/images/gt20013.jpg)

หลักการเครื่องตรวจระเบิด จับไต๋ GT200

ตราบที่เรายังไม่ได้ผ่าพิสูจน์เครื่องตรวจ วัตถุระเบิด GT200 ตราบนั้นเราก็ตอบไม่ได้ว่า เครื่องตรวจวัตถุระเบิดที่เป็นปริศนาของสังคมนี้ ทำงานได้จริงหรือไม่ หากแต่หลักการทางวิทยาศาสตร์ของเครื่องตรวจวัตถุระเบิดเท่าที่มีอยู่ในโลก ตอนนี้ อาจจะพอเป็นเกณฑ์ให้เราได้คำตอบของสิ่งที่เราสงสัย

ในจังหวะที่สังคมเต็มไปด้วยเครื่องหมายคำถามต่อเครื่องตรวจวัตถุ ระเบิด GT200 ทางคณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้เปิดเวทีให้ข้อมูล "หลักการทางวิทยาศาสตร์ของเครื่องตรวจวัตถุระเบิดและสารเสพติด" เมื่อช่วงบ่ายวันที่ 2 ก.พ.53 ณ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่ง ได้รับความสนใจจากสื่อมวลชน นิสิตนักศึกษาและประชาชนจำนวนมาก และทีมข่าววิทยาศาสตร์ ASTV-ผู้จัดการออนไลน์ ได้เข้ารับฟังข้อเท็จจริงจากเวทีดังกล่าวด้วย

เทคโนโลยีตรวจระเบิดดูสัดส่วนสารประกอบ

ศ.เกียรติคุณ ถิรพัฒน์ วิลัยทอง จากศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ กล่าวว่า เทคโนโลยีการตรวจวัตถุระเบิดนั้น เป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์โดยตรง และเกี่ยวข้องกับเคมีพอสมควร โดยมีหลักการวิศวกรรมเป็นเครื่องมือช่วย และโดยส่วนตัวได้วิจัยเรื่องการตรวจสอบวัตถุระเบิดโดยใช้อนุภาคนิวตรอน แต่ได้ยุติบทบาทเรื่องดังกล่าวมาหลายปีแล้ว

ทั้งนี้การตรวจหาวัตถุระเบิด จำเป็นต้องทราบว่าองค์ประกอบของระเบิดนั้นประกอบไปด้วย 4 ธาตุหลักๆ คือ ออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอนและไฮโดรเจน แต่ไม่ได้หมายความว่า หากตรวจพบสารธาตุเหล่านี้แล้ว จะเป็นระเบิดเสมอไป เพราะวัตถุธรรมดาทั่วไปก็มีธาตุเหล่านี้ หากแต่ระเบิดจะมีสัดส่วนของธาตุเหล่านี้แตกต่างกันไป และเป็นสัดส่วนที่ระบุได้ว่าคือระเบิด ส่วนสารเสพติดจะพิจารณาคลอรีนกับสารอื่นๆ

หลักการตรวจระเบิด ส่งสัญญาณให้วัตถุตอบสนองกลับแล้ววัด

สำหรับหลักการตรวจวัตถุระเบิดมี 2 หลักการใหญ่ๆ คือ 1. ใช้หัววัดในการตรวจ โดยจะส่งสัญญาณไปยังวัตถุต้องสงสัยให้ปล่อยรังสีออกมา ซึ่งมีใช้อยู่ 4 ชนิดคือ นิวตรอน โฟตอนหรืออนุภาคแสง อิเล็กตรอนและไอออนบวก แต่เนื่องจากอนุภาคที่มีประจุจะเคลื่อนที่ไปไม่ได้ไกล เนื่องจากจะเข้าทำปฏิกิริยากับสารที่อยู่ข้างหน้าก่อน เช่นอิเล็กตรอนไปได้ไม่กี่เซนติเมตร ดังนั้นจึงเหลือนิวตรอนและโฟตอนซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้เป็นหัววัด

2. วัดสิ่งที่วัตถุต้องสงสัยปลดปล่อยออกมา ส่วนมากจะอยู่ในรูปกลิ่นหรือไอระเหย ซึ่งตอนนี้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุด สามารถวัดไอที่มีความเข้มข้นเพียง 1 ppm หรือ 1 ในล้านส่วนได้ หรืออาจวัดการแผ่รังสีความร้อน ซึ่งในยุคสงครามเย็นรัสเซียได้ส่งเรือดำน้ำไปทั่วโลก และสหรัฐฯ ระบุว่า บริเวณที่มีเรือดำน้ำอยู่ อุณหภูมิของน้ำทะเลจะเปลี่ยนไป 1-2 องศาเซลเซียส จึงได้พัฒนาหัววัดของดาวเทียม ที่วัดความแตกต่างอุณหภูมิเฉลี่ยของน้ำทะเลได้

พร้อมกันนี้ ดร.ถิรพัฒน์ ได้ยกตัวอย่างการตรวจวัดด้วยนิวตรอนว่า เมื่อยิงนิวตรอนไปยังธาตุที่สนใจ นิวตรอนอาจกระเจิงแบบลูกบิลเลียด หรือที่เรียกว่ากระเจิงแบบยืดหยุ่น (elastic) หรือธาตุชนิดนั้นๆ แสดงลักษณะเฉพาะตัวออกมา (inelastic) หรือนิวตรอนอาจจะถูกดูดกลืนแล้วปลดปล่อยรังสีแกมมาออกมา (Capture)

ใช้นิวตรอนหาสารระเบิดได้ แต่ต้องมีแหล่งกำเนิด

ส่วนการเลือกแหล่งกำเนิดนิวตรอนนั้น ขึ้นอยู่กำลังทรัพย์และเทคโนโลยีที่มี และสำหรับเทคโนโลยีตรวจวัดระเบิดด้วยหัววัดนิวตรอนนี้ สามารถพัฒนาเป็นอุปกรณ์แบบพกพาได้ แต่ไทยได้หยุดพัฒนามากว่า 10 ปีแล้ว

สำหรับแหล่งกำเนิดนิวตรอนราคาถูกคือ แคลิฟอร์เนียม-252 (Cf-252) ซึ่งเมื่อยิงนิวตรอนไปยังเป้าหมาย จะถูกดูดกลืนแล้วปล่อยรังสีแกมมาออกมา

นอกจากนั้นมี เครื่องเร่งอนุภาคที่ให้นิวตรอนพลังงานสูง 14 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งทะลุคอนกรีตหนาเป็นเมตรได้ ราคาของแหล่งกำเนิดชนิดนี้ประมาณล้านกว่าบาท หรือการส่งอนุภาคนิวตรอนเป็นพัลส์เหมือนยิงปืนกล เพื่อให้รู้ว่าเป้าหมายเป็นวัตถุระเบิดหรือไม่ และวัตถุต้องสงสัยนั้นอยู่ตรงไหน ซึ่งแหล่งกำเนิดนี้มีราคาแพงประมาณ 20 ล้านบาท

ทั้ง 3 เทคโนโลยีข้างต้น ไทยมีศักยภาพที่จะผลิตได้ แต่สุดท้ายเป็นเทคโนโลยีที่ไทยผลิตไม่ได้ คือเทคโนโลยีที่ใช้ความต่างศักย์สูงกว่า 3 ล้านโวลต์เร่งอิเล็กตรอน มีมูลค่าสูงกว่า 50 ล้านบาท ซึ่งสหรัฐฯ ใช้ในการตรวจวัดรังสีสารเสพติดที่คลังสินค้า

" ตอนนี้มีเทคโนโลยีที่คาดว่าจะเป็นจริงในอีก 30-50 ปี นั่นคือเทคโนโลยีโทรจิต (Noetic Science) ซึ่งใช้ไอออนและโฟตอนเป็นหัววัด และใช้หลักการควอนตัมเอนแทงเกิลเมนท์ (Quantum Entanglement) แต่ยังไม่สามารถทำได้จริงในตอนนี้ ถ้าผู้พัฒนา จีที200 ทำได้จริง ก็ควรได้รับรางวัลโนเบล" ดร.ถิรพัฒน์กล่าว

เผยเทคนิคตรวจสนามแม่เหล็กภายในธาตุ แต่ยังพกพาไม่ได้

ทางด้าน ดร.วเรศ วีระสัย จากหน่วยวิจัยเคมีฟิสิกส์และเคมีไฟฟ้า ศูนย์ความเป็นเลิศด้านนวัตกรรมทางเคมี มหาวิทยาลัยมหิดล เสริมเทคโนโลยีที่เรียกว่า "นิวเคลียร์ควอดรูโพลเรโซแนนซ์" หรือ เอ็นคิวอาร์ (Nuclear Quadrupole Resonance: NQR) ที่มีใช้ในการตรวจหาวัตถุระเบิดในปัจจุบัน ซึ่งมีหลักการคล้ายกับเทคโนโลยีการสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์ หรือ เอ็นเอ็มอาร์ (Nuclear Magnetic Resonance: NMR) แต่มีความเข้มของสนามแม่เหล็กน้อยกว่า

หลักการคือ ธาตุแต่ละตัวมีจำนวนนิวตรอนและโปรตรอนไม่เท่ากัน ดังนั้นการกระจายตัวของอิเล็กตรอนก็จะไม่เหมือนกัน และเราจะทราบว่าเป็นธาตุชนิดใดได้จากการส่งคลื่นวิทยุเข้าไปรบกวน แล้ววัดสัญญาณคลื่นวิทยุที่ตอบสนองกลับมา หรืออาจจะเป็นคลื่นอย่างอื่นก็ได้ แต่เทคโนโลยีนี้ไม่สามารถพกพาได้ ต้องมีพาหนะในการขนส่งอุปกรณ์เพื่อไปตรวจสอบ

ไม่มีหัววัดเดียวครอบจักรวาล ตรวจอย่างหนึ่งใช้หัววัดอย่างหนึ่ง

ส่วน ดร.พงษ์ ทรงพงษ์ จากภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งรับผิดชอบหลักสูตรมาตรวิทยาของคณะกล่าวว่า ในหลักการตรวจวัดนั้น หลักๆ คือต้องมีสิ่งที่จะตรวจวัด อุปกรณ์ตรวจวัดหรือเซนเซอร์ ซึ่งจะให้สัญญาณในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งออกมา

เมื่อได้สัญญาณแล้วต้องคัดแยกสัญญาณให้เหลือเฉพาะส่วนที่ต้องการ ซึ่งอาจจะมีการปรับแต่งหรือซ่อมแซมสัญญาณก่อนนำไปใช้ และหัววัดแต่ละชนิดมีการทำงานที่ไม่เหมือนกัน หัววัดที่ตรวจหาวัตถุอย่างหนึ่ง ไม่อาจนำไปตรวจวัดวัตถุอีกอย่างหนึ่งได้

"คงไม่มีอะไรที่ทำขึ้นมา 1 เครื่องแล้ววัดได้ครอบจักรวาล" ดร.พงษ์กล่าว พร้อมทั้งบอกว่าความไว (Sensitivity) ในการวัด เป็นอีกปัจจัยที่ต้องพิจารณา โดยความไวนั้นพิจารณาทั้งจากปริมาณน้อยที่สุดที่ตรวจวัดได้ หรือปริมาณที่วัดต่อสัญญาณที่ได้ 1 หน่วย

หากความไวในการวัดน้อยไป ก็จะไม่สามารถตรวจวัดได้ แต่หากความไวในการตรวจวัดมากเกินไปก็จะให้สัญญาณหลอกหรือตรวจผิดได้ เช่น หากใช้หัววัดที่มีความไวมากตรวจหาโคเคนในธนบัตรดอลลาร์ย่อมพบทุกฉบับ เพราะต่างผ่านมือพ่อค้าโคเคน เป็นต้น ดังนั้นความไวของหัววัดที่มากก็ไม่เป็นผลดี

ระวังเครื่องมือ อ่านคุณสมบัติดูยาก แค่ต้องการให้ "ขลัง"

พร้อมกันนี้ ดร.พงษ์ได้ให้ข้อสังเกตว่า เมื่ออ่านคุณสมบัติของอุปกรณ์ในการตรวจวัดแล้วเจอคำศัพท์แปลกๆ ไม่ต้องตกใจ เพราะคำเหล่านี้เขียนด้วยศัพท์ยากๆ เพื่อให้ดู "ขลัง"

พร้อมทั้งยกตัวอย่างเครื่องตรวจวัดที่ระบุว่า ใช้หลักการ Electrochemical (Thermo-redox) detector ในการตรวจวัด หากค่อยพิจารณาทีละคำจะพบว่า Electrochemical นั้นเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าเชิงเคมี ส่วน Thermo นั้นเกี่ยวกับความร้อน และ redox นั้นเกี่ยวกับปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้า เมื่อสรุปง่ายๆ คือใช้หลักในการเผาสาร แล้วตรวจวัดสารที่ได้ ซึ่งหลักการนี้ส่วนใหญ่จะใช้ตรวจหาวัตถุระเบิดที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ หลัก

สำหรับ "เครื่องตรวจหาวัตถุระเบิดปริศนา" ที่ระบุว่าใช้หลักการ DIA/PARA magnenetism นั้น ดร.พงษ์กล่าวว่า อาจฟังดูเข้าใจยาก แต่เมื่อค่อยๆ พิจารณาจะทราบว่า DIA magnenetism คือการจัดเรียงตัวของอิเล็กตรอนในทิศทางตรงกันข้าม ซึ่งทำให้สนามแม่เหล็กภายในอะตอมลดลง

ส่วน PARA magnenetism คือการจัดเรียงตัวของอิเล็กตรอนในทิศทางเดียวกัน ซึ่งทำให้สนามแม่เหล็กภายในอะตอมเพิ่มขึ้น ทั้งสองเป็นคุณสมบัติที่เกิดขึ้นเมื่อมีสนามแม่เหล็กจากภายนอกเข้าไปรบกวน แต่หลักการนี้ไม่ใช่กระบวนการของการตรวจวัด

ส่วนความไวในการตรวจวัดวัตถุต้องสงสัยไกลถึง 700 เมตรนั้น เป็น "ความไวทะลุโลก" ส่วนคุณสมบัติในการตรวจวัดระดับ pico gram หรือ 1 ในล้านล้านส่วน ก็เป็นคุณสมบัติที่เกินจริง เพราะทำได้แค่ 1 ในพันล้านส่วนหรือหมื่นล้านส่วนก็นับว่าสุดยอดแล้ว

ดร.พงษ์ยังได้ยกตัวอย่างเซนเซอร์ชีวภาพที่ราคาถูกแต่ประสิทธิภาพสูง สำหรับตรวจหาวัตถุระเบิดและสารเสพติด นั่นคือใช้สุนัขดมกลิ่น นอกจากนั้นยังดูและรักษาเพียงให้ "ความรัก" และ "ความห่วงใย" เท่านั้น

ควอนตัมใช้อธิบายวัตถุเล็กๆ ที่เป็นทั้งคลื่นและอนุภาค แต่ไม่ใช่หลักการทำหัววัด

ขณะเดียวกัน มีผู้ เข้าร่วมฟังการเสวนาที่ให้ความเห็นว่า ผู้ผลิตอาจจะไม่ได้เปิดเผยเทคโนโลยีที่แท้จริง แต่เครื่องมือดังกล่าวน่าจะทำงานได้ด้วยหลักการควอนตัม ซึ่งจุดนี้ ดร.ถิรพัฒน์ผู้เชี่ยวชาญเรื่องควอนตัมคนหนึ่งของไทยอธิบายว่า ควอน ตัมเป็นหลักการทางฟิสิกส์ ที่ใช้อธิบายการเคลื่อนที่หรืออันตรกริยาของวัตถุที่เล็กมาก มีพื้นฐานทางธรรมชาติที่เป็นได้ทั้งคลื่นหรืออนุภาค และเป็นหลักการที่ใช้อธิบายอันตรกริยาระหว่างอนุภาคต่ออนุภาคหรืออนุภาคต่อ สนามพลังงาน ซึ่งใช้เพื่ออธิบายการทำงานของอันตริยาที่เกิดขึ้นกับอนุภาคภายในเครื่อง ตรวจวัดได้ แต่ไม่ใช่หลักการทำหัวตรวจวัดวัตถุระเบิด

"ในหลักการของการตรวจวัด ต้องถามว่าใช้หัววัดอะไร นิวตรอน แกมมาหรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แล้วเหนี่ยวนำให้เกิดอะไรออกมา การ ตรวจวัดเป็นหลักการที่ชัดเจน ส่วนเทคโนโลยีที่จะนำพลังงานจากตัวเราออกไปใช้เพื่อบอกว่าใครพกระเบิดใน กระเป๋า เทคโนโลยีนี้ทำได้ แต่ยังไม่ใช่ตอนนี้ ต้องรอไปอีก 50 ปี เราต้องแยกให้ออกระหว่างความฝันกับความจริง สำหรับฟิสิกส์แล้วเป็นความจริง" ดร.ถิรพัฒน์กล่าว

นอกจากนี้ ดร.ถิรพัฒน์ยังได้ให้ความเห็นว่า การตรวจหาวัตถุระเบิดนั้น แต่ละประเทศให้ความสนใจไม่เหมือนกัน ทางด้านยุโรปจะให้ความสำคัญกับการตรวจหาสารเสพติดที่ท่าเรือ ส่วนสหรัฐฯ สนใจระเบิดตามสนามบินและสารเสพติดที่ท่าเรือ บางประเทศให้ความสนใจกับระเบิดที่ฝังอยู่ใต้ดิน และของ เมืองไทยนั้น เป็นระเบิดที่พกพามาพร้อมกับรถจักรยานยนต์ หรือลอบฝังไว้ตามที่ต่างๆ ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่ไม่เหมือนที่อื่น ดังนั้นเราจึงต้องชาวยกันหาทางออก

ย้ำเครื่องตรวจวัดเซนเซอร์ต้องมีแหล่งพลังงาน

ทางด้าน ดร.กว้าน สีตะธนี รองผู้อำนวยการศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค) กล่าวว่า ตอนนี้เนคเทคยังไม่ได้จับต้องเครื่องดังกล่าว และไม่เคยมีงานวิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้ มีข้อมูลเพียงเล็กน้อยจากสื่อเท่านั้น

อย่างไรก็ดี สิ่งสำคัญสำหรับเครื่องตรวจวัดหรือเซนเซอร์นั้น ต้องมีแหล่งพลังงานที่จะส่งออกมา แต่สิ่งที่เนคเทคบอกได้อย่างแน่นอนคือการส่งไฟฟ้าสถิตจากร่างกายคนไปยังเป้าหมายนั้น "เป็นไปได้ยาก" โดยเราจะเห็นปรากฏการณ์ไฟฟ้าสถิตในร่างกายคนได้ในช่วงหน้าหนาวหรือในประเทศหนาว แต่ไฟฟ้าสถิตก็คายประจุได้เร็วมาก

"ทั้งนี้กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้รับมอบหมายจากคณะกรรมการตรวจสอบเครื่องมือ จีที200 ให้ตรวจสอบเรื่องนี้ ซึ่งทางเนคเทคต้องเข้าไปเกี่ยวข้อง ซึ่งจะได้เตรียมเสนอวิธีการสอบในอีก 2-3 วันนี้ คาดจะรู้ผลสัปดาห์หน้า และถ้าผู้ผลิตใช้เทคโนโลยีที่สูงกว่าที่ระบุไว้ เราก็จะได้ตรวจสอบไปในทางนั้น แต่ข้อมูลที่มีอยู่นั้นบอกได้ว่าเป็นไปได้ยาก" ดร.กว้านกล่าว

สำหรับปรากฏการ์ณทางสังคมที่เกิดขึ้นนี้ ผู้ร่วมเสวนาต่างให้แนวคิดไปในทางเดียวกันว่า อยาก ให้สังคมคิดเป็นวิทยาศาสตร์ และเป็นโอกาสดีที่จะจุดประกายให้เยาวชนคิดเป็นวิทยาศาสตร์ เป็นเหตุเป็นผล และไม่จำเป็นต้องเป็นนักวิทยาศาสตร์ก็คิดเป็นวิทยาศาสร์ได้ ถ้ารู้จักคิดและค้นคว้า ซึ่งอินเตอร์เน็ตมีข้อมูลให้ค้นคว้าหาข้อเท็จจริงได้มากมาย.

(http://images.google.co.th/imglanding?q=gt200&imgurl=http://www.oknation.net/blog/home/blog_data/711/711/images/gt20013.jpg&imgrefurl=http://www.oknation.net/blog/singslatan/2009/10/09/entry-1&usg=__GtI2muoKfHteU_dq0v8trAMVX6w=&h=500&w=355&sz=99&hl=th&um=1&itbs=1&tbnid=DX2gY3DXbUyxhM:&tbnh=130&tbnw=92&prev=/images%3Fq%3Dgt200%26ndsp%3D20%26hl%3Dth%26sa%3DN%26start%3D40%26um%3D1&ndsp=20&sa=N&start=40&um=1#)

http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9530000015138

LSVคลังสมองออนไลน์ "ปีที่14"

นานาสาระ => ลึกลับ-เหลือเชื่อ-ธรรมะ => ข้อความที่เริ่มโดย: ช่างเล็ก(LSV) ที่ กุมภาพันธ์ 03, 2010, 12:13:53 am