นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 245

26 นิตยสาร สสวท. วัตถุประสงค์ของเซิร์นในปัจจุบันได้ปรับเปลี่ยนจากอดีตเล็กน้อย โดยเปลี่ยนขอบเขตงานวิจัยจากการศึกษาฟิสิกส์นิวเคลียร์หรือฟิสิกส์อะตอม มาเป็นการศึกษาฟิสิกส์อนุภาค ภารกิจหลักของเซิร์นคือ เป็นศูนย์วิจัย ที่สนับสนุนเครื่องเร่งอนุภาคสำ �หรับการวิจัยเกี่ยวกับฟิสิกส์อนุภาคในการ เพิ่มพูนความรู้ด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติ ปัจจุบันเซิร์นเป็นที่รู้จักในฐานะสถาบันวิจัยฟิสิกส์อนุภาคแห่งยุโรป มี ประเทศสมาชิกกว่า 23 ประเทศ ดังภาพ 5 สำ �หรับประเทศไทยเป็น หนึ่งในประเทศที่มีข้อตกลงความร่วมมือกับเซิร์นตั้งแต่ปี ค.ศ. 2018 โดย มีความร่วมมือในการพัฒนาการวิจัยระหว่างกัน (สำ �นักงานพัฒนา วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2564) เซิร์นมีพนักงานรวมกันกว่า 2,500 คน และมีนักวิจัยจากทั่วโลก ลงทะเบียนเป็นผู้ใช้งานมากกว่า 17,500 คน มีนักวิทยาศาสตร์จากหลากหลาย ภาพ 5 ประเทศสมาชิกของเซิร์น ที่มา: cds.cern.ch ภาพ 6 การทำ �งานของเครื่องเร่งอนุภาค ที่มา: ดัดแปลงจาก cds.cern.ch สาขาวิชาไม่ว่าจะเป็นฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ สถิติ คอมพิวเตอร์ และ วิศวกรรม มาร่วมกันดำ �เนินการวิจัย (สำ �นักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และ เทคโนโลยีแห่งชาติ, 2564) เครื่องมือวิจัยที่สำ �คัญของเซิร์นคือเครื่องเร่ง อนุภาค ซึ่งเป็นเครื่องจักรที่ทำ �หน้าที่เร่งอนุภาคให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง จนมีความเร็วเกือบเท่าความเร็วแสง โดยการใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้ามากระทำ � กับอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้นในทิศทางที่ ต้องการ อนุภาคจะถูกเร่งความเร็วให้เคลื่อนที่ไปข้างหน้าด้วยแรงไฟฟ้าและ จะถูกเปลี่ยนทิศทางด้วยแรงแม่เหล็ก ซึ่งอนุภาคจะไม่ได้เคลื่อนที่ไปแค่ อนุภาคเดียวแต่จะไปกันเป็นกลุ่ม โดยมีแม่เหล็กช่วยโฟกัสให้อนุภาคอยู่ใกล้กัน เป็นกลุ่ม ดังภาพ 6 อนุภาคที่ถูกเร่งจะแบ่งเป็น 2 กลุ่ม เคลื่อนที่ในทิศทาง ตรงกันข้าม เมื่อเร่งความเร็วอนุภาคได้ตามที่ต้องการก็จะควบคุมให้ อนุภาคชนกัน ณ บริเวณตัวตรวจวัดสัญญาณ (Detector) ที่ทำ �หน้าที่ ตรวจวัดอนุภาคต่าง ๆ ที่ปรากฏขึ้นจากการชนกัน (ฐกลวรรธน์ จันทร์วัฒนะ, 2566; นรพัทธ์ ศรีมโนภาษ, 2566) เครื่องเร่งอนุภาคโดยทั่วไปมี 3 ชนิด ได้แก่ เครื่องเร่งอนุภาค แนวตรง หรือ Linac (Linear Accelerator) เป็นเครื่องเร่งอนุภาคที่ทำ �ให้ อนุภาคเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เครื่องเร่งอนุภาคไซโคลตรอน (Cyclotron) ทำ �ให้อนุภาคเคลื่อนที่เป็นรูปก้นหอย และเครื่องเร่งอนุภาคซินโครตรอน (Synchrotron) ทำ �ให้อนุภาคเคลื่อนที่เป็นรูปวงแหวน ดังภาพ 7 ซึ่งใน แบบหลังนี้ ขณะที่อนุภาคเลี้ยวโค้งจะแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะ