ล้ำโลกโลกาภิวัฒน์

ลำดับตอนที่ #49 : รังสีที (T-ray)

รังสีที (T-ray)

โดย ASTVผู้จัดการออนไลน์

 
ภาพที่ถ่ายด้วยรังสีที แสดงวัตถุที่ซุกซ่อนอยู่ในร่มผ้าอย่างชัดเจน

เวลาผู้ก่อการร้ายหรือฆาตกรจะลงมือปฏิบัติการ เขามักลักลอบนำอาวุธ หรือวัตถุอันตราย เช่น ระเบิด ปืน ซุกซ่อนในกระเป๋า หรือแนบติดตัว โดยมีเสื้อหรือกางเกงปกคลุมมิดชิด แล้วเดินปะปนไปกับฝูงคน การมีประชาชนจำนวนมากและเดินเบียดเสียดกันทำให้เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยไม่มีเวลาพอจะค้นหาอาวุธเหล่านั้นได้อย่างถ้วนถี่จนพบ ดังนั้นแผนการฆาตกรรม หรือวินาศกรรมจึงประสบความสำเร็จ เพราะอาวุธได้หลุดรอดสายตาผู้รักษาความปลอดภัยบ่อย                แต่ปัจจุบันหน่วยรักษาความปลอดภัย มีอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ชนิดใหม่ที่สามารถช่วยเจ้าหน้าที่ให้เห็นอาวุธร้ายที่ซุกซ่อนในร่มผ้า หรือกระดาษได้อย่างรวดเร็วและถูกต้องแล้ว                เทคโนโลยีใหม่นี้ ทำงานด้วยการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ระดับเทอร์ราเฮิรตซ์ (1 terahertz = 1 ล้านล้านเฮิรตซ์) ซึ่งนอกจากจะใช้ตรวจหาวัตถุอันตรายได้แล้ว รังสีทียังตรวจมะเร็งผิวหนัง และศึกษาดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลถึงขอบเอกภพได้ด้วย                ในอดีตนักวิทยาศาสตร์และนักเทคโนโลยี ไม่เคยสนใจศึกษาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความถี่ แสนล้านเฮิรตซ์ ถึง สิบล้านล้านเฮิรตซ์ (ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกรังสีที หรือคลื่นที) แต่เมื่อได้ทดลองพบว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ในช่วงนี้ สามารถทะลุแผ่นกระดาษ และเสื้อผ้าบางๆ ได้ แต่ไม่ทะลุผิวหนัง ดังนั้น วัตถุที่ซุกซ่อนอยู่ในกระดาษ หรือในร่มผ้าเมื่อถูกรังสีทีตกกระทบ จะสะท้อนออกจากตัวคนที่ซุกซ่อนอาวุธนั้น การวิเคราะห์ลักษณะคลื่นที่สะท้อนออก จะสามารถบอกเจ้าหน้าที่ได้ว่าสิ่งที่ซ่อนอยู่นั้นเป็นอาวุธหรืออะไร                องค์ความรู้นี้ เกิดจากการทดลองของคณะนักวิทยาศาสตร์แห่งห้องปฏิบัติการ Bell Laboratory ที่ Murray Hill ในรัฐ New Jersey ของอเมริกาเมื่อ 15 ปีก่อน ซึ่งได้พบว่า เมื่อคณะนักทดลองได้ให้แสงที่ตาเห็น (ความถี่ระดับ 600 ล้านล้านเฮิรตซ์) ตกกระทบผลึกสารกึ่งตัวนำ ผลึกจะดูดกลืนแสง แล้วคายรังสีใหม่ที่มีความถี่ระดับล้านล้านเฮิรตซ์ออกมา และเมื่อนักทดลองได้บังคับให้รังสีที่ปล่อยออกมานี้ตกกระทบวัตถุ รังสีจะสะท้อนออกจากระนาบชั้นต่างๆ ในผลึก การรู้เวลา และรูปแบบของคลื่นสะท้อน สามารถบอกลักษณะที่เป็น 3 มิติของวัตถุได้ แต่ข้อเสียของการทดลองครั้งนั้น คือ อุปกรณ์เลเซอร์ที่ทำให้เกิดรังสีที มีขนาดมโหฬารเท่าห้อง จึงไม่เหมาะสำหรับการนำไปใช้ตามสนามบิน หรือ สนามกีฬา   อุปกรณ์ผลิตรังสีที                แต่เมื่อถึงวันนี้ เทคโนโลยีการทำเลเซอร์ได้พัฒนาไปมาก เช่น Alessandro Tredicucci แห่ง National Enterprise for Nanoscience and Nanotechnology ที่เมือง Pisa ในอิตาลี สามารถประดิษฐ์เลเซอร์ที่ให้รังสีทีได้ และอุปกรณ์เลเซอร์ที่ว่านี้ มีขนาดใหญ่เพียง 3 มิลลิเมตรเท่านั้นเอง โดย Tredicucci ได้สังเคราะห์ผลึกสารกึ่งตัวนำที่ประกอบด้วยชั้นของ gallium arsenide สลับกับชั้นของ aluminium gallium arsenide แล้วใช้แสงกระตุ้นให้อิเล็กตรอนกระโจนขึ้นไปสู่ระดับที่มีพลังงานสูงกว่า ดังนั้นเวลาอิเล็กตรอนตกกลับสู่สภาพเดิมมันจะปล่อยแสงออกมา ซึ่งความถี่ของแสงที่ถูกปล่อยออกมานั้นขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างพลังงานในชั้นทั้งสอง และ Tredicucci ก็ได้พบว่าวัตถุประดิษฐ์นี้สามารถปล่อยรังสีที่มีความถี่ระดับ terahertz ได้                ความสำเร็จของอุปกรณ์นี้เป็นที่ประจักษ์ในปี 2001 เมื่อผู้ก่อการร้ายได้ส่งเชื้อ anthrax ทางไปรษณีย์ให้นักการเมืองกับสื่อมวลชนต่างๆ และเมื่อนักวิจัยได้ใช้รังสีทีตรวจสอบไปรษณียภัณฑ์ เจ้าหน้าที่ก็สามารถบอกได้ว่าวัสดุภายในซองจดหมายที่ถูกส่งมานั้น คือ แป้ง น้ำตาลทราย เชื้อ anthrax หรือฝุ่น เพราะวัสดุเหล่านั้นสะท้อนและดูดกลืนรังสีทีได้ไม่เหมือนกันเลย                ลุถึงปี 2003 ทางบริษัท Lockhead Martin Space Systems ที่เมือง New Orleans ได้จัดส่งส่วนหนึ่งของปีกกระสวยอวกาศ Columbia ที่ระเบิดขณะทะยานขึ้นท้องฟ้ามาให้คณะนักวิทยาศาสตร์ภายใต้การนำของ Tredicucci ทดสอบดูว่าปีกกระสวยอวกาศมีอะไรผิดปกติหรือไม่ และคณะนักทดสอบก็ได้ใช้รังสีทีตรวจพบว่าปีกมีรูขนาด 6 มิลลิเมตร ถึง 4 รู                ณ วันนี้ กองทัพสหรัฐได้ให้เงินสนับสนุนการวิจัยเทคนิคการตรวจหาวัตถุระเบิดที่อยู่ไกลจากอุปกรณ์ผลิตรังสีทีกว่า 10 เมตร โดยให้คลื่นที่ใช้มีความถี่ต่ำกว่า 0.5 เทอร์ราเฮิรตซ์ ทั้งนี้เพราะถ้าใช้คลื่นที่มีความถี่สูงกว่านี้ คลื่นจะถูกไอน้ำในอากาศดูดกลืนหมด                ส่วนนักฟิสิกส์เองก็กำลังสนใจพัฒนาอุปกรณ์ไมโครเวฟ ให้ทำงานมีประสิทธิภาพดีขึ้นด้วยการดัดแปลงอุปกรณ์ให้สามารถส่งคลื่นทีได้ และถ้าทำได้สำเร็จ คณะนักวิจัยก็คาดหวังจะใช้อุปกรณ์นี้ตรวจค้นหากับดักระเบิด                สำหรับนักชีววิทยาก็สนใจศึกษาความสามารถในการดูดกลืนคลื่นทีของชีวโมเลกุลต่างๆ ดังนั้นจึงต้องการใช้เลเซอร์ที่ให้ความถี่ที่หลากหลายและพบว่าสามารถทำได้ด้วยการขจัดอุปสรรคที่เกิดขึ้นกับเลเซอร์ของ Tredicucci คือได้ลดอุณหภูมิของอุปกรณ์จนต่ำกว่า 100 องศาสัมบูรณ์ และเมื่ออุปกรณ์มีขนาดเล็กกว่าฝ่ามือ ดังนั้นกำลังของอุปกรณ์ที่ใช้จึงน้อยกว่าโทรศัพท์มือถือ                ถึงทุกวันนี้จะยังไม่มีการทดลองใดๆ ที่มุ่งศึกษาความปลอดภัยด้านสุขภาพของรังสีที ด้วยเหตุนี้การค้นหาความจริงประเด็นความปลอดภัยรังสีที จึงเป็นปัญหาที่ยังไม่มีคำตอบสมบูรณ์.