ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การเพิ่มค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มบางภายใต้สภาวะนาโนคอนไฟน์เมนต์

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การเพิ่มค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มบางภายใต้สภาวะนาโนคอนไฟน์เมนต์
นักวิจัย : สนอง เอกสิทธิ์ , Sanong Ekgasit
คำค้น : ATR FT-IR microspectroscopy , Chemical science , Light absorption , Nanoabsorbant, nanofilter and nanocatalyst , Nanoparticles , Thin films , การดูดกลืนแสง , ฟิล์มบาง , ศูนย์นาโนเทคโนโลยีแห่งชาติ , สาขาวิทยาศาสตร์เคมีและเภสัช , อนุภาคนาโน , เอทีอาร์เอฟทีไออาร์ไมโครสเปกโทรสโกปี
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2552
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/388
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ปรากฏการณ์การสะท้อนกลับหมดของแสงได้ถูกประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมี ที่หลากหลาย โดยเฉพาะการวิเคราะห์เชิงพื้นผิว เทคนิคเอทีอาร์เอฟทีไออาร์สเปกโทรสโกปีเป็นเทคนิคหนึ่งที่อาศัยลักษณะเฉพาะ ของอันตรกิริยาของแสงกับสสารภายใต้เงื่อนไขการสะท้อนกลับหมดในการศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างและองค์ประกอบทางเคมีของสสาร ในการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคเอทีอาร์นั้นจะต้องมีการนำสสารที่ต้องการวิเคราะห์มาสัมผัสกับเอทีอาร์ปริซึมที่มีค่าดรรชนีหักเหแสงสูง แล้วฉายแสงเข้าสู่ระบบด้วยมุมตกกระทบที่มากกว่ามุมวิกฤต จุดเด่นของเทคนิคเอทีอาร์เอฟทีไออาร์ที่สามารถให้ข้อมูลเชิงพื้นผิวนั้นเกิด ขึ้นจากลักษณะเฉพาะของสนามอีวาเนสเซนต์ภายใต้เงื่อนไขการสะท้อนกลับหมดที่มี ความเข้มสูงมาก ณ บริเวณผิวสัมผัสระหว่างปริซึมกับตัวอย่าง และมีค่าลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อระยะห่างจากผิวสัมผัสเพิ่มขึ้น ลักษณะการลดลงของสนามอีวาเนสเซนต์ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการทดลอง (ความยาวคลื่น และมุมตกกระทบของแสง) และสมบัติของสสาร (ค่าดรรชนีหักเหแสงของเอทีอาร์ปริซึม และค่าดรรชนีหักเหแสงของตัวอย่าง) เนื่องจากการดูดกลืนแสงในเทคนิคเอทีอาร์มีพื้นฐานมาจากการสะท้อนที่ผิวสัมผัส ดังนั้นการเพิ่มค่าการดูดกลืนแสงของสสารจึงสามารถทำได้โดยการเพิ่มจำนวน ครั้งของการสะท้อนอย่างไรก็ตามภายใต้เงื่อนไขการทดลองปกติ ค่าการดูดกลืนแสงจะลดลงเมื่อความหนาของฟิล์มลดลง ดังนั้นเอทีอาร์สเปกตรัมของฟิล์มที่มีความหนาระดับนาโนเมตร จึงมีค่าน้อยมาก ในบางกรณีจะไม่สามารถบันทึกสเปตรัมของฟิล์มดังกล่าวได้เนื่องจากค่าการดูด กลืนแสงมีค่าต่ำมากและถูกบดบังโดยสัญญาณรบกวน (White Noise) คณะผู้วิจัยได้พัฒนาเทคนิคการเพิ่มค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มบางมากระดับนาโน เมตร โดยการตรึงฟิล์มบางดังกล่าวอยู่ในสภาวะนาโนคอนไฟน์เมนต์ระหว่างวัสดุที่มี ค่าดรรชนีหักเหแสงสูง เช่นฟิล์มบางที่อยู่ระหว่างแผ่นเยอร์มาเนียมสองแผ่นโดยแผ่นหนึ่งทำหน้าที่เป็นปริซึมหรือท่อนำคลื่น (Waveguide) นำแสง ในขณะที่อีกแผ่นหนึ่งทำหน้าที่เป็นวัสดุรองรับ เมื่อแผ่นเยอร์มาเนียมทั้งสองถูกบีบให้เข้าใกล้กัน ฟิล์มบางที่อยู่ระหว่างเยอร์มาเนียมจะถูกบังคับให้อยู่ภายใต้สภาวะนาโนคอนไฟ น์เมนต์ จากการคำนวณโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ พบว่าความเข้มของสนามอีวาเนสเซนต์มีค่าเพิ่มขึ้นอย่างงชัดเจน หากระยะห่างระหว่างแผ่นเยอร์มาเนียมลดลงสู่ระดับนาโนเมตร ซึ่งส่งผลให้ค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มบางที่ตรวจวัดด้วยแสงที่มีระนาบโพลาไร เซชันแบบขนานมีค่าเพิ่มขึ้นสูงกว่าค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มที่มีความหนา ระดับไมโครเมตร ขณะที่ค่าการดูดกลืนแสงที่วัดด้วยแสงที่มีโพลาไรเซชันแบบตั้งฉากมีค่าลดลง ตามความหนาของฟิล์มที่ลดลง จากการสืบค้นข้อมูลพบว่ายังไม่มีใครได้กล่าวถึงหรือรายงานผลการศึกษาในระบบ นี้หรือระบบที่คล้ายคลึงกันมาก่อนเลย หากมีการศึกษาต่อเนื่องอย่างจริงจังก็จะมีการสร้างองค์ความรู้ใหม่ พัฒนานวัตกรรมใหม่ และ/หรือ ต้นแบบอุปกรณ์สำหรับการวิเคราะห์เชิงพื้นผิวสำหรับฟิล์มบางที่มีความหนา ระดับนาโนเมตร จากการศึกษาพบว่าปรากฏการณ์การเพิ่มขึ้นของค่าสนามอีวาเนสเซนต์ฟิล์มและค่า การดูดกลืนแสงภายใต้สภาวะนาโนคอนไฟน์เมนต์นั้น ก็สามารถเกิดขึ้นได้ในช่วง Ultraviolet และ Visible ด้วยเช่นกัน ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะประยุกต์ใช้เทคนิคนี้ร่วมกับเทคนิคฟลูออเรสเซนซ์สเปกโทรสโกปี เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและสภาพไวของการวิเคราะห์ทางเคมี เนื่องจากสนามอีวาเนสเซนต์ที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนซ์ สูงขึ้นมาก ซึ่งปรากฏการณ์นี้มีแนวโน้มที่จะพัฒนาเป็นต้นแบบอุปกรณ์รับรู้ขนาดเล็กแบบพกพาสำหรับการวิเคราะห์เชิงพื้นผิว ในขณะเดียวกันหากมีการนำเอา Gold Nanoparticle ใส่ร่วมเข้าไปกับสสารที่ต้องการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ Surface Plasmon Resonance ที่ผิวของอนุภาคทองคำน่าจะมีส่วนในการเพิ่มสภาพไวและประสิทธิภาพของเครื่องมือให้สูงขึ้นได้ ผลงานวิจัยของโครงการนี้จึงมีประโยชน์มากสำหรับการวิเคราะห์เชิงพื้นผิว เนื่องจากวิธีการวิเคราะห์ไม่ยุ่งยาก ไม่ต้องมีการเตรียมตัวอย่างที่ซับซ้อน ใช้สารปริมาณน้อยมาก (ระดับนาโนลิตร หรือระดับนาโนโมล) และเป็นการวิเคราะห์แบบไม่ทำลายสารตัวอย่าง ผลการวิจัยของโครงการนี้น่าจะมีศักยภาพเพียงพอที่จะพัฒนาต่อเนื่องไปให้เป็นนวัตกรรมใหม่องค์ความรู้ใหม่ หรือผลิตภัณฑ์ใหม่

บรรณานุกรม :
สนอง เอกสิทธิ์ , Sanong Ekgasit . (2552). การเพิ่มค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มบางภายใต้สภาวะนาโนคอนไฟน์เมนต์.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
สนอง เอกสิทธิ์ , Sanong Ekgasit . 2552. "การเพิ่มค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มบางภายใต้สภาวะนาโนคอนไฟน์เมนต์".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
สนอง เอกสิทธิ์ , Sanong Ekgasit . "การเพิ่มค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มบางภายใต้สภาวะนาโนคอนไฟน์เมนต์."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2552. Print.
สนอง เอกสิทธิ์ , Sanong Ekgasit . การเพิ่มค่าการดูดกลืนแสงของฟิล์มบางภายใต้สภาวะนาโนคอนไฟน์เมนต์. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2552.