ปัจจุบันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านความถี่เทระเฮิรตซ์ได้รับความสนใจจากนักวิจัยในต่างประเทศเป็นอย่างมาก เนื่องจากคุณลักษณะเฉพาะตัวของความถี่ในย่านนี้ที่ Non-Ionizing และสามารถทะลุผ่านสิ่งของที่เป็น Dielectric materials รวมถึงมีความไวในการตรวจจับสารเคมีและสารตั้งต้นวัตถุระเบิด ทำให้ได้มีการวิจัยและพัฒนานำความถี่ในย่านนี้มาประยุกต์ใช้งานอย่างแพร่หลายในด้าน เช่น การประยุกต์ใช้งานทางอุตสาหกรรม, การตรวจสอบแบบไม่ทำลาย (Non-Destructive Testing: NDT), ด้านการแพทย์, Security scanning, รวมถึงเทคโนโลยีด้านการสื่อสาร ดังนั้นเพื่อให้สามารถรองรับทั้งภาระกิจและสร้างบุคลากรที่จะทำงานวิจัยในสาขานี้ จึงต้องมีการจัดตั้งทีมวิจัยเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์ เพื่อตอบโจทย์งานวิจัยและพัฒนาอุสาหกรรมในประเทศรวมถึงเพิ่มศักยภาพในการแข่งขันทางเทคโนโลยีกับนานาประเทศ นอกเหนือจากงานวิจัยในย่านคลื่นเทระเฮิรตซ์แล้วทางทีมวิจัยยังมีความสนใจในการนำเทคโนโลยีไลดาร์มาประยุกต์ใช้งานกับกลุ่มอุตสาหกรรมเป้าหมายของประเทศตามยุทธศาสตร์ชาติ 20 ปี
ย่านความถี่เทระเฮิรตซ์ เมื่อเปรียบเทียบกับย่านความถี่อื่นๆ
สารบัญ
วิสัยทัศน์
เป็นทีมวิจัยเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์ที่ส่งเสริมงานวิจัยและพัฒนาที่มีประสิทธิภาพและความเป็นเลิศทางเทคโนโลยี สามารถนำไปสร้างผลกระทบต่อเศรษฐกิจ สังคม และความปลอดภัย ในประเทศและภูมิภาค เพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืนของประเทศต่อไป
พันธกิจ
- วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันและพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน
- สร้างองค์ความรู้ใหม่ทางด้านเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์เพื่อนำไปประยุกต์ใช้งานได้จริงที่เป็นประโยชน์ต่อสังคมและประเทศชาติ
- ส่งเสริมและร่วมมือการพัฒนาเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์กับภาครัฐและเอกชนภายในประเทศ เพื่อเสริมสร้างความเข้มแข็งของอุตสาหกรรมไทย
เทคโนโลยีหลัก
- THz sources
- Smith-Purcell Radiation
- IMPATT Diode
- Intense laser-based THz source
- Photoconductive THz emitter III-V
- THz detectors
- Detector for CW sources
- Photoconductive THz receiver III-V
- THz Spectroscopy
- THz Imaging
ผลงานเด่น
- 1. Smith-Purcell THz FEL
- เครื่องกำเนิดสัญญาณเทระเฮิรตซ์แบบสมิธเพอร์เซลสามารถนำมาศึกษาความเป็นไปได้ในการสร้างภาพด้วยสัญญาณเทระเฮิรตซ์ สำหรับงานตรวจสอบแบบไม่ทำลาย (Non-Destructive Testing: NDT) เช่น ตรวจสอบพัสดุไปรษณีย์, สิ้นค้าในบรรจุภัณฑ์ ซึ่งเมื่อเปรียบเทียบกับคลื่นย่านอื่นคลื่นเทระเฮิรตซ์มีความปลอดภัยกับสิ่งมีชีวิตเมื่อเทียบกับ x-ray และมีความละเอียดของภาพมากกว่าเมื่อเทียบกับ microwave
- 2. Microbolometer-based Metamaterials THz Detector
- ตัวรับสัญญาณเทระเฮิรตซ์แบบแถวทำหน้าที่ในการรับสัญญาณเทระเฮิรตซ์จากแหล่งกำเนิดสัญญาณชนิดต่างๆ โดยอาศัยเทคโนโลยีการดูดซับสัญญาณและเปลี่ยนความร้อนที่ดูดซับเป็นสัญญาณไฟฟ้า สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการสร้างภาพสัญญาณเทระเฮิรตซ์ รวมถึงกล้องตรวจจับสัญญาณเทระเฮิรตซ์ โดยมีความถี่ตอบสนองอยุ่ในช่วง 0.5-2 เทระเฮิรตซ์
- 3. Photoconductive Antenna for THz Generation and Detection
- เสาอากาศแบบตัวนำเชิงแสง (Photoconductive Antenna, PCA) เป็นหนึ่งในชิ้นส่วนที่มีความสำคัญในอุปกรณ์วิเคราะห์สเปกตรัมสัญญาณเทระเฮิรตซ์ เสาอากาศแบบตัวนำเชิงแสงสามารถเป็นได้ทั้งตัวส่งและตัวรับเมื่อถูกกระตุ้นด้วยแสงเลเซอร์ เสาอากาศแบบตัวนำเชิงแสงมีองค์ประกอบหลักเป็นสารกึ่งตัวนำและขั้วทำจากทอง ขณะนี้ ทีมวิจัยของเราได้ทำการหารูปร่างและโครงสร้างของเสาอากาศแบบตัวนำเชิงแสงที่มีประสิทธิภาพสูงสุด และในขณะเดียวกัน ก็ได้ทำการผลิตเสาอากาศแบบตัวนำเชิงแสงโดยมีกระบวนการตั้งแต่การสร้างวัสดุฐาน จนถึงการประกอบเสาอากาศแบบตัวนำเชิงแสงกับอุปกรณ์อื่นๆ เพื่อสร้างเป็นระบบที่พร้อมใช้งาน
- 4. THz Moisture Imaging System
- ระบบสร้างภาพดิจิตอลจากเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรมในการตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้ เช่น ตรวจสิ่งปลอมปนและความชื้น ซึ่งเป็นการตรวจสอบแบบไม่ทำลาย ทำให้ลดเวลาและจำนวนคนที่ใช้ในกระบวนการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ และยังไม่เป็นอันตรายต่อผู้ใช้งานเมื่อเทียบกับการใช้เครื่องเอ็กเรย์ในการตรวจสอบ
- 5. THz Spectral Fingerprint Databank
- Terahertz spectral fingerprint databank เป็นรากฐานสำคัญของเทคโนโลยี terahertz spectroscopy คุณสมบัติที่น่าสนใจอย่างหนึ่งของคลื่น terahertz คือโมเลกุลที่มีขั้วโดยเฉพาะชีวโมเลกุลมักจะมี fingerprint หรือรูปแบบการดูดกลืนความถี่ที่เป็นเอกลักษณ์ในย่านนี้ของสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การมี fingerprint databank สำหรับอ้างอิง จะทำให้สามารถนำ terahertz spectroscopy ไปประยุกต์ใช้ในหลายสาขา เช่น การตรวจจับและวัดปริมาณสารเคมีที่สนใจ การพัฒนายาชนิดใหม่ๆ หรือมีส่วนช่วยในงานวิจัยพื้นฐานด้านชีววิทยาเชิงโมเลกุล เป็นต้น
- 6. LiDAR 3D Mapping for Smart City Phuket
- LiDAR หรือ Light Detection and Ranging เป็นหนึ่งในวิธีการวัดระยะทางไปยังวัตถุที่สนใจ โดยเวลาที่แสงเลเซอร์เดินทางไปตกกระทบวัตถุและสะท้อนกลับมานั้น เมื่อนำมาประมวลผลแล้ว สามารถนำข้อมูลระยะทางที่มาประยุกต์ใช้ในงานสำรวจทางภูมิศาสตร์และสร้างแผนที่ 3 มิติได้ สำหรับอุปกรณ์หลักของ LiDAR นั้นประกอบไปด้วย LiDAR sensor, GPS, IMU และตัวควบคุมการจัดเก็บข้อมูล (Control unit) ข้อมูลที่ได้จากการสำรวจสามารถนำมาวัดค่าความสูง ระยะทาง ความลาดเอียง และ แสดงค่าพิกัด (ละติจูด/ลองจิจูด) บนผิวโลกได้ เนื่องจากแสงเลเซอร์ที่ใช้ใน LiDAR นั้น มีความยาวคลื่นสั้นและความถี่ไม่อยู่ในย่านคลื่นที่ตามองเห็นได้ เทคโนโลยี LiDAR จึงมีจุดเด่นในแง่ของความละเอียดในการวัดระยะทางอยู่ในระดับมิลลิเมตร และสามารถในการใช้งานได้ทั้งในช่วงกลางวันและกลางคืน
บุคลากรและความเชี่ยวชาญ
- ดร.เกียรติวุฒิ ประเสริฐสุข, Ph.D. (นักวิจัย) : Materials for THz Engineering, Compound Semiconductor Physics, Micro & Nano Semiconductor Fabrication Technology, Solid State Physics
- ดร.รุ่งโรจน์ จินตเมธาสวัสดิ์, Ph.D. (นักวิจัย): THz imaging, Acoustic/Optical Imaging and Tomography, Inverse Problems
- นายภัทรกร รัตนวรรณ์, B.Eng. (วิศวกรอาวุโส) : THz applications, วงจรอิเล็กทรอนิกส์, วงจรความถี่สูง, ไมโครคอนโทรลเลอร์
- CHIA JIA YI, M.Sc. (ผู้ช่วยวิจัย): THz photoconductive antenna, ระบบสมองกลฝังตัว, ระบบสแกนภาพดิจิตอล, Nuclear Security
ติดต่อ
ทีมวิจัยเทคโนโลยีเทระเฮิรตซ์ (TRT)
กลุ่มวิจัยอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีและเซนเซอร์ (SSDRG)
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค)
อีเมล : trt[at]nectec.or.th
โทร. : (+66)2-564-6900 ต่อ 2151