2. รายชื่อสมาชิก
คณาจารย์ Lecturer
1. นายถิรพัฒน์ วิลัยทอง Mr. Thiraphat Vilaithong (ผู้ประสานงาน)
2. นายนรา จิรภัทรพิมล Mr. Nara Chirapatpimol
3. นายวิวัฒน์ ตียาสุนทรานนท์ Mr. Viwat Teeyasoontranont
4. นายยู เหลียงเติ้ง Mr. Yu Liangdeng
5. นายสมศร สิงขรัตน์ Mr. Somsorn Singkarat
6. น.ส. ดุษฎี สุวรรณขจร Ms. Dusudee Suwannakachorn
7. นายธีรวรรณ บุญญวรรณ Mr. Dheerawan Boonyawan
8. นายอุดมรัตน์ ทิพวรรณ Mr. Udomrat Tippawan
9. นายประดุง สวนพุฒ Mr. Pradoong Suanpoot
10. นายมิญช์ เมธีสุวกุล Mr. Min Medhisuwakul
11. นายสมศักดิ์ แดงติ๊บ Mr. Somsak Dangtip
12. น.ส.ชนกพร ไชยวงศ์ Ms. Channokporn Chaiwong
13. น.ส.จิตรลดา เศรษฐกร Ms. Chitrlada Settakorn

นักวิทยาศาสตร์/วิศวกรวิจัย Scientist/Engineer
1. นายเสวต อินทรศิริ Mr. Saweat Intarasiri
2. นายบุญรักษ์ พันธ์ไชยศรี Mr. Boonrak Phanchaisri
3. นายสตานิสลาฟ ดาวิด็อฟ Mr. Stanislav Davydov
4. นายไมเคิล โรดส์ Mr. Michael Rhodes
5. น.ส.พีรดา ศรีสันติธรรม Ms. Peerada Srisantithum

เทคนิคเชี่ยน Technician
1. นายราเชนทร์ เจริญนุกูล Mr. Rachen Charoennugul
2. นายโฉม ทองเหลื่อม Mr. Chome Thongleurm
3. นายปถม วิชัยศิริมงคล Mr. Prathom Vichaisirimongkol
4. นายศักดิ์ชัย อ่ำแก้ว Mr. Sakchai Aumkaew
5. นายสุวิชา รัตนรินทร์ Mr. Suvicha Rattanarin
6. นายทวนศักดิ์ ทิพย์ประสิทธิ์ Mr. Tuansak Tipprasith
7. นายวิฑูร อะโน Mr. Vithun A-no
8. นายเสนี มาลีพัตร Mr. Saenee Maleepat
9. นายพิสิฐ มงคลแสงสุรีย์ Mr. Pisit Mongkolsangsuree
10. นายระเบียบ สุวรรณโกสุม Mr. Rabiab Suwanakosom
11. นายทองสุข กลัดภิรมย์ Mr. Thongsuk Kradpirom
12. นายวิฑูรย์ จินะมูล Mr. Vithun Jinamul
13. นายสันติศักดิ์ คำสุข Mr. Santisag Comesug

เลขานุการ/ธุรการ Secretaries
1. นางสุมัทนา ธารารักษ์ Ms. Sumattana Tararux
2. นางกุสุมาลย์ เดชธรรมรงค์ Ms. Kusumal Dechthummarong
3. น.ส.สาริกา จันดา Ms. Sariga Janda

นักการ Housekeeper
1. นายปิยะ ทัศนศรี Mr. Piya Tassanasri
2. นายธนศักดิ์ ฟักทอง Mr. Tanasak Fakthong

3. หลักการและเหตุผล
วิชาฟิสิกส์เป็นหัวใจของวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีทุกแขนง ไม่ว่าจะเป็นวิชาเคมี ชีววิทยา แพทยศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ ฯลฯ เพราะเมื่อต้องการคำอธิบายระดับลึกล้วนหนีไม่พ้นต้องอาศัยหลักการพื้นฐานจากวิชาฟิสิกส์ ในปัจจุบันวิชาฟิสิกส์ได้รับการพัฒนาไปไกลมาก การอ้างถึงทฤษฎีควอนตัมก็ดี การนำอะตอมมาเรียงกันเป็นตัวๆ ได้ก็ดี การสามารถทำให้อะตอมมีอุณหภูมิต่ำกว่าที่ใดๆ ในเอกภพได้ก็ดี กำลังเกิดขึ้นอย่างเป็นเรื่องปกติแล้วในทุกวันนี้
สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้จากห้องปฏิบัติการทางฟิสิกส์ที่เพียบพร้อมด้วยอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ขั้นสูง ทีมงานที่มีคุณภาพและการทำงานวิจัยอย่างต่อเนื่องยาวนานเท่านั้น ด้วยการถือปฏิบัติเช่นนี้อย่างเคร่งครัด จึงสามารถก่อเกิด spin off ที่เป็นรูปธรรมที่เอกชนจะสามารถนำไปพัฒนาขั้นอุตสาหกรรมได้ แต่ขนบธรรมเนียมเช่นนี้ยังอ่อนแออยู่มากในบ้านเมืองเรา จำเป็นต้องช่วยกันคนละไม้ละมือให้เกิดมีขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
อาคารวิจัยนิวตรอนพลังงานสูง ได้เลือกที่จะร่วมทำพันธกิจนี้โดยใช้ "เครื่องเร่งอนุภาค" เป็นแกนกลาง ทั้งนี้เพราะนอกจากว่ามหาวิทยาลัยเชียงใหม่จะเป็นแห่งแรกที่นำเครื่องเร่งอนุภาคมาใช้ในงานวิจัย คือนับตั้งแต่ปี พ.ศ.2514 แต่ที่สำคัญอีกประการก็คือเครื่องเร่งอนุภาคเป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์ในแง่ประยุกต์มากมายหลายแขนง ปัจจุบันนี้เราได้ประสพความสำเร็จในการสร้างทีมงานที่เพียบพร้อมเพื่อการใช้งานเครื่องเร่งอนุภาคชนิดต่างๆ อย่างมีคุณภาพ ดังจะปรากฎรายละเอียดในลำดับต่อไป

4. วัตถุประสงค์และเป้าหมาย
4.1 เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีที่ควบคู่กับเครื่องเร่งอนุภาค อันได้แก่เทคโนโลยีสูญญากาศระดับสูง แม่เหล็กไฟฟ้าความละเอียดสูง ต้นกำเนิดไอออนและพลาสมา
4.2 เพื่อรักษาและเพิ่มพูนองค์ความรู้ทางด้านฟิสิกส์นิวเคลียร์ของประเทศ มิให้สูญหายและ/หรือขาดตอน
4.3 เพื่อนำความรู้ทางด้านเครื่องเร่งอนุภาคไปประยุกต์ใช้ในด้านต่าง ๆ เช่น วัสดุศาสตร์ เซมิคอน-ดัคเตอร์เทคโนโลยี ชีววิทยาและการแพทย์ ฯลฯ
4.4 เพื่อเป็นแหล่งพัฒนาคนรุ่นใหม่ให้มีพื้นฐานประสบการณ์ทางด้านเทคโนโลยีขั้นสูง และรู้จักการทำงานเป็นทีม เพื่อเป็นทรัพยากรต้นทุนที่มีความสามารถและคุณภาพของประเทศ สอดคล้องและก้าวทันสังคมโลกที่ใช้ความรู้เป็นฐาน (Knowledge-Based) ในการพัฒนา
4.5 เพื่อเผยแพร่ชื่อเสียงของประเทศไทยและเผยแพร่ผลงานของนักวิทยาศาสตร์ไทย จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

5. งานวิจัยที่ดำเนินการอยู่, อุปกรณ์/เครื่องมือที่ใช้ และผลสัมฤทธิ์
ก) การวิเคราะห์ธาตุด้วยเครื่องเร่งอนุภาค
ในห้วงปีที่ผ่านมาการวิเคราะห์ธาตุในแบบทั้งก้อน โดยใช้ประโยชน์จากรังสีนิวตรอนพลังงานสูงผ่านทางเทคนิค FNAA (Fast Neutron Activation Analysis) กับ PGA ( Prompt Gamma-ray Analysis) ได้ลดบทบาทตัวเองลงชั่วขณะหนึ่ง ทั้งนี้เนื่องมาจากเป้าตริเตียมที่มีราคาสูงขึ้นมากและหาซื้อยากเข้าทุกที อย่างไรก็ดีความชำนาญการทางฟิสิกส์นิวเคลียร์และอุปกรณ์เครื่องมือยังคงต้องรักษาไว้เพื่อสามารถนำกลับมาใช้ได้ทันทีหากมีความต้องการ
การศึกษาวิจัยอีกแขนงหนึ่งที่ได้ก้าวเข้ามาแทนที่การผลิตนิวตรอนพลังงานสูง คือ การศึกษาการวิเคราะห์ธาตุเฉพาะที่บริเวณพื้นผิวของวัสดุ โดยใช้เทคนิค Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS) ร่วมกับเทคนิคการวัดพลังงานอนุภาคแบบ time-of-flight (TOF) หรือเรียกโดยรวมว่า การวิเคราะห์ธาตุเฉพาะบริเวณพื้นผิวแบบ TOF-RBS ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อสายงานด้านวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีเซมิคอนดัคเตอร์ต่อไป
การวิเคราะห์ธาตุแบบ TOF-RBS ที่ใช้ในปัจจุบันนั้น แตกต่างจากการผลิตนิวตรอนเพียงเฉพาะเป้าที่ใช้ ฝ่ายแรกนั้นใช้เป้าเป็นสารตัวอย่างที่เราต้องการวิเคราะห์ในขณะที่ฝ่ายหลังนั้นใช้เป้าตริเตียม ส่วนอื่นของระบบการผลิตลำไอออน การลำเลียง ยังคงใช้งานร่วมกันได้อย่างสมบูรณ์ ในห้วงปีที่ผ่านมาเราได้ทำการประยุกต์ใช้เทคนิค TOF-RBS วิเคราะห์สารซิลิกอนที่เคลือบฝังด้วยทองและ/หรือทองแดง ผลที่ได้ออกมานั้นแสดงให้เห็นถึงขีดความสามารถของเครื่องเร่งอนุภาคชนิดห้วงขนาด 150 kV ที่มีใช้งานอยู่ได้เป็นอย่างดี และผลการทดลองที่ได้ถูกนำเสนอในงานประชุมวิชาการ The 8th Conference on Nuclear Science and Technology ณ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ บางเขน ระหว่างวันที่ 20-21 มิถุนายน 2544, งานประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 27 ณ โรงแรมลี การเดนส์ พลาซ่า จ.สงขลา ระหว่างวันที่ 16-18 ตุลาคม 2544, งานประชุม International Symposium on Utilization of Accelerators ณ กรุง Sao Paulo ประเทศบราซิล ระหว่างวันที่ 26-30 พฤศจิกายน 2544 ที่ผ่านมา
จากผลการทดลองที่ได้ทำให้เราตระหนักว่าหากเราต้องการจะเพิ่มขีดความสามารถการวิเคราะห์ของเครื่องเร่งอนุภาคที่มีใช้งานอยู่ให้สูงขึ้น เช่น วิเคราะห์ได้ลึกลงไปในพื้นผิวมากขึ้น เพิ่มความสามารถในการแยกแยะมวลได้ดีขึ้น เราจำเป็นต้องเพิ่มพลังงานและมวลของไอออนที่เป็นอนุภาคกระสุนให้สูงขึ้นด้วย ด้วยความอนุเคราะห์สนับสนุนจากทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA, Vienna) ผ่านทางโครงการ Application of Low Energy Accelerator to Material Analysis (THA/1/009) ที่ให้แก่อาคารวิจัยฯ เพื่อยกสมรรถนะของเครื่องเร่งอนุภาคชนิดห้วงขนาด 150 kV ให้เป็น 400 kV เราจึงได้รับการสนับสนุนครุภัณฑ์และค่าใช้จ่ายในรูปของผู้เชี่ยวชาญที่ IAEA มอบให้แก่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่รวมมูลค่าทั้งสิ้น 1,000,000 SEK ขณะนี้การปรับปรุงดังกล่าวอยู่ระหว่างการดำเนินงาน การปรับปรุงดังกล่าวนี้รวมตั้งแต่การเปลี่ยนใช้แหล่งกำเนิดไอออนใหม่ การบรรจุแหล่งกำเนิดไอออนใหม่ในอุปกรณ์แหล่งกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูงใหม่ (Top terminal) การเปลี่ยนใช้ท่อเร่งอนุภาคและแม่เหล็กวิเคราะห์ใหม่ ซึ่งการปรับปรุงศึกษาดังกล่าวจะเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาวิจัยตามหลักสูตรของนักศึกษาที่ร่วมวิจัยด้วย
ในปีการศึกษาที่ผ่านมานั้น ทางกลุ่มได้ผลิตนักศึกษาระดับปริญญาโท 2 คน และระดับปริญญาตรี 1 คน อันได้แก่
1.) นางสาวสมใจ ชื่นเจริญ ปริญญาโท
2.) นายพีรพงศ์ มั่นหมาย ปริญญาโท
3.) นายธีระศักดิ์ คำวรรณะ ปริญญาตรี
คณะผู้รับผิดชอบโครงการ
1. อาจารย์ ดร.สมศักดิ์ แดงติ๊บ
2. รองศาสตราจารย์ ดร.ถิรพัฒน์ วิลัยทอง
3. รองศาสตราจารย์ ดร.สมศร สิงขรัตน์
4. อาจารย์ ดร. Yu Liangdeng
5. นายสุวิชา รัตนรินทร์
6. นายราเชนทร์ เจริญนุกุล1)
7. นายศักดิ์ชัย อ่ำแก้ว1)
8. นายทองสุข กลัดภิรมย์2)
9. นายวิฑูรย์ จินะมูล2)
คณะนักศึกษาร่วมวิจัย
1. น.ส.พิมพ์พร จันทร์ผง นักศึกษาปริญญาเอก
2. นายบัญญัติ เล็กประเสริฐ นักศึกษาปริญญาโท
3. นายปิยะ ผ่านศึก นักศึกษาปริญญาโท
4. น.ส.อรทัย ยะวงค์ นักศึกษาปริญญาตรี
อุปกรณ์หลัก
2 ns-Pulsed Accelerator และระบบบันทึกข้อมูลแบบ Multiparameter Data Acquisition & Analysis System

ข) การศึกษาทางฟิสิกส์ชีววิทยาด้วยเครื่องเร่งอนุภาค
Biophysics เป็นสหวิทยาการสาขาหนึ่งที่กำลังได้รับความสนใจมากในนานาอารยะประเทศ แต่การศึกษาและวิจัยทางด้านนี้ในประเทศไทยยังมีอยู่น้อยมาก จำเป็นจะต้องช่วยกันส่งเสริมให้เข้มแข็งขึ้น เพราะน่าจะเป็นทิศทางที่เหมาะสมและมีประโยชน์ต่อการพัฒนาประเทศ เราจึงได้เริ่มต้นการศึกษาและวิจัยทางด้านนี้ขึ้นที่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ตั้งแต่เมื่อปี พ.ศ. 2540 ด้วยการประยุกต์เทคโนโลยีไอออนบีมระดับพลังงานต่ำกับงานด้านเทคโนโลยีชีวภาพ โดยทดลองถ่ายฝากสี Trypan blue เข้าสู่เซลล์พืช การศึกษากลไกของผลของไอออนต่อผิวเซลล์ที่ชักนำให้เกิดการถ่ายฝากสารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่จากภายนอกสู่ภายในเซลล์ การถ่ายฝากยีนเข้าสู่เซลล์สิ่งมีชีวิตทั้งเซลล์พืชและเซลล์แบคทีเรีย และได้ประสบความสำเร็จเป็นแห่งแรกในการถ่ายฝากยีนเข้าสู่เซลล์แบคทีเรียโดยใช้เทคนิคนี้ ในปัจจุบันได้ทำการติดตั้งเครื่องเร่งอนุภาคแนวดิ่งสำเร็จแล้ว ซึ่งจะได้นำมาใช้ปฏิบัติงานต่อไป ในปีการศึกษาที่ผ่านมาทางกลุ่มได้ผลิตนักศึกษาระดับปริญญาโท 1 คน คือ น.ส.นงลักษณ์ ทนดี
คณะผู้รับผิดชอบโครงการ
1. รองศาสตราจารย์ ดร.ถิรพัฒน์ วิลัยทอง
2. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พิมพ์ใจ อาภาวัชรุตม์ 3)
3. รองศาสตราจารย์ ดร.สมบูรณ์ อนันตลาโภชัย4)
4. อาจารย์ ดร. Yu Liangdeng
5. ศาสตราจารย์ ดร. Wilfried Hoffmann5)
6. นายบุญรักษ์ พันธ์ไชยศรี1)
7. นายโฉม ทองเหลื่อม1)
8. นายระเบียบ สุวรรณโกสุม2)
คณะนักศึกษาร่วมวิจัย
1. น.ส.สมใจ แสงยืนยงพิพัฒน์ นักศึกษาปริญญาเอก
2. นายคมฤทธิ์ วัฒนวาที นักศึกษาปริญญาโท
3. น.ส.วราภรณ์ นวลแปรง นักศึกษาปริญญาตรี
อุปกรณ์หลัก
เครื่อง Ion Implanter แบบ Versatile Nilsson Source พลังงาน 30 keV

ค) การปรับปรุงสมบัติเชิงกายภาพของวัสดุด้วยเครื่องเร่งอนุภาค
อาคารวิจัยนิวตรอนพลังงานสูงได้ศึกษาเรื่องการฝังไอออนมาตั้งแต่ปี พ.ศ.2534 ปัจจุบันการฝังไอออนได้ถูกนำไปใช้ในการพัฒนาและปรับปรุงสมบัติของวัสดุอย่างต่อเนื่องและเป็นเครื่องมือสำคัญในกลุ่มเทคโนโลยีระดับสูงและกลุ่มอุตสาหกรรมทั่วไป อาคารวิจัยนิวตรอนฯ ได้เล็งเห็นถึงความสำคัญของเทคโนโลยีและได้ดำเนินงานด้านการวิจัยเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์พื้นฐานและการนำไปใช้เพื่อส่งเสริมภาคอุตสาหกรรมมาโดยตลอด โดยได้รับการสนับสนุนจากศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (MTEC) ในการจัดซื้อครุภัณฑ์สำหรับวิเคราะห์สมบัติเชิงกายภาพของวัสดุและการพัฒนาอุปกรณ์ เครื่องมือ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไอออนและพลาสมา ภายใต้โครงการเพิ่มขีดความสามารถการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีไอออนบีม อาคารวิจัยนิวตรอนฯ ได้ดำเนินการติดตั้งอุปกรณ์และเครื่องมือต่างๆ เสร็จสิ้นลงและได้ส่งรายงานความก้าวหน้าฉบับสมบูรณ์ไปยัง MTEC รวมทั้งคณะกรรมการจาก MTEC ได้มาตรวจประเมินโครงการเป็นที่เรียบร้อยแล้วเมื่อวันที่ 4 เมษายน 2545
อาคารวิจัยนิวตรอนฯ ได้ประสบความสำเร็จในการปรับปรุงสมบัติเชิงกลของเหล็กกล้า SKD11 โดยใช้ไนโตรเจนไอออนและโบรอนไอออน การลดความฝืดของทังสเตนคาร์ไบด์โดยการฝังคาร์บอนไอออน ซึ่งพบว่าเมื่อทำการฝังไอออนของคาร์บอนด้วยโดสระดับ 1018 ไอออน/ซม2 เกิดการลดลงของสปส. ความเสียดทานจากค่า 0.25 สู่ระดับ superlow friction (0.045) ทำให้ค่าการสึกหรอเข้าใกล้ศูนย์ ทั้งนี้ทังสเตนคาร์ไบด์ถูกใช้ในงานประเภท สว่านเจาะ ใบมีดตัดเหล็ก เป็นต้น โดยขณะนี้อยู่ระหว่างการยื่นจดทะเบียนสิทธิบัตร นอกจากนี้ยังได้ดำเนินโครงการนำร่องการฝังไนโตรเจนเพื่อลดการสึกหรอของดอกสว่าน punch และ die ร่วมกับผู้ประกอบการในนิคมอุตสาหกรรมลำพูน และได้ร่วมกับสมาชิกชมรมอัญมณีจังหวัดจันทบุรี ในการใช้เทคนิคการฝังไอออนเพื่อเพิ่มมูลค่าของพลอยอีกด้วย
ในช่วงเวลาที่ผ่านมาอาคารวิจัยนิวตรอนฯ ได้ปรับปรุงภาชนะสูญญากาศของเครื่องฝังไอออนพลังงาน 150 kV ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น เพื่อให้สามารถรองรับการฝังไอออนลงบนชิ้นงานขนาดใหญ่ได้ โดยภาชนะสูญญากาศนี้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 60 ซม. สูง 60 ซม. และยังได้สร้างตัวจับยึดชิ้นงานแบบหมุนชนิด 3 แกน รวมทั้งกำลังสร้างเครื่องกวาดลำไอออน อุปกรณ์เหล่านี้ถูกสร้างและพัฒนาขึ้นโดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อนำไปใช้ในเชิงอุตสาหกรรม กล่าวคือ จะสามารถฝังไอออนลงบนชิ้นงานขนาดใหญ่ หรือฝังไอออนลงบนชิ้นงานหลายชิ้นในเวลาเดียวกัน และสามารถควบคุมตำแหน่งที่ไอออนตกกระทบชิ้นงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์สำคัญอีกอย่างหนึ่งสำหรับการปรับปรุงสมบัติเชิงกายภาพของวัสดุด้วยการฝังไอออนที่โครงการวิจัยฯ ได้พัฒนามาอย่างต่อเนื่อง ได้แก่ เครื่องพลาสมาอิมเมอร์ชันพลังงาน 10 kV ซึ่งขณะนี้ได้ติดตั้งและทดสอบเครื่องนี้โดยใช้งานร่วมกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าศักย์สูงแบบห้วง สำหรับกระบวนการฝังไอออนแบบ Plasma Immersion Ion Implantation (PIII) ขณะนี้ได้ติดตั้ง pulse power supply ขนาด 30 kV เพื่อการฝังไอออนแบบรอบทิศทางเป็นที่เรียบร้อย การทดลองอิมพลานแบบรอบทิศทางแบบพัลส์จะได้ดำเนินการในช่วงปีนี้ โดยมีการทดลองฝังไอออน
แบบดีซี (DC) ไปก่อนหน้านี้เพื่อเป็นข้อมูลเปรียบเทียบ นอกจากนี้พบว่ามีแนวโน้มในการวิจัยโดยใช้ plasma source ในทางอุตสาหกรรมสิ่งทอกันอย่างกว้างขวาง นอกจากนี้อาคารวิจัยนิวตรอนฯ ยังได้ปรับปรุงระบบจ่ายไอออนความเข้มสูงเพื่อใช้สำหรับงานด้านการปรับปรุงสมบัติเชิงแสงของอัญมณี ซึ่งได้ทดลองใช้ฝังออกซิเจนไอออนและอาร์กอนไอออนลงบนพลอยจากสมาชิกชมรมอัญมณีจันทบุรีและได้ผลเป็นที่น่าพอใจในระดับหนึ่ง
นอกจากการนำเทคโนโลยีการฝังไอออนไปใช้ในภาคอุตสาหกรรมแล้ว อาคารวิจัยนิวตรอนฯ ยังให้ความสำคัญกับงานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์พื้นฐานของการฝังไอออนด้วยเช่นกัน ได้มีการศึกษาเกี่ยวกับตัวแปรต่างๆ ที่มีผลต่อวัสดุที่ผ่านกระบวนการฝังไอออน และกลไกที่เกิดขึ้นขณะฝังไอออนลงบนวัสดุ เช่น การเกิด defect หรือ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของชิ้นงานขณะฝังไอออน เป็นต้น ซึ่งงานวิจัยในส่วนของวิทยาศาสตร์พื้นฐานนี้ได้ดำเนินอยู่อย่างต่อเนื่อง
ในปีการศึกษาที่ผ่านมาทางกลุ่มได้ผลิตนักศึกษาระดับปริญญาโท 1 คน คือ นายนิรุต ผุสดี
ผลงานที่ตีพิมพ์เผยแพร่
1. "Ion-Beam-Induced Deoxyribose Nucleic Acid Transfer" Appl. Phys. Lett. v.78 no. 16(2001)2393-2395
2. "Some Investigation of Ion Bombardment Effects on Plant Cell Wall Surfaces" Presented to the 12th International Conference on Surface Modification of Material by Ion Beams, Sept. 9-14, 2001 Marburg, Germany
3. "Characteristics of Heavy Ion Beam Bombarded Bacteria E. Coli and Induced Direct DNA Transfer" Presented to the 12th International Conference on Surface Modification of Material by Ion Beams, Sept. 9-14, 2001 Marburg, Germany
4. "The Utilization of Accelerators" IAEA Symposium, November 26-30, 2001 S?o Paulo, Brazil
5. "Beam Diagnostics of Radiofrequency Driven Muticusp Ion Source" Presented to PIM2002, Jan. 31-Feb. 1, 2001 Chiang Mai.
6. "Plasma Emission in Vacuum Arc and Rf-discharge Plasma Sources" Rev. Sci. Instrum. 73 (2002) 754-756
คณะผู้รับผิดชอบโครงการ
1. รองศาสตราจารย์ ดร.ถิรพัฒน์ วิลัยทอง
2. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. บรรจบ ยศสมบัติ
3. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. ธีรวรรณ บุญญวรรณ
4. อาจารย์ ดร. Yu Liangdeng
5. อาจารย์ ชนกพร ไชยวงศ์
6. ดร. Stanislav Davydov1)
7. นายทวนศักดิ์ ทิพย์ประสิทธิ์
8. นายราเชนทร์ เจริญนุกูล1)
9. นายวิทูร อะโน2)
10. น.ส.พีรดา ศรีสันติธรรม2)
11. นายพิสิฐ มงคลแสงสุรีย์2)
คณะนักศึกษาร่วมวิจัย
1. อาจารย์ มิญช์ เมธีสุวกุล นักศึกษาปริญญาเอก
2. นายพันธวัฒน์ ไชยวรรณ์ นักศึกษาปริญญาโท
3. นายไพรัช รามเนตร นักศึกษาปริญญาโท
4. น.ส.เยาวเรศ เขียวมุ่ย นักศึกษาปริญญาโท
5. นายภูริทัต ชัยวัฒนากุล นักศึกษาปริญญาตรี
อุปกรณ์หลัก
เครื่องไอออนอิมพลานเตอร์กระแสสูง, High Current Rf Ion Source, Scanning Probe Microscope, 30 kV/8A Pulse Power Supply, Precision Spectrometer and etc.

ง) การโด๊ปเซมิคอนดัคเตอร์ด้วยเครื่องเร่งอนุภาค
จากความร่วมมือเชิงไตรภาคีระหว่างมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ TMEC และ NECTEC เครื่อง Varian Implanter ที่ได้รับบริจาคมาจาก IAEA ได้รับการประกอบติดตั้งและทดสอบระบบไฟฟ้าสูญญา-กาศ โดยทีมนักวิจัยและช่างเทคนิคเป็นที่เรียบร้อยสมบูรณ์และอยู่ระหว่างการทดสอบประสิทธิภาพ การทดสอบเดินเครื่องในเบื้องต้นสามารถผลิตไอออนได้ทั้งจากก๊าซและจากของแข็ง อาทิ โบรอน ไนโตรเจน อาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์และฟอสฟอรัส โดยผลิตกระแสบีมไอออนได้ระหว่าง 10-200 ไมโครแอมป์ ทั้งแบบบีมโฟกัสและบีมแถบ (ribbon beam) เมื่อใช้ไฟฟ้าศักย์สูงค่า 70 kV ขณะนี้อยู่ระหว่างการศึกษาวัดค่าความสม่ำเสมอ (uniformity) และโดสที่แท้จริงของไอออน โดยจะค่อยๆ เพิ่มค่าไฟฟ้าศักย์สูงขึ้นเรื่อยๆ จนถึงค่าสูงสุดที่ 200 kV เพื่อเป็นการปรับสภาพเครื่อง เครื่องมือนี้จะเน้นให้บริการวิจัยและฝึกอบรมสำหรับอุตสาหกรรมแผ่นวงจรรวมเป็นหลัก
ในปีการศึกษาที่ผ่านมาทางกลุ่มได้ผลิตนักศึกษาระดับปริญญาตรี จำนวน 2 คน คือ นายสุรเชษฐ์ แสนซุ้ง กับ น.ส.วราภรณ์ คันธฐากูร
คณะผู้รับผิดชอบโครงการ
1. รองศาสตราจารย์ ดร.สมศร สิงขรัตน์
2. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.บรรจบ ยศสมบัติ
3. ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ธีรวรรณ บุญญวรรณ
4. อาจารย์ ดร. Yu Liangdeng
5. นาย Michael Rhodes1)
6. นายโฉม ทองเหลื่อม1)
7. นายเสนี มาลีพัตร2)
8. นายระเบียบ สุวรรณโกสุม2)
คณะนักศึกษาร่วมวิจัย
1. นายเสวต อินทรศิริ นักศึกษาปริญญาเอก
2. นายธีระศักดิ์ คำวรรณะ นักศึกษาปริญญาเอก
3. นายธนาวุฒิ ลับภู นักศึกษาปริญญาโท(การสอนฟิสิกส์)
4. นายไพรัชต์ จันทร์ทิพย์ นักศึกษาปริญญาตรี
5. นายประยูรศักดิ์ เปลื้องผล นักศึกษาปริญญาตรี
อุปกรณ์หลัก
Varian Ion Implanter model 200-DF5

จ) โครงการสุริยา
โครงการสุริยา (SURIYA Project) เป็นโครงการซึ่งมุ่งเน้นที่จะศึกษาฟิสิกส์และเทคโนโลยีของการผลิตอิเล็กตรอนห้วงแคบเพื่อใช้ผลิตแสงอาพันธ์ (coherent) ความเข้มสูงในช่วงความถี่ใต้แดงย่านไกล (far-infrared หรือ FIR) ที่มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 50 mm - 1000 mm ซี่งรังสีในย่านดังกล่าวเหมาะสมที่จะนำไปประยุกต์ใช้ในการศึกษาวิจัยหลายสาขาวิชา เช่น วัสดุศาสตร์ การศึกษาสมบัติของวัสดุ High- TC materials การศึกษาสมบัติและโครงสร้างของโพลิเมอร์และสารชีวโมเลกุล การศึกษาทาง Phonon Physics และ Surface Physics รังสี FIR ที่จะผลิตได้จากโครงการสุริยานี้จะมีความเข้มสูงกว่ารังสีที่ได้จากการแผ่รังสีของวัตถุดำ (Black Body Radiation) ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีในย่าน FIR ที่ใช้กันอยู่ทั่วไป อีกทั้งรังสีที่จะผลิตได้ยังมีความเข้มสูงกว่ารังสีที่ผลิตได้จากเครื่องกำเนิดแสงซิน-โครตรอน (Synchrotron Radiation)
สำหรับอิเล็กตรอนห้วงแคบที่จะใช้ผลิตรังสี FIR นั้นจะมีความเร็วอยู่ในระดับสัมพัทธภาพ (Relativistic Electrons) และมีความยาวของห้วง (bunch) สั้นอยู่ในเรือน 10-15 วินาที หรือเฟมโตวินาที (femtosecond) อิเล็กตรอนห้วงแคบนี้จะสามารถผลิตแสงอาพันธ์ที่มีความเข้มของรังสีเป็นสัดส่วนกับจำนวนของอิเล็กตรอน Ne ในลำอิเล็กตรอนยกกำลังสองซึ่งเป็นความเข้มที่สูงมาก (จำนวนอิเล็กตรอน Ne ในลำอิเล็กตรอนมีค่าประมาณ 108-1010 ตัว รังสีอาพันธ์ที่ผลิตได้จะมีสเปกตรัมกว้างครอบคลุมตั้งแต่รังสีที่มีความยาวคลื่นเท่ากับความยาวของห้วงอิเล็กตรอนไปถึงรังสีที่มีความยาวคลื่นในช่วงเซนติเมตรดังนั้นจึงครอบคลุมรังสีในย่าน FIR เป็นอย่างดี
สำหรับอิเล็กตรอนเชิงสัมพัทธภาพห้วงแคบนั้นผลิตได้โดย ผลิตอิเล็กตรอนพลังงาน 2.5 MeV จากปืนอิเล็กตรอนความถี่คลื่นวิทยุ (Rf-gun) ที่มีการกระจายตัวของอิเล็กตรอนที่เหมาะสมสำหรับการบีบห้วงอิเล็กตรอนให้แคบ แล้วยิงลำอิเล็กตรอนดังกล่าวผ่านแม่เหล็กบีบ (magnet bunch compressor or alpha magnet) เพื่อบีบขนาดความกว้างของห้วงอิเล็กตรอนให้แคบที่สุดเท่าที่จะทำได้ ซึ่งระบบดังกล่าวสามารถผลิตอิเล็กตรอนห้วงแคบในเรือนเฟมโตวินาที อิเล็กตรอนห้วงแคบจากแม่เหล็กบีบจะถูกเร่งให้มีพลังงานสูงขึ้นถึง 20-30 MeV โดยเครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (Linear Accelerator หรือ Linac) ทั้งนี้ระหว่างแต่ละส่วนประกอบจะมีระบบโฟกัสลำอิเล็กตรอน (focusing system) ซึ่งทำมาจากแม่เหล็กสี่ขั้ว (quadrupole magnet) และแม่เหล็กเบี่ยงเบน (steering magnet) ซึ่งเป็นแม่เหล็กสองขั้ว (dipole magnet) ส่วนการผลิตรังสี FIR จะใช้อิเล็กตรอนหลังจากถูกเร่งด้วย Linac ผลิตรังสีในรูปของ transition radiation ซึ่งจะเกิดการแผ่รังสีดังกล่าวเมื่ออนุภาคมีประจุเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่มีค่า dielectric constant ต่างกัน โดยจะผลิตรังสีเมื่อส่งลำอิเล็กตรอนผ่านแผ่นอลูมิเนียมบางซึ่งเป็นสถานะภาพไม่ต่อเนื่องของตัวกลางระหว่างสูญญากาศและอลูมิเนียม
การสร้างชิ้นส่วนและการทดสอบคุณสมบัติเบื้องต้นโดย Rf-Measurement ของปืนอิเล็กตรอน (Rf-Gun) ได้เสร็จสมบูรณ์ ขณะนี้อยู่ในระหว่างการประกอบและการปรับความถี่ครั้งสุดท้าย (frequency tunning) การสร้างแม่เหล็กบีบ (alpha magnet) รวมทั้งการทดสอบคุณสมบัติของสนามแม่เหล็กได้เสร็จสมบูรณ์ แม่เหล็กสี่ขั้ว (quadrupole magnet) และแม่เหล็กเบี่ยงเบน (steering magnet) อยู่ในระหว่างการประกอบและทดสอบแม่เหล็กต้นแบบ เครื่อง Linac และส่วนประกอบอื่น ๆ ของระบบที่ย้ายมาจากโรงพยาบาลมหาราช จ.เชียงใหม่ ได้ติดตั้งเรียบร้อยแล้ว ส่วนประกอบหลักของระบบได้ผ่านการทดสอบ ได้มีการปรับปรุงระบบควบคุมหลักซึ่งดั้งเดิมถูกออกแบบสำหรับใช้งานด้านรังสีบำบัดในโรงพยาบาล เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้เป็นเครื่อง Linacในโครงการนี้ การปรับปรุงดังกล่าวได้เสร็จสมบูรณ์ และขณะนี้อยู่ในระหว่างการทดสอบจริงกับเครื่อง Linac และส่วนประกอบอื่น ๆ
ในปีการศึกษาที่ผ่านมาทางกลุ่มได้ผลิตนักศึกษาระดับปริญญาโท 1 คน คือ นายจตุพร สายสุด
คณะผู้รับผิดชอบโครงการ
1. รองศาสตราจารย์ ดร. ถิรพัฒน์ วิลัยทอง
2. อาจารย์ ดร.จิตรลดา เศรษฐกร
3. ศาสตราจารย์ ดร.Helmut Wiedemann6)
4. นายMichael Rhodes1)
5. นายปถม วิชัยศิริมงคล1)
6. นายศักดิ์ชัย อ่ำแก้ว1)
7. นายวิฑูรย์ จินะมูล2)
คณะนักศึกษาร่วมวิจัย
1. น.ส.สาคร ริมแจ่ม นักศึกษาปริญญาเอก
2. นายนพดล อุภาดี นักศึกษาปริญญาตรี
3. น.ส.เบ็ญจวรรณ หาญพิพัฒน์ นักศึกษาปริญญาตรี
อุปกรณ์หลัก
6-20 MeV Linear Electron Accelerator

หมายเหตุ : เลขยกกำลัง " x) " มีความหมายดังต่อไปนี้
1) สถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
2) เจ้าหน้าที่โครงการ
3) ห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ภาควิชาพืชสวน คณะเกษตรศาสตร์
4) ห้องปฏิบัติการ พันธุศาสตร์และอณูชีววิทยา ภาควิชาชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์
5) Department of Physics, Wuppertal University, Germany
6) Department of Experimental Physics, Stanford University, USA