รูปที่ 1 เครื่อง Powder XRD (X-ray Diffractometer) ที่ใช้ในห้องปฏิ่บัติการของเรา แหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์จะอยู่ทางด้านซ้าย ตัวอย่างจะวางตรงกลาง และมีหัววัดรังสีเอ็กซ์ที่เลี้ยวเบนออกมาจากตัวอย่างทางด้านขวา โดยอุปกรณ์ทั้ง 3 ชิ้นจะติดตั้งอยู่บนวงล้อ (ตัวกลม ๆ) ที่เรียงซ้อนกันและมีการหมุนสัมพันธ์กัน
เครื่อง XRD (X-ray Diffractometer) ที่ใช้ในการวิเคราะห์โครงร่างผลึกโดยอาศัยรูปแบบการหักเหรังสีเอ็กซ์นั้นอาศัยหลักการที่ว่า รูปแบบ (ความแรงของสัญญาณที่วัดได้ ณ ตำแหน่งมุมต่าง ๆ) ของผลึกแต่ละชนิดต่างมีลักษณะเฉพาะตัวของมันเอง (เหมือนลายนิ้วมือของคน)
ตัวอุปกรณ์นั้นมีชิ้นส่วนเคลื่อนที่คือวงล้อที่เห็นเป็นวงกลมในรูป โดยจะมีวงล้อ 3 วงซ้อนกันอยู่โดยแต่ละวงล้อจะติดตั้ง แหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์ ตัวอย่าง และหัววัดรังสี ในระหว่างการวิเคราะห์นั้นตัววงล้อแต่ละวงจะมีการหมุนที่สัมพันธ์กันตามรูปแบบที่ต้องการวิเคราะห์
การวิเคราะห์ตามปรกติที่นิสิตส่วนเกือบทุกคนในแลปเราใช้กันนั้น แหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์จะมีการหมุนไปพร้อม ๆ กับหัววัดรังสี โดยจะทำมุมกับตัวอย่างเป็นมุมที่เท่ากัน (กล่าวคือถ้าแหล่งกำเนิดรังสีฉายรังสีที่ทำมุมตกกระทบ 30 องศากับตัวอย่าง หัววัดรังสีก็จะอยู่ในตำแหน่งที่ทำมุม 30 องศากับตัวอย่างด้วยเพื่อวัดรังสีที่สะท้อนออกมา ณ ตำแหน่งมุมนั้น ๆ)
เมื่อไม่นานมานี้นิสิตผู้ดูแลเครื่องมาปรึกษากับผมว่าเครื่องมีปัญหา โดยเล่าอาการว่าในระหว่างการวิเคราะห์นั้นมีเสียงดังผิดปรกติออกมาเป็นบางครั้ง เมื่อเรียกช่างมาดู ช่างบอกว่าเป็นเพราะบอร์ด (แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์) ที่ควบคุมการทำงานของวงล้อนั้นเสีย ทำให้ส่งสัญญาณไปควบคุมการหมุนของได้ไม่ดี เสนอให้เปลี่ยนบอร์ดใหม่ โดยราคาของบอร์ดใหม่อยู่ที่ประมาณ 300,000 บาท (สามแสนบาท) แต่ถ้าเปลี่ยนแล้วยังไม่หายเพราะปัญหาไม่ได้อยู่ที่บอร์ด ก็จะเอาบอร์ดตัวเก่าใส่ให้เหมือนเดิม และไม่คิดราคาบอร์ดตัวใหม่
ข้อเสนอนี้ฟังดูเข้าที แต่มันยังไงยังไงอยู่
ผมถามนิสิตผู้ดูแลว่าที่ว่าเสียงดังนั้น เสียงอะไรดัง หรือมันดังอย่างไร นิสิตผู้นั้นก็ไม่สามารถตอบได้ เนื่องจากไม่ได้เป็นผู้ประสบเหตุ เพียงแต่ได้รับแจ้งจากรุ่นน้องที่เป็นผู้ใช้เครื่อง คำถามต่อไปคือเสียงมันดังในขณะไหน เกิดขึ้นเมื่อวงล้ออยู่ที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งหรือเกิดขึ้นแบบเอาแน่เอานอนไม่ได้ ซึ่งก็ไม่ได้รับคำตอบอีก เพราะในระหว่างการวิเคราะห์นั้นนิสิตมักจะปล่อยให้เครื่องทำงานของมันเองโดยไม่ (เคยคิดจะแม้แต่เพียงสักครั้งเดียว) ดูการทำงานของมันเลยว่ามันทำงานได้เรียบร้อยหรือเปล่า
แล้วผมก็ยกตัวอย่างว่าเวลาที่เครื่องคอมพิวเตอร์มีปัญหามันก็ส่งเสียงดังได้ ซึ่งเสียงนั้นพอจะบอกที่มาของปัญหาได้ ตัวคอมพิวเตอร์เองมีแหล่งกำเนิดเสียงอยู่สองประเภทคือ ลำโพง และอุปกรณ์เคลื่อนไหว (เช่น พัดลม ฮาร์ดดิสก์ เครื่องอ่านแผ่นดิสก์ ซีดี) ซึ่งเสียงแต่ละชนิดมันไม่เหมือนกัน เช่นถ้ามีเสียงดัง แกรก แกรก หรือเสียงหวีดหวิว พวกนี้ควรจะเป็นปัญหาทางกล ที่เกิดจากการหมุนหรือการเคลื่อนที่ที่ผิดปรกติหรือมีปัญหาของชิ้นส่วนเคลื่อนที่ได้ แต่ถ้าเป็นเสียงดังประหลาดออกมาจากลำโพงนั่นก็เป็นอีกเรื่องหนึ่ง อาจเป็นเพราะตัวเมนบอร์ดติดต่อกับชิ้นส่วนต่าง ๆ มีปัญหา ก็เลยส่งเสียงเตือนออกมา ผมก็เคยมีปัญหาเรื่องนี้กับรถยนต์ที่ผมขับ ผมแจ้งช่างว่ามีเสียงดังผิดปรกติเวลาวิ่ง (ดังนั้นมันไม่ใช่เสียงเครื่องยนต์หรือสายพาน เพราะเสียงดังกล่าวทดสอบได้โดยการจอดรถอยู่กับที่ เข้าเกียร์ว่าง แล้วเร่งเครื่อง) เสียงที่ดังในระหว่างการขับที่เป็นไปได้คือเสียงลม (ซึ่งถ้าเป็นปัญหานี้จริงควรจะได้ยินกับรถทุกคันตั้งแต่ซื้อมา หรืออาจเกิดจากชิ้นส่วนบางชิ้นหลุดออก แล้วเกิดการปะทะของลม) เสียงยาง (ที่ใช้งานมานานจนเนื้อยางแข็งหรือหมดสภาพ) และเสียงลูกปืนล้อ (ที่แตก) ผมนั่งรถฟังเสียงไปกับช่างเป็นระยะทางกว่า 20 กิโลเมตร ช่างก็บอกว่าเป็นเสียงยางรถยนต์ แต่ผมก็ยืนยันว่ายางรถยนต์พึ่งจะเปลี่ยน และผมก็ยังได้ยินเสียงยางรถยนต์เวลาวิ่งยังดังเหมือนเดิม แต่มีเสียงนี้แทรกเข้ามา ตัวผมเองนั้นสงสัยว่าจะเป็นเสียงลูกปืนล้อ เพราะเคยมีปัญหาดังกล่าว แต่ครั้งนี้เสียงที่ดังมันไม่เหมือนกับเสียงโลหะบดสีกัน ผมก็เลยไม่แน่ใจ สุดท้ายช่างก็บอกว่าจะเอาล้อขึ้นปั่น แล้วก็พบว่าเสียงนั้นเป็นเสียงลูกปืนล้อแตกจริง ๆ
จากมุมมองของผมนั้น เนื่องจากเครื่อง XRD ไม่ได้มีลำโพงเหมือนเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้นผมจึงคิดว่าเสียงที่ดังออกมาควรเป็นปัญหาทางกลที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของวงล้อ และอุปกรณ์ดังกล่าวตั้งแต่ซื้อมาใช้งานเป็นเวลากว่า 10 ปีก็ไม่เคยมีการหล่อลื่นชิ้นส่วนนี้แต่อย่างไร ผมก็เลยสงสัยว่าปัญหาจะอยู่ที่การหล่อลื่นหรือเปล่า ก็เลยให้นิสิตลองติดต่อช่างว่าถ้าทำเพียงแค่ถอดชิ้นส่วนวงล้อมาหล่อลื่นใหม่จะเสียค่าใช้จ่ายเท่าใด ซึ่งก็ได้คำตอบกลับมาคืออยู่ในหลักพันบาท ผมก็เสนอให้เรียกช่างมาทำการหล่อลื่นก่อนแล้วรอดูว่าจะมีปัญหาใดหรือเปล่า
สิ่งที่น่าสนใจก็คือถ้าหากปัญหาอยู่ที่การวงล้อขาดการหล่อลื่น โดยที่ตัวบอร์ดไม่เกี่ยวข้องอะไร แต่เราเรียกช่างมาเปลี่ยนบอร์ดแทน (จ่ายตั้งสามแสนบาท) ปัญหาดังกล่าวจะหมดไปหรือไม่
คำตอบก็คือ "เป็นไปได้ทั้งสองอย่าง"
ถ้าช่างทำเพียงแค่ถอดบอร์ดเก่าออกแล้วใส่บอร์ดใหม่เข้าไปแทน แล้วเราก็เฝ้าช่างตลอดเวลาว่าให้ทำเพียงเท่านี้นะ แล้วทดลองเดินเครื่องเพื่อฟังเสียงดูว่าเกิดอะไรหรือเปล่า เราก็จะพบว่าปัญหาดังกล่าวยังอยู่ ดังนั้นเราก็ไม่ต้องจ่ายค่าบอร์ดตั้งสามแสนบาทตามราคาที่เขาเสนอ
แต่ถ้าเราไม่ได้จับตาการทำงานของช่างตลอดเวลา ช่างอาจไม่ได้ทำการเปลี่ยนเพียงแค่บอร์ด อาจทำโน่นทำนี่ เช่นถอดชิ้นส่วนมาประกอบใหม่ รวมทั้งทำการหล่อลื่นวงล้อด้วย เราก็จะพบว่าปัญหาเรื่องเสียงดังกล่าวมันหมดไป ช่างก็จะบอกเราว่าปัญหาอยู่ที่บอร์ด (ทั้ง ๆ ที่มันไม่เกี่ยวกันเลย) เราก็จะต้องจ่ายค่าบอร์ดสามแสนบาททั้ง ๆ ที่บอร์ดของเดิมมันไม่ได้เสีย
เป็นเรื่องปรกติที่อุปกรณ์ที่มีการเคลื่อนไหวมักเกิดการหลวมคลอนของนอตหรือชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่ยึดตัวอุปกรณ์นั้นไว้ การหลวมคลอนดังกล่าวก็ทำให้เกิดเสียงดังได้ในระหว่างการเคลื่อนไหวของอุปกรณ์นั้น เมื่อเราทำการถอดอุปกรณ์ดังกล่าวออกมาแล้วประกอบเข้าไปใหม่ ในขณะประกอบเราก็ได้ทำการขันนอตหรือตัวยึดที่หลวมคลอนนั้นให้แน่นดังเดิม ดังนั้นเมื่อประกอบของเดิมกลับคืนเข้าไปใหม่เสียงดังนั้นก็จะหายไป ปัญหาบางอย่างเกิดที่ตัวยึดหลวมคลอนแค่นั้น แต่ช่างบอกว่าชิ้นส่วนนั้นเสีย (ทั้ง ๆ ที่ความจริงมันไม่เสีย เพียงแต่ว่ามันสั่นในขณะทำงานเพราะตัวยึดมันหลวม) เมื่อทำการถอดชิ้นส่วนเก่าออกเพื่อใส่ชิ้นส่วนใหม่เข้าไป ก็จะมีการขันตัวยึดที่หลวมนั้นให้แน่นดังเดิม เสียงที่ดังก็จะหายไป
สำหรับเครื่อง XRD เครื่องนี้หลังจากที่นิสิตได้เรียกช่างเข้ามาทำการหล่อลื่นการหมุนของวงล้อแล้ว เท่าที่ทราบในขณะนี้คือปัญหาดังกล่าวหายไป ยังไม่มีการแจ้งใด ๆ ว่ามีเสียงดังผิดปรกติเหมือนเดิมอีก
เครื่อง XRD เครื่องนี้เคยเกิดปัญหาแบบที่ผมอยากเรียกว่าปัญหา "โทษเครื่องไว้ก่อน ฉันไม่ผิด" เมื่อหลายปีที่แล้วมีการแจ้งว่าเครื่องมีปัญหา เนื่องจากไม่มีสัญญาณการหักเห ปัญหานี้เกิดขึ้นกับนิสิตเพียงรายเดียวเท่านั้น พอถามคนอื่นก็บอกว่าไม่เห็นจะมีปัญหาใด ๆ เรื่องทั้งเรื่องคือนิสิตดังกล่าวเตรียมผลึกตัวเร่งปฏิกิริยาขึ้นมาแล้วต้องการวิเคราะห์โครงร่าง แต่ผลการวิเคราะห์กลับไม่มีสัญญาณการหักเหใด ๆ เหมือนที่เขาเคยวัดได้ ผมก็เลยถามกลับไปว่าแล้วตัวอย่างที่คุณเตรียมมันมีความเป็นผลึกหรือเปล่าล่ะ เพราะคนอื่นเขาก็วัดได้ แสดงว่าปัญหามันไม่ได้อยู่ที่เครื่อง แต่อยู่ที่ตัวอย่างของคุณมากกว่าว่าเตรียมตัวอย่างออกมาแล้วไม่เป็นผลึก แต่เขาก็แย้งกลับมาว่าก็ผมเตรียมตามแบบนี้มันก็ควรจะต้องออกมาเป็นผลึก ผมก็แย้งกลับไปว่าถ้าคุณมั่นใจว่าคุณเตรียมแล้วออกมาเป็นผลึก แล้วคุณมาวัด XRD ทำไม การที่คุณนำตัวอย่างมาวัด XRD ก็เพื่อตรวจสอบว่าตัวอย่างที่เตรียมได้เป็นผลึกอย่างที่ต้องการหรือเปล่าไม่ใช่หรือ งานนี้ไม่มีการซ่อมเครื่อง แต่เขาก็ไม่กลับมาคุยอะไรกับผมอีกเลย
อีกปัญหาหนึ่งเกิดก่อนหน้านั้นอีก โดยมีลักษณะคล้าย ๆ กันคือวัดออกมาแล้วความแรงสัญญาณที่วัดได้นั้นต่ำมาก และเกิดขึ้นกับทุกคน ผมก็เลยขอให้นิสิตทำการวิเคราะห์ให้ดูและ "เฝ้าดู" การทำงานของเครื่อง จากการเฝ้าดูพบว่าในระหว่างที่เครื่องทำงานนั้น แหล่งกำเนิดรังสีเอ็กซ์นิ่งอยู่กับที่ ไม่มีการเคลื่อนไหว มีแต่หัววัดรังสีเท่านั้นที่หมุนไป พอไปตรวจสอบโปรแกรมควบคุมการทำงานของเครื่องก็พบว่ามีการเปลี่ยนรูปแบบการวัด จากปรกติที่ให้แหล่งกำเนิดรังสีและหัววัดรังสีเคลื่อนที่สัมพัทธ์กัน กลายเป็นกำหนดให้แหล่งกำเนิดรังสีอยู่กับที่และมีการเคลื่อนที่เฉพาะหัววัดรังสีเท่านั้น พอเปลี่ยนพารามิเตอร์ดังกล่าวกลับคืนเดิม เครื่องก็กลับมาเป็นปรกติเหมือนเดิม
นิสิตแต่ละรายยืนยันอย่าหนักแน่นว่า "ไม่" มีใครไปเปลี่ยนพารามิเตอร์ดังกล่าว ผมก็ถามกลับไปว่าแล้วพวกคุณมีใครเฝ้าเครื่องไว้ตลอด 24 ชั่วโมงหรือเฝ้าดูการกดปุ่มของแต่ละคนที่มาใช้เครื่องหรือเปล่า ถ้าคุณมั่นใจว่าไม่มีคนไปกดเปลี่ยน ก็ขอคำอธิบายที่เป็น "วิทยาศาสตร์" ว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไร
ผมไม่ได้รับคำอธิบายที่เป็น "วิทยาศาสตร์" กลับมา
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น