การปรับค่าตัวประกอบกำลังหลอดฟลูออเรสเซนต์ MO Memoir : Thursday 2 October 2568

ตอนเด็ก ๆ เคยเห็นโคมหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่บ้านญาติที่ต่างจังหวัดมีวัตถุทรงกระบอกอันใหญ่ ๆ (เทียบกับขนาดหลอด) ติดตั้งอยู่ ซึ่งตอนนั้นก็ไม่รู้ว่ามันคืออะไรเพราะที่บ้านที่กรุงเทพไม่มี มารู้เอาตอนโตขึ้นว่ามันคือตัวเก็บประจุที่เอาไว้ปรับค่าตัวประกอบกำลัง (power factor ที่ย่อว่า pf บ้าง PF บ้าง) ในยุคสมัยนั้น (ก็กว่า ๔๐ ปีที่แล้ว) เป็นยุคสมัยที่กำลังการผลิตไฟฟ้าของไทยจะเรียกว่าไม่ค่อยพอเพียงก็ได้ ตอนหัวค่ำต้องประหยัดไฟกันทั้งประเทศ ไฟถนนต้องเปิดดวงเว้นดวง สถานีโทรทัศน์ต่าง ๆ งดออกรายการช่วง ๑๘.๓๐ ถึง ๒๐.๐๐ น (เพื่อให้ทุกบ้านปิดโทรทัศน์ จะได้ประหยัดไฟ ซึ่งตอนนั้นยังไม่มีเครื่องเล่นวิดิทัศน์)

ชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นอุปกรณ์ที่มีค่าตัวประกอบกำลังต่ำตัวหนึ่ง สำหรับบ้านพักอาศัยทั่วไปที่ไม่ได้ติดตั้งหลอดชนิดนี้จำนวนมาก ค่าตัวประกอบกำลังที่ต่ำนี้ก็ไม่ได้ส่งผลต่อปริมาณกระแสไฟที่ต้องไหลเข้าบ้านมากเท่าใดนัก แต่ในอาคารพาณิชย์ที่มีการใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นจำนวนมาก และมีการเปิดใช้งานจำนวนมากในเวลาเดียวกัน ปริมาณกระแสที่ต้องจ่ายเพิ่มขึ้นเนื่องจากค่าตัวประกอบกำลังที่ต่ำนั้นจัดว่าสูงอยู่เหมือนกัน

วิธีการลดปริมาณกระแสที่ต้องจ่ายทำได้ด้วยการติดตั้งตัวเก็บประจุขนานเข้ากับวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์ ตัวเก็บประจุจะทำให้ค่าตัวประกอบกำลังเพิ่มสูงขึ้น (เฟสของความต่างศักย์และกระแสใกล้เคียงกันมากขึ้น) ตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ ๑ ข้างล่างเป็นของโคมไฟของชั้นที่ผมทำงานอยู่ ชั้นนี้ติดตั้งโคมชนิด ๓ หลอด (บางชั้นติดตั้งโคมชนิด ๔ หลอด) ซึ่งตอนนี้โคมเหล่านี้อายุการใช้งานมันก็มากแล้ว ถ้าชั้วหลอดยังใช้ได้อยู่เขาก็เปลี่ยนเป็นหลอดแอลอีดีแทน แต่ถ้าขั้วหลอดมันเปราะหมดแล้วก็จะเปลี่ยนทั้งโคม ตัวสีส้มที่เห็นในรูปที่ ๑ ข้างล่าง (รวมทั้งในกรอบสี่เหลี่ยมด้วย) ก็คือตัวเก็บประจุที่ติดตั้งมาเพื่อปรับค่าตัวประกอบกำลังให้เข้าใกล้ 1.0

รูปที่ ๑ ตัวสีส้มที่เห็นคือตัวเก็บประจุที่ใช้สำหรับปรับค่าตัวประกอบกำลังให้กับโคมหลอดฟลูออเรสเซนต์

รูปที่ ๒ เป็นวงจรการต่อหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีการติดตั้งตัวเก็บประจุ (C2) ในรูปแบบขนานกับวงจรหลอด เพื่อทำหน้าที่ปรับค่าตัวประกอบกำลังให้สูงขึ้น ตัวหลักที่ทำให้ค่าตัวประกอบกำลังของหลอดฟลูออเรสเซนต์มีค่าต่ำก็น่าจะเป็นตัวบัลลาสต์ (ballast) ที่โครงสร้างเป็นขดลวดพันอยู่บนแกนเหล็ก ส่วนตัวเก็บประจุ C1 นั้นในความเป็นจริงมันไม่มี มันเป็นค่าของตัวสตาร์ทเตอร์ (starter) ที่เขาเขียนแยกออกมาเพื่อให้เห็นภาพชัดเจนขึ้น เพราะตัวสตาร์ทเตอร์เองเมื่อหลอดติดแล้วตัวขั้วโลหะจะแยกออกจากกัน ทำให้มีคุณสมบัติเป็นเหมือนตัวเก็บประจุที่เก็บประจุได้นิดหน่อย

 

รูปที่ ๒ วงจรการต่อหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีการติดตั้งตัวเก็บประจุ (C2) ด้วยการต่อขนานกับตัวหลอด

ด้วยการที่ได้ซื้อ micro power monitor จาก shopee มาเล่นกว่าปี มาวันนี้ก็เลยทดลองนำเครื่องดังกล่าวมาวัดค่าตัวประกอบกำลังของหลอดไฟที่มีอยู่ในบ้าน ๔ ชนิด ชนิดแรกคือหลอดไส้หรือ incandescent lamp ขนาด 40วัตต์ที่เป็นหลอดยุคเก่าและที่บ้านยังมีอยู่ ซึ่งผลออกมาก็คือตัวประกอบกำลังมีค่าเป็น 1.00

ทีนี้พอลองวัดค่าของหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์หรือที่เราเรียกว่าหลอดตะเกียบขนาด 11 วัตต์ดูบ้าง ก็วัดค่าตัวประกอบกำลังได้ประมาณ 0.71 และพอเปลี่ยนเป็นหลอดแอลอีดีขนาด 7 วัตต์ ก็ได้ค่าตัวประกอบกำลังประมาณ 0.64

รูปที่ ๓ ค่าตัวประกอบกำลังของ (ซ้าย) หลอดฟลูออเรสเซนต์ (กลาง) หลอดแอลอีดี และ (ขวา) หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์

หลอดสุดท้ายที่ทำการทดสอบคือโคมฟลูออเรสเซนต์ 18 วัตต์ที่ยังใช้บัลลาสต์แบบเก่าอยู่ (ที่ไม่ใช่ชนิด low loss) ก็วัดค่าตัวประกอบกำลังได้เพียงแค่ประมาณ 0.33 และกินไฟอยู่ที่ประมาณ 30 วัตต์ แสดงว่าการสูญเสียที่ตัวบัลลาสต์นั้นอยู่ที่ประมาณ 10 วัตต์ ซึ่งน่าจะเป็นเข่นนั้น เพราะชนิด low loss นั้นการสูญเสียอยู่ที่ประมาณ 5 วัตต์

นั่นแสดงว่าการเปลี่ยนจากหลอดฟลูออเรสเซนต์มาเป็นหลอดแอลอีดีนั้น แม้ว่าจะสามารถลดการสูญเสียพลังงานลงได้มากจากการที่ได้ความสว่างเท่าเดิมแต่ใช้พลังงานไฟน้อยลง แต่เราก็ยังสามารถลดการสูญเสียนี้ลงไปได้อีก (ถ้าต้องการ แต่จะคุ้มหรือเปล่าก็ไม่รู้) ด้วยการติดตั้งตัวเก็บประจุเข้าไป โคมหลอดแอลอีดี 10 วัตต์ที่นำมาใช้แทนหลอดฟลูออเรสเซนต์ 18 วัตต์ก็มีค่าตัวประกอบกำลังอยู่ที่ประมาณ 0.6

ตัวโคมสำหรับติดตามบ้านที่เห็นขายกันอยู่นั้นไม่เห็นมีการติดตั้งตัวเก็บประจุ เป็นเพียงแค่ฐานเปล่า ๆ สำหรับติดหลอด แต่ถ้าเป็นโคมสำหรับติดฝ้าเพดานในอาคารต่าง ๆ นั้นก็ไม่รู้เหมือนกันว่ามีการติดตั้งตัวเก็บประจุมาให้ด้วยหรือเปล่า เพราะยังไม่มีโอกาสไปรื้อดู

การประหยัดพลังงานของโคมไฟแสงสว่างก็เห็นเปลี่ยนมาเรื่อย ๆ จากยุคของการใช้หลอดไส้มาเป็นหลอดตะเกียบ จากยุคของการใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์แบบเดิมที่อ้วนมาเป็นขนาดปัจจุบันที่เรียกว่าหลอดผอม (หลอดกินไฟลดลง 40 วัตต์เหลือ 36 วัตต์ และจาก 20 วัตต์เหลือ 18 วัตต์) และการเปลี่ยนบัลลาสต์เป็นชนิด low loss (การสูญเสียลดลงจาก 10 วัตต์เหลือ 5 วัตต์) ถ้าเป็นอาคารที่ใช้โคมไฟจำนวนมากก็จะมีการใช้โคมที่มีการติดตั้งตัวเก็บประจุเพื่อปรับค่าตัวประกอบกำลัง จนเข้าสู่ยุคปัจจุบันที่หลอดฟลูออเรสเซนต์แบบเดิมถูกแทนที่ด้วยหลอดแอลอีดี

ภาพล่างสุดไม่เกี่ยวอะไรกับบทความนี้ เป็นบรรยากาศการสอบ (ที่ต้องไปคุมสอบ) วิชาของตัวเองเมื่อวันศุกร์ที่ ๒๖ ตุลาคม ๒๕๖๘ ที่ผ่านมา ขอเอามาบันทึกไว้สักหน่อย เพราะปีการศึกษาหน้าก็คงจะไม่ต้องเข้าคุมสอบแล้ว

รูปที่ ๔ บรรยากาศการคุมสอบเมื่อบ่ายวันศุกร์ที่ ๒๖ กันยายนที่ผ่านมา

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๒๒ เครื่องกระตุกหัวใจด้วยไฟฟ้า (Defibrillator) MO Memoir : Tuesday 10 September 2567

เครื่องกระตุกหัวใจด้วยไฟฟ้า (Defibrillator) ทำหน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้หัวใจเพื่อให้หัวใจกลับมาเต้นเป็นจังหวะปรกติ ในการใช้งานจะวางขั้วไฟฟ้าขั้วหนึ่งไว้ที่ใต้กระดูกไหปลาร้าข้างขวาและอีกขั้วหนึ่งไว้ที่ใต้ราวนมซ้ายด้านข้างลำตัว โดยให้เส้นทางการไหลองกระแสไฟฟ้าจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่งนั้นไหลผ่านหัวใจ

รูปที่ ๑ ข้างล่างเป็นวงจรไฟฟ้าของเครื่องกระตุกหัวใจด้วยไฟฟ้า การทำงานเริ่มจากการประจุไฟให้กับตัวเก็บประจุ (capacitor) โดยไฟฟ้ากระแสสลับจากแหล่งจ่ายจะถูกเพิ่มความต่างศักย์ให้สูงขึ้น (ด้วย Step-up transformer) และแปลงเป็นไฟกระแสตรง (ด้วย Rectifier) ในช่วงเวลานี้ตัวสวิตช์จะอยู่ทางด้าน Charging circuit (ด้านซ้าย)

รูปที่ ๑ วงจรไฟฟ้าของเครื่องกระตุกหัวใจด้วยไฟฟ้า

เมื่อต้องการกระตุกหัวใจ ตัวสวิตช์จะถูกเปลี่ยนมาอยู่ทางด้าน Patient circuit (ด้านขวา) เมื่อผู้ใช้งานกดสวิตช์ที่ตัว Paddles ตัวเก็บประจุจะคายประจุไฟฟ้าที่สะสมเอาไว้ออกมา แต่เพื่อไม่ให้การคายประจุเกิดเร็วเกินไป (เพราะต้องการให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านนานช่วงเวลาหนึ่ง) เลยต้องมีการติดตั้งขดลวดเหนี่ยวนำ (Inductor) เพื่อสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าต่อต้านการไหลของประจุไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุคายออกมา ทำให้ระยะเวลาที่ตัวเก็บประจุคายประจุออกมาจนหมดนั้นเพิ่มขึ้น

สาเหตุที่ต้องใช้ตัวเก็บประจุในการจ่ายไฟก็เพราะตัวเก็บประจุสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าออกมาได้มากในเวลาอันสั้น แต่เพื่อให้ปริมาณประจุไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุเก็บไว้ได้นั้นมีมากพอ จึงต้องใช้ความต่างศักย์ที่สูงในการประจุไฟให้กับตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุที่ใช้ในงานนี้เป็นชนิดที่เรียกว่า "Pulse Discharge Capacitor" รูปที่ ๒ เป็นหน้าเว็บของบริษัทผู้ผลิต Pulse Discharge Capacitor บริษัทหนึ่ง ที่สามารถผลิตตัวเก็บประจุชนิดนี้ที่รองรับไฟฟ้า 100 kV ได้

รูปที่ ๒ เว็บบรรยายคุณลักษณะและการประยุกต์ใช้งานของบริษัทผู้ผลิต Pulse Discharge Capacitor บริษัทหนึ่ง ตัวเก็บประจุชนิดนี้มีการนำไปใช้งานทั้งในด้านอุตสาหกรรม, แสงเลเซอร์ทางการแพทย์และแสงเลเซอร์พลังงานสูง, งานวิจัย, อุปกรณ์ทางการแพทย์ และทางทหาร

รูปที่ ๓ คุณลักษณะของ Pulse Discharge Capacitor

Pulse discharge capacitor เป็นตัวเก็บประจุที่ได้รับการออกแบบมาให้สามารถรองรับวงรอบการประจุไฟ/คายประจุ (charging/discharging) ด้วยพลังงานที่สูงและความต่างศักย์ที่สูงหลายครั้ง และสามารถจ่ายพลังงานที่กักเก็บเอาไว้เป็นจำนวนมานั้นออกมาในช่วงเวลาสั้น ๆ

ตรงนี้มีคำศัพท์ ๒ คำเกี่ยวกับตัวเก็บประจุที่ต้องขอบันทึกเอาไว้หน่อย คำแรกคือ "Energy density" คือพลังงานที่ตัวเก็บประจุสามารถสะสมเอาไว้ได้ ค่านี้ยิ่งสูงก็แสดงว่าตัวเก็บประจุนั้นกักเก็บพลังงานได้สูง คำที่สองคือ "Power density" คืออัตราการปลดปล่อยพลังงานของตัวเก็บประจุ ถ้าปลดปล่อยออกมาได้รวดเร็วในเวลาอันสั้น ค่านี้ก็จะสูง ดังนั้นตัวเก็บประจุที่มี Energy density สูงก็ไม่จำเป็นต้องมีค่า Power density สูงตาม

รูปที่ ๔ คุณลักษณะตัวเก็บประจุที่เป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทาง (DUI) ตามหัวข้อ 3A001.e.2

รูปที่ ๕ คุณลักษณะตัวเก็บประจุที่เป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทาง (DUI) ตามหัวข้อ 3A201.a

ตัวเก็บประจุที่สามารถกักเก็บพลังงานได้สูงมีโอกาสที่จะเป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ถ้ามีคุณลักษณะเข้าข่ายหัวข้อ 3A001.e.2 (รูปที่ ๔) หรือ 3A201.a (รูปที่ ๕) ดังนั้นถ้าเอาตัวอย่างคุณลักษณะตัวเก็บประจุที่แสดงไว้ในรูปที่ ๓ มาพิจารณา ก็จะเห็นว่ามันมีโอกาสที่จะเข้าข่ายหัวข้อใดหัวข้อหนึ่ง

ดังนั้นถ้าตัวเก็บประจุที่ใช้กับเครื่องกระตุกหัวใจด้วยไฟฟ้ามีคุณสมบัติเป็นสินค้า DUI มันก็จะทำให้เครื่องกระตุกหัวใจด้วยไฟฟ้าเครื่องนั้นเป็นสินค้า DUI ไปด้วย

เอกสารเรื่อง "Dual-Use Legislation and MLCCs : Application Note" จัดทำโดย knowlescapacitor.com (ดาวน์โหลดได้ที่ https://info.knowlescapacitors.com/hubfs/DualUseLegislation_App%20Note.pdf - รูปที่ ๖ - ๑๐) ได้กล่าวถึงปัญหาตรงข้อนี้ โดยในหน้าที่ ๓ ของเอกสาร (รูปที่ ๘ ในกรอบสีแดง) ได้ระบุเจาะจงไปที่หัวข้อ 3A201.a.2 เพราะกำหนดค่า ความต่างศักย์ (voltage), ความสามารถในการกักเก็บประจุ (capacitance) ไว้ต่ำสุดเมื่อเทียบกับหัวข้ออื่น แต่ก็กำหนดค่าการเหนี่ยวนำแบบอนุกรม (series inductance) ไว้ต่ำกว่าค่าอื่นด้วย ค่าการเหนี่ยวนำนี้เพิ่มขึ้นตามความยาวของสายไฟที่ใช้ในการต่อขั้วไฟฟ้า ยิ่งสายไฟยาว ค่านี้ก็จะเพิ่มสูงขึ้น และความยาวของสายไฟนี้ก็ก่อให้เกิดปัญหาในการตีความว่าตัวเก็บประจุดังกล่าวมีคุณสมบัติเป็นสินค่าที่ใช้ได้สองทางหรือไม่

ประเด็นเรื่องขั้วต่อสายไฟนี้ถูกกล่าวไว้ในหน้าที่ ๔ (รูปที่ ๙ ในกรอบสีแดง) กล่าวคือตัวเก็บประจุนั้นประกอบด้วยส่วนที่ทำหน้าที่เก็บประจุ และขั้วต่อที่ทำหน้าที่ต่อส่วนที่ทำหน้าที่เก็บประจุกับวงจรไฟฟ้า ซึ่งรูปแบบของขั้วต่อนี้ทางผู้ผลิตสามารถปรับเปลี่ยนให้เป็นไปตามความต้องการของผู้ใช้ได้ เช่นตัวเก็บประจุที่มีสายไฟต่อออกมายาว 1 - 1.5 นิ้ว (25 - 37 มิลลิเมตร) และตัวสายไฟนี้ก็มีค่าการเหนี่ยวนำในตัวของมันเอง ดังนั้นถ้าวัดค่าการเหนี่ยวนำที่ปลายสายไฟก็อาจทำให้ค่าการเหนี่ยวนำรวมนั้นสูงเกินกว่า 10 nH (นาโนเฮนรี) ตัวเก็บประจุตัวนี้ก็จะไม่เป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทาง เพราะมีคุณสมบัติไม่ตรงกับข้อกำหนดในหัวข้อ 3A201.a.2 ทุกข้อ

แต่ถ้าไปวัดตรงบริเวณขั้วต่อสายด้านตัวเก็บประจุ ก็มีสิทธิจะพบว่าค่าการเหนี่ยวนำรวมนั้นต่ำกว่า 10 nH ได้ ซึ่งจะทำให้ตัวเก็บประจุตัวนี้เป็นสินค้าควบคุมตามหัวข้อ 3A201.a.2

หน้าที่ ๔ ของบทความ (รูปที่ ๙) ก็ยังให้ประเด็นที่น่าสนใจคือ ในกรณีที่ตัวเก็บประจุนั้นสามารถทำงานกับความต่างศักย์ที่สูงกว่า 750 V ได้ แต่เมื่อนำไปประยุกต์ใช้งานกับอุปกรณ์ที่ใช้ความต่างศักย์ในการประจุไฟให้กับตัวเก็บประจุนั้นไม่เกิน 750 Vซึ่งทำให้ปริมาณประจุที่เก็บได้นั้นต่ำกว่า 0.25 μF (ไมโครฟารัด) ก็จะทำให้อุปกรณ์ที่มีตัวเก็บประจุนั้นไม่กลายเป็นสินค้าควบคุม ก็อาจทำให้ถูกมองได้ว่าเป็นความพยายามที่จะหลีกเลี่ยงข้อกำหนด

ปัญหาเรื่องค่าการเหนี่ยวนำของตัวเก็บประจุเคยเล่าไว้ครั้งหนึ่งในเรื่อง "การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทางตัวอย่างที่ ๑ ตัวเก็บประจุ(Capacitor)" เมื่อวันพุธที่ ๑๒ พฤษภาคม พ.ศ. ๒๕๖๔

(หมายเหตุ : ค่าพลังงานของตัวเก็บประจุคำนวณได้จากสมการ (CV²)/2 เมื่อ C คือปริมาณประจุที่กักเก็บได้ และ V คือความต่างศักย์)

รูปที่ ๖ หน้าแรกของเอกสาร

 

รูปที่ ๗ หน้าที่ ๒ ของเอกสาร

 

รูปที่ ๘ หน้าที่ ๓ ของเอกสาร

 

รูปที่ ๙ หน้าที่ ๔ ของเอกสาร

 

รูปที่ ๑๐ หน้าที่ ๕ ของเอกสาร

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๑๙ เครื่องสลายนิ่วในไตด้วยคลื่นกระแทก (Lithotripter) MO Memoir : Monday 20 November 2566

ในช่วงท้ายของ workshop ที่จัดโดยวิทยากรจากสหรัฐอเมริกาเมื่อวันพฤหัสบดีที่ ๙ พฤศจิกายน ทางวิทยากรได้มีการเน้นถึงความสำคัญของการพิจารณาผู้รับสินค้าที่ใช้ได้สองทางว่าเป็นผู้รับที่เหมาะสมหรือไม่ โดยได้มีการกล่าวถึง "เครื่องสลายนิ่วในไตด้วยคลื่นกระแทก (Lithotripter)" โดยบอกว่ามีชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับ "การจุดระเบิดอาวุธนิวเคลียร์" เป็นส่วนหนึ่งของเครื่องดังกล่าว ก็เลยลองไปค้นดูว่ามันคือชิ้นส่วนไหน

แต่ก่อนอื่นเราลองมาทำความรู้จักหลักการทำงานของคลื่นนี้ดูก่อน

รูปที่ ๑ เป็นตัวอย่างหนึ่งของเครื่องสลายนิ่วในไตด้วยคลื่นกระแทก การทำให้เกิดคลื่นกระแทกอาศัยขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว (22) ที่วางห่างกันเล็กน้อย (คือไม่สัมผัสกัน) ตรงนี้เรียกว่า spark gap (24) เมื่อมีความต่างศักย์ที่สูงมากพอก็จะเกิดประกายไฟกระโดดข้ามจากขั้วหนึ่งไปยังอีกขั้วหนึ่งแบบเดียวกับหัวเทียนที่ใช้กับรถยนต์ ในกรณีของเครื่องนี้ตัว spark gap จะติดตั้งอยู่ภายในผนังสะท้อนคลื่นรูปทรงวงรี (ellipsoidal reflector - 14) โดยจะวางตัวที่ตำแหน่งโฟกัสตำแหน่งหนึ่งของวงรี โดยในตัวผนังสะท้อนนี้จะบรรจุน้ำเอาไว้เต็ม พลังงานความร้อนปริมาณมากที่เกิดจากประกายไฟในผิวน้ำในเวลาอันสั้นจะทำให้เกิดคลื่นแทกแผ่ออกไปจากจุดโฟกัส 24 ทุกทิศทาง และเมื่อคลื่นที่แผ่ออกไปนั้นไปกระทบกับผนังสะท้อนคลื่น (14) ก็จะเกิดการสะท้อนตรงไปยังจุดโฟกัสที่สอง 12 และไปถึงยังตำแหน่งโฟกัสที่สอง (12) ดังกล่าวพร้อม ๆ กัน โดยหน้าที่ของแพทย์คือต้องวางตำแหน่งนิ่วในไต (kidney stone) ให้อยู่ตรงตำแหน่งโฟกัสที่สอง (12) นี้ พลังงานของคลื่นกระแทกที่กลับมารวมกันที่จุดเดียวกันนี้จะสูงมากพอที่จะทำให้ก้อนนิ่วในไตแตกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ได้

รูปที่ ๑ สิทธิบัตรการทำงานของเครื่องสลายนิ่วในไตด้วยคลื่นกระแทก (Lithotripter)

การทำให้เกิดประกายไฟได้ต้องมีวงจรไฟฟ้าสร้างความต่างศักย์สูง รูปที่ ๒ เป็นตัวอย่างหนึ่งของวงจรดังกล่าวที่มีการสร้างขึ้นเพื่อใช้ในงานวิจัย ตัววงจรจะมีการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กันในอาคารบ้านเรือนเป็นไฟฟ้ากระแสตรงความต่างศักย์สูง (ระดับพันโวลต์) เก็บพลังงานสะสมไว้ในตัวเก็บประจุ (capacitor หรือ condenser) ที่สามารถสะสมพลังงานได้มาก และเมื่อสะสมพลังงานได้สูงเพียงพอแล้วก็จะปลดปล่อยพลังงานทั้งหมดออกมาในเวลาอันสั้น (ในรูปแบบของประกายไฟที่กระโดยข้ามขั้วไฟฟ้า)

และตัวเก็บประจุที่มีบทบาทสำคัญในการสะสมพลังงานของวงจรในรูปที่ ๒ ก็คือ C1, C2 และ C3

รูปที่ ๒ ตัวอย่างหนึ่งของวงจรสร้างประกายไฟที่ขั้วไฟฟ้า (ในรูปนี้คือ Electrode Gap)

ตรงนี้ขอบันทึกความรู้พื้นฐานเรื่องการต่อตัวเก็บประจุ (ซึ่งตัวเองก็มีอยู่น้อย) เอาไว้สักหน่อย เนื่องจากมันจำเป็นต้องใช้ในการทำความเข้าใจว่าตัวเก็บประจุนี้มันกลายเป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทางได้อย่างไร

เราสามารถนำตัวเก็บประจุมาต่อกันแบบอนุกรม (series) หรือขนาน (paralle) ได้แบบตัวความต้านทาน (resistor) เพื่อให้ตัวเก็บประจุสามารถรองรับความต่างศักย์และ/หรือมีความจุตามที่เราต้องการได้ หน่วยความจุของตัวเก็บประจุคือ Farad (อ่านออกเสียงว่า "ฟาหรัด" แต่ถ้าเขียนจะเป็น "ฟารัด") ที่ย่อว่า F ขนาดที่มีขายกันทั่วไปก็จะมีระดับ nF (นาโนฟารัดหรือ 10^-9 F), pF (พิโคฟารัดหรือ 10^-9 F) ใหญ่ขึ้นมาหน่อยก็จะเป็น µF (ไมโครฟารัดหรือ 10^-6 F) และ mF (มิลลิฟารัดหรือ 10^-3 F) ส่วนพลังงานที่ตัวเก็บประจุเก็บได้คำนวณได้จากสูตร E = (1/2)CV² เมื่อ C คือความจุ (F) และ V คือความต่างศักย์ (volt) พึงสังเกตว่าพลังงานแปรผันตามความต่างศักย์ยกกำลัง 2

ถ้านำเอาตัวเก็บประจุ 2 ตัวมาต่ออนุกรมกัน ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุต่อกันอยู่นั้นก็จะเท่ากับผลรวมของตัวเก็บประจุทั้งสอง เช่นถ้าเอาตัวเก็บประจุที่ออกแบบมาใช้กับความต่างศักย์ 750 V 2 ตัวมาต่ออนุกรม ตัวเก็บประจุ 2 ตัวที่ต่ออนุกรมกันนี้จะรับความต่างศักย์ได้ 750 + 750 = 1500 V หรือ 1.5 kV

ความสามารถในการเก็บประจุของตัวเก็บประจุหลายตัวที่นำมาต่อเข้าด้วยกันนั้นขึ้นกับรูปแบบการต่อ กล่าวคือถ้าต่อขนานกัน ประมาณประจุที่เก็บได้ (C_T) จะเท่ากับปริมาณประจุที่ตัวเก็บประจุแต่ละตัวเก็บได้บวกรวมกัน แต่ถ้านำมาต่ออนุกรมกันต้องคำนวณจากสูตร 1/C_T = 1/C₁ + 1/C₂ + 1/C₃ + ... เมื่อ C_i คือปริมาณประจุที่ตัวเก็บประจุแต่ละตัวเก็บ

ตัวอย่างเช่นถ้านำตัวเก็บประจุขนาด 40 nF 100 kV 2 ตัวมาต่อขนานกัน ความต่างศักย์ทำงานของตัวเก็บประจุทั้งสองก็คือ 100 kV แต่จะเก็บประจุได้ 40 + 40 = 80 nF แต่ถ้าเรานำมาต่ออนุกรมกัน ความต่างศักย์ทำงานของตัวเก็บประจุทั้งสองจะเป็น 100 + 100 = 200 kV ส่วนประจุจะเก็บได้เพียง 1/C_T = 1/40 + 1/40 หรือ C_T = 20 nF หรือน้อยลงกว่าเดิม

ดังนั้นวิธีการหนึ่งที่สามารถทำได้ในการสร้างตัวเก็บประจุทำงานที่ความต่างศักย์สูงและเก็บประจุได้มาก จากตัวเก็บประจุที่รับความต่างศักย์ได้ต่ำกว่าก็คือ การนำเอาตัวเก็บประจุที่รับความต่างศักย์ได้ต่ำนั้นมาต่ออนุกรมกันจนมันสามารถรับความต่างศักย์ได้สูง และทำแบบนี้ให้ได้หลาย ๆ ชุดแล้วจึงนำมาต่อวงจรแบบขนานกัน

รูปที่ ๓ รายละเอียดชิ้นส่วนประกอบต่าง ๆ ของวงจรในรูปที่ ๒

ทีนี้มาลองพิจารณากรณีของตัวเก็บประจุ C1, C2 ที่มีคุณสมบัติเท่าที่เปิดเผยดังแสดงในรูปที่ ๓ คือแต่ละตัวเก็บประจุได้ 40 nF ทำงานกับความต่างศักย์ 100 kV ดังนั้นตัวเก็บประจุแต่ละตัวจะเก็บพลังงานได้เท่ากับ (1/2).(40 x 10^-9).(100000)² = 200 J แต่ถ้านำ 2 ตัวมาต่อขนานกันก็จะเก็บประจุได้ 80 nF คิดเป็นพลังงานที่เก็บสะสมได้เท่ากับ (1/2).(80 x 10^-9).(100000)² = 400 J (Joule)

ส่วนพลังงานที่ตัวเก็บประจุ C3 นั้นเก็บสะสมไว้ได้ก็จะเท่ากับ (1/2).(0.001 x 10^-3).(25000)² = 312.5 J

ทีนี้ลองไปพิจารณาคุณสมบัติตัวเก็บประจุที่เป็นสินค้าควบคุมดังแสดงในรูปที่ ๔ กันหน่อย

 

รูปที่ ๔ ตัวเก็บประจุที่เป็นสินค้าควบคุมต้องมีคุณลักษณะตามหัวข้อ 3A001.e และ 3A201.a

เนื่องจากข้อมูลที่เปิดเผยในรูปที่ ๓ มีเพียงแค่ปริมาณประจุที่เก็บสะสมได้กับความต่างศักย์ใช้งาน ดังนั้นจะขอพิจารณาเฉพาะสองประเด็นนี้ จะเห็นว่าตัวเก็บประจุขนาด 40 nF 100 kV (ที่ใช้ทำ C1 และ C2) และขนาด .001 mF (หรือ 1 µF) 25 kV (ที่ใช้ทำ C3) จะมีคุณสมบัติเข้าเกณฑ์ในเรื่องของความต่างศักย์ทั้งในหัวข้อ 3A001.e.2 และ 3A201.a และผ่านเกณฑ์เรื่องพลังงานรวม (total energy) ในหัวข้อ 3A001.e.2.b และ 3A201.a.1

ที่น่าสนใจคือตัวเก็บประจุ C3 ที่ทำงานที่ความต่างศักย์ 25 kV (ผ่านเกณฑ์ 3A201.a.1.a ที่กำหนดไว้ว่าต้องสูงกว่า 1.4 kV) มีความจุ 1 µF (ผ่านเกณฑ์ 3A201.a.1.c ที่กำหนดไว้ว่าต้องสูงกว่า 0.5 µF) คิดเป็นพลังงานที่เก็บสะสมได้ 312.5 J (ผ่านเกณฑ์ 3A201.a.1.b ที่กำหนดไว้ว่าต้องมากกว่า10 J) ทีนี้ก็เหลือเพียงข้อเดียวคือ 3A201.a.1.d ว่าผ่านหรือไม่ (ในบทความที่ยกมาเป็นตัวอย่างไม่ได้ให้ข้อมูลตัวนี้ไว้) ซึ่งถ้าผ่านมันก็จะเป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทางที่เป็นส่วนประกอบหนึ่งของสินค้าที่ใช้งานในทางการแพทย์

แล้วมันเกี่ยวข้องกับ "การจุดระเบิดอาวุธนิวเคลียร์" อย่างไร คำตอบคือก็เพราะมันเป็นชิ้นส่วนประกอบสำคัญชิ้นส่วนหนึ่งของ Exploding Bridge Wire ที่ใช้จุดระเบิด Explosive lens ของอาวุธนิวเคลียร์ ซึ่งเรื่องนี้ได้เขียนไว้ในบทความฉบับวันพฤหัสบดีที่ ๒๙ สิงหาคม ๒๕๖๒ เรื่อง "สินค้าที่ใช้ได้สองทาง(Dual-Use Items :DUI) ตอนที่ ๕"

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๘ Drawing อุปกรณ์ MO Memoir : Monday 26 July 2564

ตัวอย่างนี้น่าจะเป็นข้อถกเถียงได้ว่า ควรจะตีความตามตัวอักษร หรือควรจะตีความตามบริบท

ในความเป็นจริงเราคงต้องยอมรับว่า เราคงไม่สามารถเขียนกฎเกณฑ์ที่สามารถครอบคลุมข้อห้ามหรือข้อยกเว้นได้ทุกกรณี ดังนั้นในกรณีที่เกิดปัญหาว่ามันไม่ตรงกับกฎเกณฑ์ที่เขียนไว้ แล้วเราจะทำอย่างไร ใครจะเป็นผู้มีอำนาจตัดสินใจ

กรณีของตัวอย่างที่ ๘ นี้เป็นกรณีของ Drawing (แบบพิมพ์เขียว) สำหรับผลิตตัวเก็บประจุ (ที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า condenser (และญี่ปุ่นก็เรียกแบบนี้) หรือ capacitor) ที่ไม่ได้เป็นสินค้าควบคุม (รูปที่ ๑ ข้างล่าง)

รูปที่ ๑ รายละเอียด Drawing สำหรับผลิตตัวเก็บประจุ (ที่เป็นสินค้าไม่เข้าข่าย) และข้อมูลเกี่ยวกับบริษัทผู้ผลิตตัวเก็บประจุนี้ บริษัทนี้ผลิตตัวเก็บประจุทั้งที่เป็นสินค้าเข้าข่ายและไม่เข้าข่าย

ตัวอย่างนี้จะเรียกว่าเป็นส่วนขยายของกรณีตัวอย่างที่ ๑ ตัวเก็บประจุก็ได้ กล่าวคือบริษัทแห่งหนึ่งผลิตตัวเก็บประจุทั้งชนิดที่เป็นสินค้าเข้าข่ายและไม่เข้าข่าย การส่งออกตัวเก็บประจุที่เป็นสินค้าไม่เข่ายไปยังต่างประเทศไม่ได้มีปัญหาอะไร แต่ถ้าต้องการไปตั้งโรงงานผลิตสินค้าที่ "ไม่เข้าข่าย" ในต่างประเทศ ซึ่งก็แน่นอนว่าต้องมีการส่งออก Drawing หรือแบบพิมพ์เขียวให้กับโรงงานที่จะสร้างขึ้นในต่างประเทศ ตรงนี้ถ้ามองกันตามตัวอักษรก็ไม่น่าจะมีปัญหาอะไร เพราะสิ่งที่จะส่งออกไปนั้นไม่ได้ใช้สำหรับผลิตสินค้าที่เข้าข่าย

แต่สิ่งที่วิทยากรชี้ให้เห็นก็คือ เทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตสินค้าไม่เข้าข่ายกับสินค้าเข้าข่ายนั้น เป็นเทคโนโลยีเดียวกันหรือไม่ ถ้าเป็นต่างเทคโนโลยีกัน (คือไม่สามารถใช้เทคโนโลยีของพิมพ์เขียวนั้นในการผลิตสินค้าเข้าข่ายได้) ก็ไม่มีปัญหาอะไร แต่ถ้าเป็นเทคโนโลยีแบบเดียวกัน ทำเพียงแค่การเปลี่ยนหรือดัดแปลงชิ้นส่วนบางชิ้นเท่านั้น (เช่นในตัวอ่างนี้คืออาจทำการเปลี่ยนสายไฟให้สั้นลงหรือเปลี่ยนชนิดสายไฟ) ก็ควรจัดว่าการส่งออกเทคโนโลยีนี้จำเป็นต้องได้รับการควบคุม (รูปที่ ๒)

รูปที่ ๒ ผลการวินิจฉัยของบริษัท Mitsubishi Electric ที่มองว่าแม้ว่าแบบพิมพ์เขียวสำหรับผลิตตัวเก็บประจุที่ไม่ได้เป็นสินค้าเข้าข่าย จัดว่าเป็นการส่งออกเทคโนโลยีที่ต้องได้รับการควบคุม เนื่องจากสามารถนำไปดัดแปลงเพียงเล็กน้อยก็สามารถผลิตสินค้าที่เข้าข่ายควบคุมได้

ในตัวอย่างนี้ การตัดสินว่าเทคโนโลยีที่จะส่งออกนั้นเป็นเทคโนโลยีที่ "เข้าข่าย" หรือ "ไม่เข้าข่าย" ขึ้นอยู่ที่ตัวบริษัทที่เป็นเจ้าของเทคโนโลยี เพราะเป็นผู้ที่รู้ดีที่สุดในฐานะผู้เชี่ยวชาญในเรื่องดังกล่าว ว่าสิ่งที่ดูตามตัวอักษรแล้วมันไม่เข้าข่าย แต่ในความเป็นจริงนั้นสามารถใช้ผลิตสินค้าที่เข้าข่ายได้ด้วยการดัดแปลงบางสิ่งที่ปรากฏในแบบพิมพ์เขียวเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ตรงนี้การตรวจสอบของภาครัฐคงทำไม่ได้หรือยากที่จะทำ เพราะภาครัฐเองก็ไม่ได้มีคนที่จะรู้เรื่องเกี่ยวกับเทคโนโลยีทุกเรื่องและทางบริษัทเองก็ยังสามารถอ้างได้ว่าแบบพิมพ์เขียวดังกล่าวเป็นความลับทางการค้าที่ไม่สามารถเปิดเผยได้

ด้วยเหตุนี้ตอนที่ไปฝึกอบรม จึงได้รับคำถามจากทางญี่ปุ่นกลับมา ว่าประเทศไทยจะทำอย่างไร เพื่อให้เอกชนนั้นตระหนักถึงความสำคัญในการควบคุมสินค้าที่ใช้ได้สองทาง และเพื่อให้แต่ละหน่วยงานนั้นสามารถวินิจฉัยได้ว่าสิ่งที่ตัวเองมีอยู่นั้นสามารถนำไปดัดแปลงเพื่อใช้ผลิตสินค้าที่เข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทางหรือไม่

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๑ ตัวเก็บประจุ (Capacitor) MO Memoir : Wednesday 12 May 2564

จากการที่ได้ไปอบรมการวินิจฉัยว่าสินค้าใดเข้าข่ายสินค้าเมื่อช่วงปลายเดือนกรกฎาคมต่อต้นเดือนสิงหาคม ๒๕๖๒ แม้ว่าบางเรื่องที่ได้ไปอบรมมานั้นจะได้เขียนลง blog ไปบ้างแล้วและได้นำไปรวมไว้ใน รวมบทความชุดที่ ๒๕ สินค้าที่ใช้ได้สองทาง (Dual-Use Items : DUI) เนื่องในโอกาสที่ในเร็ว ๆ นี้อาจต้องไปบรรยายเพื่อถ่ายทอดความรู้ให้ผู้ที่เกี่ยวข้องในประเทศไทย ก็เลยคิดว่าถึงเวลาที่จะนำบางเรื่องที่ได้ไปอบรมมานั้นมาเขียนลงรายละเอียดเป็นเรื่อง ๆ ไป โดยจะขอเริ่มจากตัวอย่างการวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง โดยตัวแรกที่ยกมาคือ "ตัวเก็บประจุ" แต่ก่อนอื่น ลองตอบคำถามในรูปที่ ๑ ดูก่อนไหมครับ

รูปที่ ๑ ถ้าได้ยินหรือได้เห็นคำว่า "Condenser" ขึ้นมาลอย ๆ คุณจะนึกถึงอะไร

ปัญหาหนึ่งที่มีโอกาสเจอสูงในการวินิจฉัยสินค้าคือการที่สินค้าตัวนั้นมีหลายชื่อเรียก และชื่อที่ปรากฏในเอกสารนั้นอาจไม่ตรงกับชื่อที่ปรากฏใน EU List ดังนั้นเมื่อต้องการวินิจฉัยสินค้าตัวใดแล้วไม่พบว่ามันปรากฏใน EU List นั้น ก็ต้องพยายามหาดูด้วยว่าชื่อที่เราเห็นนั้นมันเป็นอีกชื่อหนึ่งของสินค้าที่ปรากฏใน EU List หรือเปล่า อย่างเช่นคำ "Condenser" นั้นใน EU List จะหมายถึงเครื่องควบแน่นไอให้กลายเป็นของเหลว แต่ในทางอิเล็กทรอนิกส์นั้นมันหมายถึง "ตัวเก็บประจุ" ซึ่งใน EU List ใช้คำว่า "Capacitor"

เรื่องในวันนี้เคยเขียนไว้ครั้งหนึ่งแล้วใน Memoir วันพฤหัสบดีที่ ๒๙ สิงหาคม ๒๕๖๒ เรื่อง "สินค้าที่ใช้ได้สองทาง (Dual-Use Items :DUI) ตอนที่ ๕" ซึ่งตอนนั้นเป็นการนำเอาภาพสไลด์ที่ได้มาจากการฝึกอบรมมาแปะเอาไว้ให้อ่านเอาเองโดยไม่ได้อธิบายอะไรโดยละเอียด มาวันนี้ก็ถือว่าเอาเรื่องเก่ามาเล่าใหม่โดยเพิ่มรายละเอียดเข้าไปก็แล้วกัน

ปัญหาแรกที่อาจประสบในการวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าก็คือการใช้ชื่อเรียกที่แตกต่างไปจากที่ปรากฏใน EU List (จะโดยด้วยความเคยชินหรือด้วยความตั้งใจก็ตาม) ที่ได้กล่าวมาข้างต้น

ปัญหาข้อที่สองที่อาจประสบก็คือ ภาพรวมของสินค้านั้นดูแล้วไม่น่าเข้าข่าย แต่เมื่อพิจารณาโดยละเอียดแล้วพบว่าสินค้านั้นประกอบด้วยชิ้นส่วนย่อย ๆ หลายชิ้น (ที่อาจเหมือนกันหรือแตกต่างกัน) ที่นำมาต่อพ่วงเข้าด้วยกัน เพื่อให้ได้คุณลักษณะรวมสุดท้ายที่ต้องการ ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่ที่ใช้กับรถยนต์นั้นจะใช้ชนิดไฟ 12 V แต่สำหรับรถบรรทุกนั้นต้องการใช้ไฟ 24 V แทนที่ผู้ผลิตแบตเตอรี่จะผลิตแบตเตอรี่ตัวใหญ่ขนาด 24 V (ปริมาณกระแสที่แบตเตอรี่จ่ายได้แปรผันตามขนาดแบตเตอรี่) เขาก็ผลิตเพียงแค่แบตเตอรี่ตัวใหญ่ขนาด 12 V (แค่นี้ก็น้ำหนักมากแล้ว) เวลาใช้งานผู้ใช้ก็ต้องใช้ 2 ตัวมาต่ออนุกรมกันเพื่อให้ได้ไฟ 24 V ที่ต้องการ

ในกรณีของตัวเก็บประจุก็เช่นกัน ในกรณีที่เราต้องการค่าความจุที่สูง เราอาจทำได้ด้วยการใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ขึ้น หรือใช้หลายตัวมาต่อขนาน/อนุกรมเข้าด้วยกัน ดังเช่นในกรณีของตัวอย่างในรูปที่ ๒ ข้างล่าง ที่ชุดตัวเก็บประจุนั้นประกอบด้วยตัวเก็บประจุขนาดเล็ก 3 ตัวต่อขนานกัน และบรรจุอยู่ในกล่องโลหะที่เมื่อมองจากภายนอกแล้วจะดูเหมือนว่าเป็นเพียงแค่ตัวเก็บประจุตัวใหญ่เพียงตัวเดียว (power bank ที่ใช้กับโทรศัพท์มือถือบางแบบก็เป็นแบบนี้นะ คือไม่ใช่ถ่านชาร์จได้ก้อนใหญ่เพียงก้อนเดียว แต่ประกอบด้วยถ่ายชาร์จได้ก้อนเล็กหลายก้อนต่อกันอยู่) คุณลักษณะรวมของสินค้าคือรับแรงดันไฟฟ้าได้ 1500 V มีค่าความจุไฟฟ้า (capacitance) 300 uF (ไมโครฟารัด) และค่าการเหนี่ยนำภายใน (inductance) 100 nH (นาโนเฮนรี่) โดยที่ตัวเก็บประจุตัวเล็กที่นำมาประกอบนั้นแต่ละตัวรับแรงดันไฟฟ้าได้ 1500 V มีค่าความจุไฟฟ้า 100 uF และค่าการเหนี่ยนำภายใน 40 nH (หมายเหตุ : ในรูปที่ ๒ ให้ข้อมูลไว้ว่าค่าการเหนี่ยวนำของสายไฟฟ้ายาว 1 เมตรอยู่ที่ประมาณ 100 - 200 nH)

 

รูปที่ ๒ ตัวเก็บประจุนี้ประกอบด้วยตัวเก็บประจุขนาดเล็ก 3 ตัวต่ออนุกรมกัน

ตัวเก็บประจุที่เป็นสินค้าควบคุมต้องมีคุณสมบัติตามที่ปรากฏในหมวด 3A001 Electronic items as folllows หัวข้อ e. High energy devices as follows ข้อย่อยที่ 2. High energy storage capacitor as folllows ซึ่งในรูปที่ ๓ นั้นเขียนรวมว่าเป็นหัวข้อ 3A001.e.2 ซึ่งในหัวข้อนี้ยังแยกออกเป็นอีก 2 หัวข้อย่อย a. และ b. ดังรายละเอียดที่แสดงในรูปที่ ๓

ทั้งหัวข้อย่อย a. และ b. นั้นข้อแรกกล่าวว่าใช้งานกับความต่างศักย์ได้เท่ากับหรือมากกว่า 5 kV (5000 V) แต่เนื่องจากตัวเก็บประจุตัวนี้ใช้กับความต่างศักย์สูงเพียงแค่ 1500 V ดังนั้นจึงไม่เข้าข่ายเป็นสินค้าควบคุมตามหัวข้อ 3A001.e.2

แต่เนื่องจากในหัวข้อ 3A001.e นั้นมีหมายเหตุระบุไว้ว่า SEE ALSO 3A201.a. and the Military Goods Controls ดังนั้นแม้ว่าเมื่อตรวจสอบตามเกณฑ์หัวข้อ 3A001.e และไม่เข้าเกณฑ์ ก็ต้องไปตรวจตามเกณฑ์ข้อ 3A201.a. อีก

 

รูปที่ ๓ รายละเอียดหัวข้อ 3A001.e.2 ซึ่งพบว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ไม่เข้าเกณฑ์สินค้าควบคุมตามข้อนี้

หัวข้อ 3A201.a (3A201 คือ Electronic components, other than those specified in 3A001 และหัวข้อย่อย a. คือ Capacitors having either of the following sets of characteristics ที่แยกออกเป็นหัวข้อย่อย 1. และ 2.) เป็นอีกหัวข้อหนึ่งที่กำหนดรายละเอียดของตัวเก็บประจุที่เป็นสินค้าควบคุมคือโดยมีรายละเอียดแสดงในรูปที่ ๔

ในหัวข้อย่อย 1. นั้นเกณฑ์ข้อแรก (a.) คือใช้กับความต่างศักย์ที่สูงกว่า 1.4 kV (ในยุโรปหลายประเทศนั้นจะใช้เครื่องหมาย comma "," แทนการใช้จุดทศนิยม ดังนั้นตัวเลข 1,4 kV ก็คือ 1.4 kV นั่นเอง) ซึ่งก็พบว่าตัวเก็บประจุตัวนี้เข้าเกณฑ์เพราะใช้กับความต่างศักย์ที่สูงถึง 1.5 kV

เกณฑ์ข้อที่สอง (b.) คือเก็บพลังงานได้มากกว่า 10 J (Joule) สำหรับตัวเก็บประจุนั้นพลังงานที่ตัวเก็บประจุเก็บได้คำนวณได้จากสมการ E = (CV²)/2 เมื่อ E คือพลังงาน (J), C คือค่า capacitance (F - Farad) และ V คือความต่างศักย์ (V - Volt) ดังนั้นพลังงานที่ตัวเก็บประจุตัวนี้เก็บได้คือ E = 0.5 x (300 x 10^-6) x (1500)² = 337.5 J ซึ่งมากกว่า 10 J ดังนั้นถือว่าตัวเก็บประจุตัวนี้มีคุณสมบัติเป็นไปตามเกณฑ์

เกณฑ์ข้อที่สาม (c.) คือสามารถเก็บประจุได้มากกว่า 0.5 uF ซึ่งก็พบว่าตัวเก็บประจุตัวนี้เข้าเกณฑ์ข้อนี้อีกเพราะสามารถเก็บประจุได้สูงถึง 300 uF

เกณฑ์ข้อที่สี่ (d.) คือค่าความเหนี่ยวนำเมื่อต่ออนุกรมมีค่าต่ำกว่า 50 nH แต่เนื่องจากค่าการเหนี่ยวนำของตัวเก็บประจุตัวนี้สูงถึง 50 nH จึงถือได้ว่าไม่เข้าเกณฑ์

 

รูปที่ ๔ รายละเอียดหัวข้อ 3A201.a (ในแบบญี่ปุ่นนั้น เครื่องหมาย O คือถูกต้องหรือตรง เครื่องหมาย X คือผิดหรือไม่ตรง)

และเมื่อพิจารณาหัวข้อย่อย 2. ก็พบว่าตัวเก็บประจุตัวนี้แม้ว่าจะเข้าเกณฑ์ข้อ a. (คือใช้กับความต่างศักย์สูงกว่า 750 V) และมีค่าความจุผ่านเกณฑ์ข้อ b. คือมากกว่า 0.25 uF) แต่ก็ไม่ผ่านเกณฑ์ข้อ c. คือต้องมีค่าความเหนี่ยวนำเมื่อต่ออนุกรมมีค่าต่ำกว่า 10 nH แต่ตัวเก็บประจุตัวนี้มีค่าสูงถึง 100 nH

ด้วยการพิจารณาโดยใช้เกณฑ์ที่กล่าวมาข้างต้นจะพบว่าตัวเก็บประจุตัวนี้ไม่เป็นสินค้าควบคุมไม่ว่าจะเป็นหมวด 3A001.e หรือ 3A201.a

แต่ใน GENERAL NOTES TO ANNEX I ข้อ 2. กล่าวไว้ว่า "วัตถุประสงค์ของการควบคุมที่อยู่ใน Annex นี้ไม่ควรที่จะสามารถหลีกเลี่ยง (ผมขอแปลคำ defeat เป็นแบบนี้ก็แล้วกัน) ได้ด้วยการส่งออกสินค้าที่ไม่เป็นสินค้าควบคุม (รวมทั้งตัวโรงงาน) ที่มีชิ้นส่วนควบคุมเป็นส่วนประกอบจำนวนหนึ่งชิ้นหรือมากกว่า โดยที่ชิ้นส่วนควบคุมนั้นเป็นชิ้นส่วนหลักของสินค้านั้น และสามารถถอดออกหรือนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้ หมายเหตุ : ในการพิจารณาว่าชิ้นส่วนควบคุมนั้นเป็นชิ้นส่วนหลักหรือไม่ จำเป็นต้องชั่งน้ำหนักปัจจัยต่าง ๆ ได้แก่ ปริมาณ, มูลค่า และเทคโนโลยีองค์ความรู้ที่เกี่ยวข้อง และสภาพการณ์แวดล้อมพิเศษ ที่อาจทำให้มีการสั่งซื้อสินค้านั้นที่มีชิ้นส่วนควบคุมนั้นเป็นชิ้นส่วนประกอบหลัก" (รูปที่ ๕)

ในตัวอย่างนี้ตัวเก็บประจุนั้นประกอบด้วยตัวเก็บประจุขนาดเล็ก 3 ตัวต่อขนานกัน ซึ่งถือได้ว่าตัวเก็บประจุขนาดเล็ก 3 ตัวนั้นเป็นองค์ประกอบหลัก และเป็นมูลค่าหลักของสินค้านั้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาตัวเก็บประจุขนาดเล็กนั้นประกอบด้วย

 

รูปที่ ๕ รายละเอียดข้อ 2. ของ GENERAL NOTES TO ANNEX I

รูปที่ ๖ เป็นผลการพิจารณาตัวเก็บประจุตัวเล็ก 3 ตัวที่ประกอบเข้าด้วยกันเป็นตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ 1 ตัว ซึ่งก็พบว่าตัวเก็บประจุตัวเล็กแต่ละตัวนั้นเป็นสินค้าควบคุมตามเกณฑ์ข้อ 3A201.a.1

แต่ในข้อ 2. ของ GENERAL NOTES TO ANNEX I ยังมีการกล่าวต่อด้วยว่า "สามารถถอดออกหรือนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้" ซึ่งตรงนี้ก็ต้องมาพิจารณาดูด้วยว่าหลังจากที่นำเอาตัวเก็บประจุตัวเล็ก 3 ตัวมาประกอบเป็นตัวเก็บประจุตัวใหญ่ 1 ตัว การถอดแยกชิ้นส่วนกลับมาเป็นตัวเก็บประจุตัวเล็ก 3 ตัว หรือการดัดแปลงเช่นการเปลี่ยนสายไฟภายในเพื่อให้ค่าการเหนี่ยวนำ (inductance) นั้นมีค่าไม่เกิน 50 nH นั้นทำได้หรือไม่ ซึ่งการที่จะตรวจสอบประเด็นนี้ได้จำเป็นที่ต้องรู้รายละเอียดโครงสร้างของตัวเก็บประจุ (ในกรณีที่ผู้ตรวจสอบนั้นไม่ได้เป็นผู้ผลิตตัวเก็บประจุ) และในกรณีที่ผู้ผลิตกับผู้ตรวจสอบนั้นมีความเห็นไม่ตรงกัน กล่าวคือผู้ผลิตนั้นอาจเห็นว่าการพยายามแยกชิ้นส่วนออกมาเป็นตัวเก็บประจุตัวเล็ก 3 ตัวหรือการดัดแปลงเพื่อให้มีค่าการเหนี่ยวนำไม่เกิน 50 nH นั้นไม่สามารถกระทำได้ แต่ตัวผู้ตรวจสอบเกรงว่าอาจกระทำได้ (ซึ่งตัวผู้ตรวจสอบเองก็อาจไม่รู้เหมือนกันว่าจะทำได้อย่างไร เพียงแค่สงสัยแค่นั้นเอง) ซึ่งถ้ามีเหตุการณ์ทำนองนี้เกิดขึ้น จะหาข้อยุติดได้อย่างไร ตรงนี้คงต้องฝากเป็นประเด็นคำถามเอาไว้

การต่อตัวเก็บประจุนั้น ถ้าต้องการให้เก็บประจุได้มากขึ้นก็จะนำเอาตัวเก็บประจุมาต่อขนานกัน (อย่างในตัวอย่างนี้) แต่ถ้าต้องการให้รับความต่างศักย์ได้มากขึ้นก็ต้องนำมาต่ออนุกรมกัน (แต่ความสามารถในการเก็บประจุแต่ละตัวจะลดลง) เช่นถ้าเราเอาตัวเก็บประจุที่รับความต่างศักย์ได้ 750 V โดยที่แต่ละตัวเก็บประจุได้อย่างน้อย 10 uF สองตัวมาต่ออนุกรมกัน ตัวเก็บประจุชุดนี้ก็จะรับความต่างศักย์ได้ 1500 V แต่จะเก็บประจุรวมได้อย่างน้อย 5 uF ดังนั้นถ้านำตัวเก็บประจุนี้จำนวน 4 ตัวมาต่ออนุกรม 2 ชุด ฃุดละ 2 ตัว แล้วค่อยนำเอาชุดที่ต่ออนุกรมนั้นมาต่อขนานกัน ก็จะได้ตัวเก็บประจุรวมที่

รับความต่างศักย์ได้ 1500 V ซึ่งผ่านเกณฑ์ข้อ 3A201.a.1.a

เก็บประจุได้อย่างน้อย 10 uF ซึ่งผ่านเกณฑ์ข้อ 3A201.a.1.c) และ

เก็บกักพลังงานได้ = 0.5 x (10 x 10^-6) x (1500)² = 11.25 J ซึ่งผ่านเกณฑ์ข้อ 3A201.a.1.b)

 

รูปที่ ๖ การพิจารณาตัวเก็บประจุตัวเล็ก 3 ตัวที่ประกอบเข้าด้วยกันเป็นตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ 1 ตัว โดยพบว่าเป็นไปตามเกณฑ์ข้อ 3A201.a.1

ส่วนชุดตัวเก็บประจุนี้จะเป็นสินค้าควบคุมหรือไม่ก็คงขึ้นอยู่กับว่าตัวเก็บประจุตัวเล็กที่นำมาต่อนั้นมีค่าการเหนี่ยวนำต่ำกว่า 10 nH (เกณฑ์ข้อ 3A201.a.2.c) และสามารถถอดแยกแต่ละตัวออกมาได้หรือไม่ และรูปแบบการต่อนั้นทำให้ค่าการเหนี่ยวนำรวมไม่เกิน 50 nH ด้วยหรือไม่ ซึ่งจุดนี้แสดงว่าเกณฑ์ในข้อ 3A201.a.2 มีไว้เพื่อป้องกันไม่ให้มีการนำเอาตัวเก็บประจุขนาดเล็ก (ที่มีค่าการเหนี่ยวนำต่ำ) มาต่ออนุกรมและ/หรือขนานกัน เพื่อให้ได้ตัวเก็บประจุรวมสามารถรองรับค่าความศักย์ที่ต้องการและมีความสามารถในการเก็บประจุตามต้องการ

ตัวอย่างที่ ๑ นี้แสดงให้เห็นปัญหาเรื่องการที่ต้องวินิจฉัยว่าชิ้นส่วนย่อยที่เป็นองค์ประกอบของสินค้าหลัก (ที่คุณลักษณะรวมของตัวสินค้าหลักไม่เข้าเกณฑ์เป็นสินค้าควบคุม) เป็นสินค้าควบคุมหรือไม่ ซึ่งจำเป็นต้องรู้ถึงคุณลักษณะของชิ้นส่วนย่อยที่นำมาประกอบ และวิธีการประกอบเข้าด้วยกัน ซึ่งตรงจุดนี้ผู้ที่ผลิตสินค้านั้นจะเป็นผู้ที่รู้ดีที่สุด

สำหรับตัวอย่างที่ ๑ นี้คงต้องขอจบเพียงแค่นี้

สินค้าที่ใช้ได้สองทาง (Dual-Use Items : DUI) ตอนที่ ๕ MO Memoir : Thursday 29 August 2562

ปฏิกิริยาลูกโซ่ของนิวเคลียร์ฟิชชัน (Fission) อาศัยหลักการที่ว่าเมื่อนิวเคลียสของธาตุ (โดยเฉพาะธาตุหนัก) แตกตัวออกจะมีการปลดปล่อยพลังงานและนิวตรอนออกมามากกว่า ๑ ตัว และถ้านิวตรอนทุกตัวที่ปลดปล่อยออกมานี้วิ่งเข้าชนนิวเคลียสของอะตอมอื่น จำนวนนิวเคลียสที่แตกตัวก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ และมีการปลดปล่อยพลังงานออกมามากขึ้นเรื่อย ๆ
 

แต่ในความเป็นจริงนั้นจะเรียกว่าในแต่ละอะตอม นิวเคลียสเป็นเพียงแค่จุดเล็ก ๆ จุดหนึ่งในอะตอมนั้น ที่เหลือก็เป็นที่ว่าง ดังนั้นโอกาสที่นิวตรอนที่หลุดออกมาจากการแตกตัวของอะตอมแรก (แม้ว่าจะมีหลายตัวก็ตาม) จะวิ่งเข้าชนนิวเคลียสของอะตอมอื่นจึงมีน้อย แต่ปัญหานี้ก็แก้ได้ด้วยการมีธาตุดังกล่าวห่อหุ้มนิวเคลียสแรกที่แตกตัวในปริมาณมากพอ และปริมาณธาตุที่ทำให้มีนิวตรอน ๑ ตัวที่หลุดออกมาจากการแตกตัวของนิวเคลียสตัวแรกพุ่งเข้าชนนิวเคลียสตัวต่อไปทุกครั้งที่มีนิวเคลียสแตกตัวจะเรียกว่า "มวลวิกฤต (critical mass)" 
  

ที่มวลของธาตุที่ระดับมวลวิกฤตนี้เมื่อเริ่มทำให้นิวเคลียสแรกแตกตัว การแตกตัวที่เกิดตามมาจากนิวตรอนที่นิวเคลียสตัวแรกที่แตกตัวปลดปล่อยออกมา จะดำเนินไปเรื่อย ๆ โดยไม่เพิ่มหรือลด และเรานำความรู้ตรงนี้มาใช้ในการควบคุมปฏิกิริยานิวเคลียร์เพื่อนำความร้อนมาใช้ในการผลิตไอน้ำเพื่อการขับเคลื่อนโรงไฟฟ้า แต่ถ้าปริมาณของธาตุนั้นสูงกว่า ระดับมวลวิกฤตนี้ การแตกตัวจะเพิ่มจำนวนขึ้นเรื่อย ๆ และปลดปล่อยพลังงานปริมาณมากออกมาในเวลาอันนั้น และเรานำความรู้ตรงนี้มาใช้ในการออกแบบระเบิดนิวเคลียร์
 

ในการออกแบบระเบิดนิวเคลียร์นั้น เพื่อความปลอดภัยในการเก็บรักษาอาวุธ จะทำการแยกมวลของธาตุที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงให้เป็นชิ้นส่วนที่เล็กกว่ามวลวิกฤต และเมื่อต้องการจะจุดระเบิดก็จะนำเอามวลที่แยกเป็นชิ้น ๆ นี้มาประกบรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้มวลรวมมีขนาดมากกว่ามวลวิกฤต ความเร็วในการประกบรวมนี้แตกต่างไปตามชนิดธาตุที่นำมาทำเป็นเชื้อเพลิง และตรงนี้ส่งผลต่อการออกแบบโครงสร้างระเบิด

รูปที่ ๑ Explosive lens ที่ใช้ในการสร้างหน้าคลื่นการระเบิดรูปทรงกลมที่หดตัวเข้าหาศูนย์กลาง (implosion) เพื่อทำการอัดแกน Pu-239 เข้าด้วยกัน (จากหนังสือ "Explosives, Propellants & Pyrotechnics" โดย A. Bailey และ S.G. Murray)
  

เชื้อเพลิงหลักของระเบิดนิวเคลียร์คือ U-235 และ Pu-239 U-235 นั้นไม่ต้องการความเร็วในการประกบรวมที่รวดเร็วเหมือน Pu-239 (ที่ต้องประกบเข้าด้วยกันอย่างรวดเร็วก่อนที่ตัวมันเองจะเกิดปฏิกิริยา spontaneous fission ที่ทำให้ชิ้นแต่ละชิ้นแตกออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ ก่อนที่จะจุดระเบิด) ระเบิดนิวเคลียร์ที่ทิ้งที่ฮิโรชิมาที่มีชื่อว่า "Little boy" นั้นใช้ U-235 เป็นเชื้อเพลิง โดย U-235 จะถูกแยกออกเป็นสองส่วนอยู่ที่ปลายท่อคนละด้าน และเมื่อจะทำการจุดระเบิดก็จะใช้แรงระเบิดดันให้ชิ้นที่อยู่ที่ปลายท่อด้านหนึ่งเข้าประกบกับชิ้นที่อยู่ที่ปลายท่ออีกด้านหนึ่ง การจุดระเบิดแบบนี้เรียกว่า "Gun type"

รูปที่ ๒ Electric Initiator With Exploding Bridge Wire ที่ใช้ในระเบิด "Fat man" ที่ทิ้งที่นางาซากิ รูปนี้มาจากสิทธิบัตรประเทศสหรัฐอเมริกาเลขที่ 3,040,660 หมายเลข 10 ในรูป (ในกรอบสีแดง) คือตัวเก็บประจุ (ที่ภาษาอังกฤษเรียนกว่า capacitor หรือ condenser) ที่มีบทบาทสำคัญในการจ่ายกระแสไฟฟ้า ซึ่งต้องจ่ายได้อย่างรวดเร็วและเที่ยงตรง พึงสังเกตว่าสิทธิบัตรฉบับนี้ยื่นจดเอาไว้ตั้งแต่ปีค.ศ. ๑๙๔๔ ซึ่งช่วงนั้นอยู่ในระหว่างการพัฒนาระเบิดนิวเคลียร์อยู่ แต่เพิ่งจะมาเปิดเผยเอาในปีค.ศ. ๑๙๖๒ หรืออีก ๑๘ ปีต่อมา ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่หลายประเทศมีอาวุธนิวเคลียร์ไว้ในครอบครองแล้ว

Pu-239 มีปัญหาในการประกบเข้าด้วยกันมากกว่า จำเป็นต้องใช้ความเร็วที่สูงกว่าในการประกบชิ้นส่วนย่อยให้กลายเป็นชิ้นส่วนใหญ่ที่มีขนาดเกินมวลวิกฤต ซึ่งความเร็วขนาดนี้ไม่เหมาะสมที่จะใช้การจุดระเบิดแบบ Gun type จำเป็นต้องใช้เทคนิคที่เรียกว่า "Implosion" แทน เทคนิคนี้อาศัยการออกแบบการวางดินระเบิดให้เหมาะสมและจุดระเบิดพร้อม ๆ กันจากหลายทิศทาง จะทำให้หน้าคลื่นการระเบิดรวมกันเป็นคลื่นแรงอัดทรงกลมที่หดเล็กลงและกดให้วัสดุที่อยู่ภายในเคลื่อนเข้าหากัน ด้วยโครงสร้างการจุดระเบิดแบบนี้จึงทำให้ลูกระเบิดมีลักษณะอ้วนกลม จึงเป็นที่มาของชื่อ "Fat man"
 

รูปที่ ๑ เป็นภาพแสดงตัวอย่างการออกแบบ explosive lens โดยวัตถุระเบิดแต่ละชิ้นจะประกอบด้วยวัตถุระเบิดที่มีความเร็วในการเผาไหม้สูงและต่ำวางเรียงกันอยู่ เมื่อมีการจุดระเบิดที่ตำแหน่ง 1 (รูปขวาของรูปที่ ๑) ในดินระเบิดที่มีความเร็วในการเผาไหม้สูง หน้าคลื่นการเผาไหม้จะแผ่กระจายออกไปทุกทิศทาง แต่เมื่อหน้าคลื่นที่อยู่ตรงหน้าวิ่งเข้ามาถึงดินระเบิดที่มีความเร็วในการเผาไหม้ต่ำ ความเร็วของการเคลื่อนที่ไปข้างหน้าก็จะลดลง โดยหน้าคลื่นที่อยู่ด้านข้างทั้งสองข้างที่ยังคงวิ่งอยู่ในดินระเบิดที่มีความเร็วในการเผาไหม้สูงก็จะวิ่งแซงหน้าขึ้นไป ทำให้หน้าคลื่นการระเบิดค่อย ๆ เปลี่ยนรูปร่างจากโค้งนูนออกมาเป็นโค้งเว้าแทน (จากตำแหน่ง 2 ไป 3) และหน้าคลื่นที่มาจากการระเบิดแต่ละตำแหน่งจะรวมตัวกันกลายเป็นรูปทรงกลมที่หดตัวเข้าข้างในที่ตำแหน่ง 4
 

ก่อนอื่นเรามาลองดูความเร็วของหน้าคลื่นการระเบิด (Detonation velocity) ของวัตถุระเบิดทางทหารบางตัวกันหน่อย pentaerythritol tetranitrate (หรือที่ย่อว่า PETN) มีความเร็วที่ระดับ 8400 m/s ส่วน trimethylenetrinitramine (หรือที่ย่อว่า RDX) ก็มีความเร็วที่ระดับ 8750 m/s หรือถ้าปัดเป็นตัวเลขกลม ๆ ก็คือในเวลา 10^-6 วินาทีจะเคลื่อนที่ได้ระยะทางประมาณ 8.5 มิลลิเมตร หรือในเวลา 10^-9 วินาทีจะเคลื่อนที่ได้ระยะทางประมาณ 0.0085 มิลลิเมตร
 

มวลวิกฤตของ U-235 อยู่ที่ประมาณ 52 kg ซึ่งถ้าเป็นทรงกลมก็จะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 170 mm ส่วน Pu-239 มีขนาดมวลวิกฤตที่ประมาณ 10 kg หรือถ้าเป็นทรงกลมก็จะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 99 mm ถ้าหากหน้าคลื่นการระเบิดด้านใดด้านหนึ่งนั้นวิ่งเร็วกว่าด้านอื่น แกน Pu-235 ก็จะถูกผลักให้กระเด็นไปทางด้านที่มีความดันต่ำกว่า (คือด้านที่หน้าคลื่นการระเบิดยังเคลื่อนที่มาไม่ถึง) การประกบรวมกันก็จะไม่เกิดขึ้น ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นที่หน้าคลื่นการระเบิดต้องเคลื่อนมาถึงแกน Pu-239 ในเวลาเดียวกัน หรือการจุดระเบิดดินระเบิดของ explosive lens จะต้องเกิดพร้อมกันทุก ๆ จุด ความเที่ยงตรงของอุปกรณ์ที่ใช้ในการจุดระเบิดจึงต้องมีความเที่ยงตรงในระดับที่สูงกว่า 10^-6 วินาที (คือความแตกต่างของเวลาการจุดระเบิดของอุปกรณ์จุดระเบิดแต่ละตัวต้องอยู่ในระดับที่ต่ำกว่า 10^-6 วินาที) และอุปกรณ์ที่ทำงานนี้ได้ก็คือ "Exploding Bridge Wire" (รูปที่ ๒)

รูปที่ ๓ ส่วนหนึ่งของข้อมูลการออกแบบ Exploding Bridge Wire ที่กล่าวไว้ในสิทธิบัตร US 3,040,660 พึงระลึกว่าตัวเลขที่ปรากฏในนี้เป็นตัวเลขในยุคสงครามโลกครั้งที่ ๒ ตอนสร้างระเบิดนิวเคลียร์ลูกแรกของโลก

อุปกรณ์สำคัญที่ทำให้ Exploding Bridge Wire มีความแม่นยำในการจุดระเบิดที่สูงคือตัวเก็บประจุ (ที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า capacitor หรือ condenser) ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ตัวเก็บประจุที่มีความแม่นยำสูงในการจ่ายไฟฟ้าได้รับการจัดอยู่ในสินค้าควบคุมของกลุ่ม Nuclear Supplier Group (NSG) ดังเช่นรายการในรูปที่ ๔
  

ก่อนการบุกคูเวตของอิรัคในเดือนสิงหาคม พ.ศ. ๒๕๓๓ ทางอังกฤษได้มีการดักจับตัวเก็บประจุที่กำลังจะถูกส่งไปยังประเทศอิรัค โดยอ้างว่าเป็นการหยุดยั้งความพยายามในการสร้างระเบิดนิวเคลียร์ของอิรัค แต่หลังจากนั้นไม่นานผู้นำอิรัคในขณะนั้นก็ได้ออกรายการโทรทัศน์พร้อมกับแสดงสิ่งที่บอกว่าเป็นตัวเก็บประจุ (ที่ใช้ทำอุปกรณ์จุดระเบิดนิวเคลียร์) อยู่ในมือ ทำนองว่าการดักจับของอังกฤษนั้นไม่ได้ส่งผลกระทบอะไร

รูปที่ ๔ รายละเอียดบางส่วนของรายการ 3A201 ตัวเลข 3 คือส่วนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อักษร A หมายถึงระบบ อุปกรณ์ หรือชิ้นส่วน เลข 2 ตัวถัดมาหมายถึงเป็นสินค้าที่ใช้ได้สองทางที่มีที่มาจากรายการของ Nuclear Supplier Group (NSG) ส่วนเลข 01 คือลำดับรายการ และรายการนี้ยังมีการแยกออกเป็นข้อย่อยอีก 3 ข้อคือ a. b. และ c. อีก อย่างเช่นในรูปที่ยกมาก็ถือว่าเป็นรายการ 3A201.a

เรื่องต่าง ๆ ที่เล่ามาข้างต้นความรู้ส่วนหนึ่งก็ได้มาจากเพื่อนร่วมห้องทำงานชาวชิลีที่เขามีอาชีพเป็นทหาร แต่ลามาเรียนต่อปริญญาเอกที่อังกฤษด้านการสกัดไอออนโลหะหนักออกจากน้ำทิ้งเขาบรรยายให้ฟัง เพราะตอนที่เกิดเหตุการณ์ทางศุลกากรอังกฤษตรวจยึดตัวเก็บประจุที่กำลังจะส่งออกไปนั้น ผมก็กำลังเรียนระดับปริญญาโทอยู่ที่นั่นพอดี

รูปที่ ๕ ตัวอย่างชุดตัวเก็บประจุขนาดเล็กจำนวน 3 ตัวที่ต่อรวมกันเป็นตัวเก็บประจุขนาดใหญ่จำนวน 1 ตัว ที่ทางวิทยากรของ Mitsubishi electric ยกมาเป็นตัวอย่างการบรรยายการพิจารณาสินค้าว่าเข้าข่ายถูกควบคุมหรือไม่ คือภาพรวมสินค้าทั้งชุดไม่เป็นสินค้าควบคุม แต่ปัญหาอยู่ตรงที่ตัวเก็บประจุที่นำมาต่อกันนั้นเป็นสินค้าควบคุมหรือไม่
 

ในตอนที่ ๓ ของบทความชุดนี้ (ฉบับวันอาทิตย์ที่ ๒๕ สิงหาคม ๒๕๖๒) ผมได้ขึ้นต้นด้วยคำถามที่ผมถามทางเจ้าหน้าที่ญี่ปุ่นเกี่ยวกับการทำให้สารเคมีที่เป็นสินค้าควบคุมให้กลายเป็นสินค้าไม่ควบคุมด้วยการผสมสารปนเปื้อน แต่ทางผู้รับสามารถแยกสารปนเปื้อนดังกล่าวออกได้ง่ายเพื่อทำให้สินค้าที่ได้รับไปนั้นกลับกลายมาเป็นสินค้าควบคุมได้ดังเดิม ว่าจะพิจารณาอย่างไร และในบ่ายวันเดียวกันนั้นเองทางเจ้าหน้าที่ของบริษัท Mitsubishi Electric ที่มาเป็นวิทยากรบรรยายก็ได้ยกตัวอย่างในทำนองเดียวกันขึ้นมา คือกรณีของ "ตัวเก็บประจุ" (รูปที่ ๕)

รูปที่ ๖ การพิจารณาการเข้าข่ายสินค้าของตัวเก็บประจุ เมื่อพิจารณาอุปกรณ์ทั้งชุดตามหมวด 3A001.e.2

ตัวเก็บประจุเป็นสินค้าควบคุมในหมวด 3A001.e.2 และ 3A201.a ตัวเก็บประจุที่ถูกยกมาเป็นตัวอย่างนั้นเป็นชนิด "Unit condenser" หรือชุดตัวเก็บประจุที่ทำขึ้นจากการนำเอาตัวเก็บประจุขนาดเล็กหลายตัวมาต่อรวมกันในบรรจุภัณฑ์เดียวกันให้สามารถเก็บประจุได้มากเหมือนตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ เมื่อพิจาณาคุณสมบัติของชุดตัวเก็บประจุตามหมวด 3A001.e.2 (รูปที่ ๖) และ 3A201.a (รูปที่ ๗) พบว่าชุดตัวเก็บประจุดังกล่าวไม่เป็นสินค้าควบคุม
  

แต่ยังมีสิ่งที่ต้องพิจารณาต่อไปอีกว่า สามารถทำการดัดแปลงชิ้นส่วนบางชิ้นส่วนเพื่อให้สินค้านั้นกลับกลายเป็นสินค้าที่อยู่ในข่ายถูกควบคุมได้หรือไม่ (รูปที่ ๘) เช่นเริ่มแรกนั้นอาจใช้สายไฟที่ยาวเชื่อมต่อระหว่างตัวเก็บประจุแต่ละตัว ทำให้ค่า inductance ภายในนั้นสูงเกินกว่าข้อกำหนด แต่ทางผู้รับสินค้าไปสามารถเปลี่ยนสายไฟเส้นดังกล่าวให้สั้นลงได้ง่ายเพื่อลดค่า inductance ภายใน (แบบเดียวกับคำถามที่ผมถามเขาเรื่องปนเปื้อนสารเคมีที่แยกออกได้ง่ายเพื่อให้มันไม่เข้าเกณฑ์) หรือทางผู้รับสินค้าสามารถถอดเอาตัวเก็บประจุภายในแต่ละตัวออกไปใช้งานอื่นได้ ซึ่งถ้าหากเข้าเกณฑ์ทำนองนี้ก็ต้องถือว่าสินค้านั้น แม้ว่าภาพรวมจะไม่เป็นไปตามข้อหนดที่ต้องถูกควบคุม ก็จำเป็นต้องตรวจตัวเก็บประจุที่นำมาต่อกันภายในนั้นว่าเป็นสินค้าที่ต้องถูกควบคุมด้วยหรือไม่ ถ้าพบว่าตัวเก็บประจุที่นำมาต่อกันนั้นมีคุณสมบัติไม่เข้าข่ายถูกควบคุม ตัวชุดตัวเก็บประจุก็จะไม่เป็นสินค้าควบคุม แต่ถ้าพบว่าตัวเก็บประจุที่นำมาต่อกันนั้นมีคุณสมบัติเป็นสินค้าเข้าข่ายถูกควบคุม ตัวชุดตัวเก็บประจุก็ต้องเป็นสินค้าที่ต้องถูกควบคุมไปด้วย แม้ว่าคุณสมบัติโดยภาพรวมจะไม่เข้าข่ายก็ตาม
  

รูปที่ ๗ การพิจารณาการเข้าข่ายสินค้าของตัวเก็บประจุ เมื่อพิจารณาอุปกรณ์ทั้งชุดตามหมวด 3A201.a

รูปที่ ๘ หมายเหตุที่แจ้งให้ต้องวินิจฉัยเพิ่มเติมว่า สามารถถอดแยกส่วนประกอบข้างในออกมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นได้หรือไม่ และสัดส่วนมูลค่าของชิ้นส่วนประกอบนั้นมีมูลค่าสูงหรือไม่เมื่อเทียบกับสินค้าทั้งชิ้น ซึ่งในกรณีนี้พบว่าสามารถปลดสายไฟเพื่อนำเอาตัวเก็บประจุแต่ละชิ้นภายในไปใช้งานอย่างอื่นได้ และราคาของตัวเก็บประจุนั้นมีสัดส่วนที่สูง

รูปที่ ๙ ผลการวินิจฉัยพบว่าตัวเก็บประจุที่ติดตั้งอยู่ภายในเข้าข่ายหมวดสินค้าที่ต้องควบคุม ดังนั้นในกรณีนี้ตัวชุดตัวเก็บประจุจึงกลายเป็นสินค้าที่ต้องถูกควบคุมตามไปด้วย

ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นปัญหาในการวินิจฉัยตรงที่ว่า ถ้าหากบริษัทผู้ผลิตไม่ให้รายละเอียดของสินค้าว่าชิ้นส่วนประกอบภายในนั้นประกอบด้วยอะไรบ้าง ประกอบเข้าด้วยกันอย่างไร และทำการซุกซ่อนอุปกรณ์ที่ต้องได้รับการควบคุมไว้ภายในในฐานะเป็นส่วนประกอบหนึ่งของสินค้าทั้งชิ้น ก็ยากที่บุคคลอื่นจะรู้ได้ว่าสินค้านั้นควรต้องถูกควบคุม
 

ในกรณีของสารเคมีก็เช่นกัน สิ่งที่เรารู้จักจะเป็นความบริสุทธิ์ของสาร ส่วนที่ว่าสิ่งปนเปื้อนประกอบด้วยอะไรบ้างนั้นและเป็นจริงตามที่ฉลากกล่าวไว้หรือไม่นั้น เป็นเรื่องยากที่จะพิสูจน์ อันนี้ยังไม่นับรวมถึงเรื่องที่ว่า การแยกเอาสิ่งปนเปื้อนที่มีอยู่นั้นออกจากตัวสารเคมีหลักได้ง่ายหรือยากด้วย