การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๕ Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) MO Memoir : Saturday 29 May 2564

วิศวกรรมเคมีรุ่นก่อนหน้าผมจะเรียนวิชาพื้นฐานไฟฟ้ากันสองตัวด้วยกัน คือเรียนไฟฟ้ากำลังเทอมหนึ่งและไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์อีกเทอมหนึ่ง รุ่นที่ผมเข้าไปเรียนนั้นเขาปรับหลักสูตรใหม่ ด้วยการเอาไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ออกไป (คงคิดว่าไม่จำเป็นสำหรับวิศวเคมีมั้ง) แต่ก็ได้เรียนนิด ๆ หน่อย ๆ ตอนเรียนวิชาฟิสิกส์ ๒ ที่ยังทันได้เล่นกับหลอดสุญญากาศตอนทำแลป พอมีความรู้แค่พอรู้จักการทำงานของอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำพื้นฐานบางตัว ตอนนั้นหนังสือเรียนเกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นที่นิยมมากสุดน่าจะเป็นหนังสือที่เขียนโดย อ. ยืน ภู่วรรวรรณ (คนที่เป็นฝาแฝดกับคุณหมอยง ที่เป็นที่รู้จักกันทั่วไปในตอนนี้)

ตอนไปเรียนต่างประเทศก็ได้พบกับอาจารย์รุ่นพี่ท่านหนึ่งที่มาจากลาดกระบัง พี่เขามาเรียนทางด้านอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (power electronic) ซึ่งตอนนั้นจัดว่าเป็นศาสตร์ค่อนข้างใหม่ในการนำมาใช้งานก็ได้ และเมื่อประมาณ ๔ ปีที่แล้วก็มีศิษย์เก่าคนหนึ่งมาปรึกษาเรื่องการประหยัดพลังงานให้กับปั๊มหอยโข่ง คือเขาพยายามนำเสนอการใช้เทคนิคปรับความถี่ของไฟฟ้าเพื่อไปปรับความเร็วรอบมอเตอร์อีกที แต่ผู้มีอำนาจตัดสินใจนั้นไม่ค่อยอยากจะยอมรับเท่าไรนัก ผมก็บอกกับเขาไปว่าไม่น่าแปลก เพราะในยุคสมัยเขานั้นอุปกรณ์พวกอิเล็กทรอนิกส์กำลังมันเป็นของใหม่ ยังมีปัญหาเรื่อง reliability อยู่ ทีนี้หลายบริษัทใหญ่ ๆ ในบ้านเราพอวิศวกรทำงานมาได้ถึงระดับหนึ่งก็มักจะย้ายไปทำงานบริหาร ไม่ได้ให้เติบโตและลงลึกทางด้านงานวิศวกร การเปลี่ยนแปลงใหม่ ๆ ที่เกิดขึ้นภายหลังจากที่ย้ายหน้าที่ไปแล้วก็เลยไม่ค่อยจะได้ติดตาม อันนี้คือถ้ามองในแง่เทคโนโลยีเป็นหลัก แต่ถ้ามองจากอีกมุมหนึ่งคือการจัดการ การติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมนั้นหมายถึงผู้ปฏิบัติงานซ่อมบำรุงมีหน้าที่ความรับผิดชอบเพิ่มมากขึ้น (ในขณะที่จำนวนคนทำงานและเงินเดือนเท่าเดิม) มันไม่เหมือนกับการเปลี่ยนไปใช้มอเตอร์ที่มีความเร็วรอบลดลง หรือใช้ใบพัดขนาดเล็กลง เพราะภาระงานของผู้ซ่อมบำรุงนั้นยังคงเท่าเดิม

รูปที่ ๑ ตัวอย่างคุณลักษณะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง Insulated Gate Bipolar Transistor Module หรือย่อว่า IGBT (น่าจะเป็นคำย่อมาตรฐานด้วย) ที่ทางวิศวกรของบริษัท Mitsubishi ประเทศญี่ปุ่นยกมาเป็นตัวอย่างอบรบ

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังจำนวนไม่น้อยเป็นสินค้าควบคุมในกลุ่ม Nuclear Supplier Group (NSG) ลักษณะของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่เข้าข่ายในกลุ่มนี้คือพวกที่ทำงานได้ที่ อุณหภูมิสูง, ความต่างศักย์สูง, กระแสสูง และทำงานได้อย่างรวดเร็ว (เช่นเปิด-ปิดได้อย่างรวดเร็ว) ตัวอย่างหนึ่งของอุปกรณ์นี้ได้แก่ Insulated Gate Bipolar Transistor Module หรือที่ย่อกันว่า IGBT ที่มีการนำไปใช้ในงานหลายอย่าง เช่นตัว inverter (ที่แปลงไฟกระแสสลับ-กระแสตรง), ควบคุมการจ่ายไฟให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้ความต่างศักย์สูงและกระแสไฟฟ้าสูง (เช่นรถไฟ) เป็นต้น

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เป็น switching device ที่ใช้ในการควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้ามีอยู่ด้วยกันหลายชนิด (เช่น bipolar transistor, MOSFET, IGBT, หลอดสุญญากาศ) แต่ละชนิดก็มีช่วงการทำงานของมันเองที่โดดเด่นกว่าตัวอื่น ในรายการแรกของ EU-List คือ 3A001 จะใช้คำกลาง ๆ ว่า Electronic items (รูปที่ ๒) โดยไม่ระบุเฉพาะเจาะจงว่าเป็นอะไร ระบุแต่ว่าถ้ามันมีความสามารถในการทำงานถึงระดับนี้ก็ต้องเป็นสินค้าควบคุม จากนั้นในส่วนที่เป็น Note จึงค่อยยกตัวอย่างว่ามันครอบคลุมอุปกรณ์อะไรบ้าง

ในหัวข้อ 3A001.h. มีการใช้คำว่า 'modules' (อยู่ในเครื่องหมาย single quote ' .... ') ซึ่งรวมเอาอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนย่อย ๆ หลายชิ้นที่เมื่อนำมาประกอบรวมเข้าด้วยกันแล้วมีคุณสมบัติตามที่กำหนด

คำที่อยู่ในเครื่องหมาย single quote ' .... ' นั้นจะใช้กับหัวข้อนั้นเท่านั้น เช่นคำ 'modules' ที่อยู่ในหัวข้อ 3A001.h. ก็จะจำกัดเฉพาะหัวข้อนี้ แต่ถ้าเป็นคำที่อยู่ในเครื่องหมาย double quote " ... " จะครอบคลุมตลอดทั้ง Annex I (คือ List of Dual-Use Items) คือเป็นการนิยามความหมายของคำศัพท์ต่าง ๆ ที่ปรากฏในรายการ

รูปที่ ๒ ส่วนหนึ่งของรายละเอียดรายการ 3A001 โดย IGBT นั้นอยู่ในรายการ 3A001.h

เมื่อนำ IGBT ในรูปที่ ๑ มาพิจารณาว่าเข้าเกณฑ์สินค้าควบคุมหรือไม่ พบว่ามันเข้าเกณฑ์เพียงแค่ 2 ข้อคือข้อ 2. ที่ใช้กับความต่างศักย์ได้เกิน 300V (มันใช้ได้ถึง 3300V) และข้อ 3. คือรับกระแสต่อเนื่องได้เกิน 1A (มันรับได้ถึง 1500A) แต่ไม่เข้าเกณฑ์ข้อ 1. ที่ว่าต้องทำงานได้ที่อุณหภูมิ junction temperature สูงสุดสูงกว่า 215ºC ดังนั้นมันจึงไม่เป็นสินค้าควบคุมเพราะมันไม่เข้าเกณฑ์ "ครบ" ทุกข้อ

"junction temperature" ตัวนี้ไม่ใช่ ambient temperature ที่เป็นอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม แต่เป็นอุณหภูมิที่บริเวณ "juction region" (คือจุดรอยต่อระหว่างสารกึ่งตัวนำสองชนิด)

เนื่องด้วย IGBT มักใช้กับกระแสไฟฟ้าสูง และด้วยการที่ความร้อนที่เกิดนั้นแปรตามปริมาณกระแสไฟฟ้ากำลังสอง การติดตั้ง IGBT จึงอาจต้องมีการติดตั้ง heat sink ช่วยในการระบายความร้อน (ซึ่งอาจจะใช้อากาศหรือน้ำช่วยระบายความร้อนออกจาก heat sink อีกทอดหนึ่ง) และในกรณีของ IGBT ที่มีขนาดใหญ่นั้น ขนาดของ heat sink ก็จะใหญ่ตามไปด้วย ทำให้เกิดกรณีที่ว่า heat sink สำหรับ IGBT นั้นเข้าข่ายเป็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับใช้ในกระบวนการผลิตทางเคมีด้วยหรือไม่ ซึ่งเรื่องนี้ได้กล่าวไว้ในตัวอย่างที่ ๒ ของบทความชุดนี้ (วันศุกร์ที่ ๑๔ พฤษภาคม ๒๕๖๔)

ใน Annex I นั้นคำว่า IGBT มีปรากฏอยู่แค่หัวข้อ 3A001.h ดังนั้นถ้าตรวจสอบด้วยคำว่า IGBT ก็อาจทำให้ตรวจเพียงแค่หัวข้อ 3A001.h เท่านั้น แต่ถ้าดูหน้าที่การทำงานของมันที่เป็น switching device จะพบว่ามีหัวข้อที่ต้องตรวจสอบเพิ่มเติมอีกในหัวข้อ 3A228.c (รูปที่ ๓)

รูปที่ ๓ รายละเอียดหัวข้อ 3A228.c สำหรับ switching device ที่เป็นสินค้าควบคุม

รูปที่ ๔ เป็นผลการพิจารณาว่า IGBT ตัวที่ยกมาเป็นตัวอย่าง (รูปที่ ๑) เข้าข่ายสินค้าควบคุมในหัวข้อ 3A001.h และ3A228.c หรือไม่ การพิจารณาในกรณีของหัวข้อ 3A001.h นั้นค่อนข้างจะตรงไปตรงมา แต่ในกรณีของหัวข้อ3A228.c นั้นเห็นว่ามีข้อควรระวังอยู่นิดนึง

รูปที่ ๔ ผลการวินิจฉัยในหัวข้อ 3A228.c

ในหัวข้อ 3A228.c นั้น ข้อ 1. และข้อ 2. จะตรงไปตรงมา คือใช้กับความต่างศักย์ได้มากกว่า 2000V และใช้กับกระแสได้ 500A หรือมากกว่า ซึ่งก็พบว่า IGBT ที่ยกมาเป็นตัวอย่างนั้นเข้าเกณฑ์สองข้อแรก แต่ในหัวข้อ 3. นั้นเขาใช้คำว่า "Turn-on time" 1 micro sec (0.000001 s) หรือน้อยกว่า แต่คุณลักษณะในรูปที่ ๑ นั้นให้มาเป็น "Turn-on delay time (t_d)" และ "Turn-on rise time (t_r)" โดยค่า "Turn-on time" นั้นคือค่าผลรวมระหว่าง "Turn-on delay time (t_d)" และ "Turn-on rise time (t_r)" ซึ่งเท่ากับ 0.95 micro sec + 0.3 micro sec = 1.25 micro sec ซึ่งในเกณฑ์นั้นต้องไม่เกิน 1 micro sec จึงทำให้ IGBT ตัวนี้ไม่เป็นชิ้นส่วนควบคุม

รูปที่ ๕ เป็นตัวอย่างคุณลักษณะของ IGBT ยี่ห้อหนึ่งที่เห็นว่ามีรูปร่างหน้าตาใกล้เคียงกับในรูปที่ ๑ เท่าที่ค้นดูพบว่าเขาจะให้ค่า "Turn-on delay time (T_{d on})" และ "Turn-on rise time (t_r)" มาให้ (ตรงที่ขีดเส้นใต้สีแดง) ดังนั้นผู้ตรวจสอบต้องรู้ว่าค่า "Turn-on time" นั้นต้องเอาค่าเวลาทั้งสองมาบวกรวมกัน

ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าการตรวจสอบนั้นจะดูแค่ชื่อเรียกอุปกรณ์ไม่ได้ ต้องดูว่าอุปกรณ์นั้นทำหน้าที่อะไร อยู่ในหมวดหมู่ไหน และไปตรวจสอบในหมวดหมู่นั้น และคุณลักษณะบางอย่างนั้นข้อกำหนดให้ไว้เป็นค่า "ผลรวม" ในขณะที่ผู้ผลิตอุปกรณ์นั้นจะให้ค่าแยกออกมา ซึ่งผู้ตรวจสอบต้องรู้ว่าควรต้องเอาค่าไหนมาบวกรวมกัน

รูปที่ ๕ คุณลักษณะของ IGBT ยี่ห้อหนึ่งที่เห็นมีรูปร่างหน้าตาใกล้เคียงกับตัวอย่างในรูปที่ ๑

แนวทางหัวข้อการทำวิทยานิพนธ์นิสิตรหัส ๖๒ (ตอนที่ ๕) MO Memoir : Friday 28 May 2564

เอกสารฉบับนี้แจกจ่ายเป็นการภายใน ไม่นำเนื้อหาลง blog

เนื้อหาในเอกสารฉบับนี้เป็นสรุปบางเรื่องของการประชุมกลุ่ม online เมื่อเช้าวันพฤหัสบดีที่ผ่านมา

เพราะโลกมันกลม แล้วเราทุกคน คงได้กลับมาพบกันอีก MO Memoir : Tuesday 25 May 2564

 

เมื่อพฤษภาคมปีที่แล้ว (พ.ศ. ๒๕๖๓) ก่อนงานปัจฉิมนิเทศน์ไม่กี่วัน ก็ได้รับอีเมล์ขอบคุณจากครูบนดอยท่านหนึ่ง ที่ท่านยังคงประทับใจกับค่ายที่ทางนิสิตปริญญาตรีของคณะ ที่ออกไปสร้างสะพานและสอนหนังสือให้กับเด็ก ๆ ในหมู่บ้านแห่งหนึ่งที่จ.อุตรดิตถ์ ในฤดูร้อนปีพ.ศ. ๒๕๒๙ (ที่ตอนนั้นครูท่านนั้นเป็นเพียงแค่เด็กน้อยคนหนึ่ง) ประสบการณ์นี้เป็นเครื่องย้ำเตือนให้เห็นว่า ช่วงเวลาที่เรามีโอกาสได้อยู่ร่วมกับผู้อื่น ไม่ว่าช่วงเวลานั้นจะสั้นหรือยาวนานเพียงใด จึงควรที่ต้องปฏิบัติดีปฏิบัติชอบต่อเขาเหล่านั้น เพื่อที่ว่าเมื่อถึงเวลาที่ต้องแยกย้ายจากกัน จะได้ไม่มีเรื่องบาดหมางค้างคาใจ และเมื่อใดที่มีโอกาสมาพบกันใหม่ ก็จะเกิดโอกาสที่รื่นรมย์ต่อทั้งสองฝ่ายที่ได้มาพบกัน

สำหรับรุ่นคุณเนี่ย ก็เป็นรุ่นพิเศษสำหรับผมรุ่นหนึ่ง ก็คงด้วยเหตุผลที่แสดงอยู่ในรูปข้างบนนั่นแหละครับ ส่วนเขาเป็นใครนั่นเหรอ ก็เป็นหนึ่งในคนที่ผมนำมาขึ้นรูปปกหน้ารวมบทความที่เป็นที่ทำเป็นระลึกให้กับพวกคุณนั่นแหละครับ

บางคราวยังเหมือนว่าเธออยู่ตรงนี้ เรื่องราวที่ดีก็ยังฝังใจ

บางความทรงจำเก่าเก่า ก็ยังงดงามไม่คลาย

กระจ่างอยู่ข้างใน เมื่อไรที่คิดขึ้นมา

ข้อความข้างบนจะว่าไปก็มาจากเพลงเศร้านะครับ แต่จะว่าไปความหมายของเนื้อเพลงท่อนนี้มันก็ใช้ได้กับเรื่องราวต่าง ๆ ที่เราต่างประสบในชีวิตประจำวัน แม้แต่ในเรื่องการที่ได้มีโอกาสสอนพวกคุณ ที่เมื่อกลับไปค้นรูปเก่า ๆ สมัยพวกคุณอยู่ปี ๒ เพื่อนำมารวมเล่มให้เป็นที่ระลึก ก็ทำให้นึกถึงภาพบรรยากาศความวุ่นวายในแลปตลอดเวลา ๒๗ ปีที่ทำงานมา

... หลายปีมาแล้วก่อนเริ่มสอนแลปเคมีวิเคราะห์ มีนิสิตหญิงคนหนึ่งมานั่งคุยและนั่งร้องไห้อยู่ที่โต๊ะทำงานในห้องแลป ช่วงนั้นเป็นช่วงจัดกิจกรรมรับน้อง เขาได้เข้ามาปรึกษาผมเรื่องการที่ไม่ค่อย ๆ มีเพื่อน ๆ เข้าช่วยทำงาน

ผมก็ตอบเขาไปว่า "งานกิจกรรมนั้นเป็นงานอาสา ไม่มีการบังคับว่าใครต้องมาทำ และคนที่ทำก็ต้องไม่คิดว่าฉันดีกว่าคนที่ไม่มาทำ การที่เขาไม่มาร่วมงานกับเรานั้น เราก็ต้องกลับไปพิจารณาด้วยว่าสิ่งที่เราทำนั้นเขาเห็นชอบหรือไม่ การที่เขาไม่มาร่วมงานนั้นอาจเป็นเพราะว่าเขาคิดว่าสิ่งที่เราทำอยู่นั้นมันไม่เหมาะสม เขาอยากเปลี่ยนแปลง แต่ทำไม่ได้ก็เลยไม่เข้ามาร่วม อย่าด่วนคิดว่าคนที่ไม่มาร่วมทำนั้นเป็นคนเห็นแก่ตัว"

"การที่คนส่วนใหญ่ไม่มาร่วมงานก็ต้องกลับมาพิจารณาแล้วว่าเป็นเพราะว่าสิ่งที่ทำอยู่นั้นมันไม่เหมาะสมหรือไม่ ทำไปเพื่อจุดประสงค์อะไร แล้วเขาเห็นด้วยหรือไม่ ถ้าสิ่งที่เราทำอยู่นั้นมีจุดประสงค์ที่ดี แต่คนส่วนใหญ่ไม่มาร่วม เราก็ต้องหาทางชักชวนให้เขามาร่วม นั่นหมายถึงการเปลี่ยนรูปแบบการทำงาน รูปแบบเดิมนั้นอาจใช้ได้ดีในสมัยหนึ่ง ในสภาพสังคมหนึ่ง แต่เมื่อสังคมเปลี่ยนไปเราก็ควรที่จะปรับเปลี่ยนรูปแบบ โดยที่ยังคงสามารถบรรจุจุดประสงค์ที่ตั้งเอาไว้

แต่ถ้าสิ่งที่เราทำนั้นมีจุดประสงค์ที่เลื่อนลอย ก็ควรพิจารณาว่าจะจัดต่อไปหรือไม่"

ผมบอกเขาต่อว่า "ถ้าคุณเหนื่อยมากก็ถอนตัวออกไปซิ งานจะล้มก็ช่างหัวมัน ดูจากการที่คนส่วนใหญ่ไม่เข้ามาร่วมก็แปลได้ว่าคนส่วนใหญ่เขาไม่เห็นด้วยกับสิ่งที่คุณทำอยู่แล้วนี่ ดังนั้นถ้างานนี้มันไม่เกิดขึ้นพวกเขาก็ไม่มีสิทธิจะว่าอะไรอยู่แล้ว"

ก่อนจบการสนทนาผมถามเขากลับไปว่า "ตอนนี้รู้หรือยังว่าเพื่อนคนไหนพึ่งได้"

เขาตอบกลับมาว่า "รู้แล้ว"

ผมก็ตอบกลับไปว่า "คุณได้ไปเยอะแล้วนี่ แล้วจะเอาอะไรอีกล่ะ" ...

ข้อความข้างบนเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่ผมเขียนให้กับนิสิตรหัส ๕๑ ในวันปัจฉิมนิเทศน์ของเขาเมื่อ ๙ ปีที่แล้ว ยังจำได้ไหมครับ วันแรกที่พวกคุณเข้าแลป บางคนก็มาแบบไม่รู้เลยว่าคนอื่นเป็นใคร บางพวกก็มาเป็นกลุ่มแล้วมานั่งจับกลุ่มกันเพราะไม่รู้ว่ากลุ่มอื่นเป็นใคร บางคนคุณอาจจะเคยเห็นตอนเรียนปี ๑ หรือบางคนก็อาจไม่เคยเห็นเลย เพิ่งจะมาเห็นหน้ากันตอนเข้าภาควิชา แล้วตอนนี้ความสัมพันธ์กับเพื่อนใหม่ที่คุณได้รู้จักตอนเข้าภาควิชานั้นเป็นอย่างไรบ้างครับ โดยเฉพาะกับเพื่อนที่ต้องมาจับกลุ่มทำแลปด้วยกันแบบไม่เคยรู้จักกันมาก่อน หวังว่าตอนนี้คุณแต่ละคนคงจะมี "เพื่อนที่สามารถพึ่งได้" แล้วนะครับ

เวลาสอนสัมมนานิสิตโท-เอก ผมจะบอกกับเขาเป็นประจำทุกรุ่นว่า "นำเสนออย่างไรให้ดูดีให้ได้รางวัล" ผมสอนไม่เป็นหรอก แต่ถ้าอยากรู้ว่า "ฟังอย่างไรไม่ให้ถูกหลอก" อย่างนี้ผมพอจะช่วยสอนให้ได้ แต่การที่จะสามารถฟังอย่างไรไม่ให้ถูกหลอกได้นี้จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมอย่างต่อเนื่องและโดยละเอียด ไม่ใช่การจับเพียงแค่ข้อความบางข้อความที่ผู้นำเสนอนี้ต้องการเบี่ยงเบน หรือบิดเบือนประเด็น หรือขัดแย้งกับข้อเท็จจริงที่ปรากฎ ด้วยการเลือกนำเสนอเฉพาะเพียงแค่เศษเสี้ยวส่วนหนึ่งของเรื่องราวทั้งหมด ผมเคยคุยกับศิษย์เก่าของภาควิชาและให้คำแนะนำเขาไปว่า "ถ้าคุณต้องการใครสักคนเพื่อทำให้คนอื่นยอมจ่ายเงินให้คุณโดยไม่ต้องคิด คุณก็ต้องมองหาคนนำเสนอเก่ง ๆ เอามาเป็นฝ่ายขายหรือโฆษณา แต่ถ้าคุณต้องการที่ปรึกษาว่าควรจะจ่ายเงินเพื่อสิ่งที่มีคนนำเสนอหรือไม่ คุณควรใช้คนที่รู้ดีทางเทคนิคและให้ความเห็นได้โดยไม่มีอคติ สามารถแสดงได้ทั้งข้อดีข้อเสียของทางเลือกแต่ละแบบเพื่อประกอบการตัดสินใจของคุณ"

ตอนผมมาทำงานใหม่ ๆ อาจารย์ผู้ใหญ่ท่านหนึ่งให้คำแนะนำเรื่องการซื้อรถว่า "ถ้าคุณอยากรู้ว่ารถรุ่นที่คุณสนใจนั้นมีปัญหาอะไรบ้าง ให้เดินเข้าไปถามเซลล์บริษัทคู่แข่ง เอารุ่นรถที่คุณสนใจไปเทียบกับรถระดับเดียวกันของของบริษัทคู่แข่งแล้วให้ผู้ขายเขาวิจารณ์ให้ฟัง" คนขายของเขาย่อมอยากให้ของของเขาครองตลาดแต่เพียงผู้เดียวอยู่แล้ว ดังนั้นอะไรมันจะดีหรือไม่ดี จะฟังจากผู้ผลิต (ที่อาจเป็นเพียงแค่บริษัท หรือประเทศ หรือกลุ่มประเทศก็ได้) แต่เพียงอย่างเดียวไม่ได้

แต่การที่จะใช้ความรู้หรือปัญญาที่มีในการพิจารณาสิ่งต่าง ๆ นั้น จำเป็นต้องมี "สติ" คอยกำกับด้วย

ข้อคิดสุดท้ายที่อยากจะฝากไว้ให้พวกคุณนำไปพิจารณาคือ ส่วนหนึ่งของพระบรมราโชวาท ของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ที่พระราชทานต่อบัณฑิตของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในพิธีพระราชทานปริญญาบัตรแก่นิสิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปีการศึกษา ๒๕๓๙ เมื่อวันพุธที่ ๙ กรกฎาคม พ.ศ. ๒๕๔๐ ที่น่าจะเข้ากับเหตุการณ์บ้านเมืองในปัจจุบันมากที่สุด (จาก http://www.kingrama9.chula.ac.th/kings-guidance/167/)

"... ความเป็นบัณฑิต นอกจากจะหมายรู้ได้ที่ความรู้ความฉลาดสามารถในหลักวิชาแล้ว ยังสังเกตทราบได้ที่ความคิด คำพูด และการกระทำ อีกทางหนึ่ง ความคิดนั้นสำคัญมาก ถือได้ว่าเป็นแม่บทใหญ่ของคำพูดและการกระทำทั้งปวง กล่าวคือ ถ้าคนเราคิดดี คิดถูกต้อง ทั้งตามหลักวิชาและคุณธรรม คำพูดและการกระทำก็เป็นไปในทางที่ดีที่เจริญ แต่ถ้าคิดไม่ดี ไม่ถูกต้อง คำพูดและการกระทำก็อาจก่อให้เกิดความเสื่อมเสียหาย ทั้งแก่ตัวเองและส่วนรวมได้ ด้วยเหตุนี้ ก่อนที่บุคคลจะพูดจะทำสิ่งใด จำเป็นต้องหยุดคิดเสียก่อนว่า กิจที่จะทำ คำที่จะพูดนั้น ผิดหรือถูก เป็นคุณประโยชน์หรือเป็นโทษเสียหาย เป็นสิ่งที่ควรพูด ควรกระทำ หรือควรงดเว้น เมื่อคิดพิจารณาได้ดังนี้ ก็จะสามารถยับยั้งคำพูดที่ไม่สมควร หยุดยั้งการกระทำที่ไม่ถูกต้อง พูดและทำแต่สิ่งที่จะสัมฤทธิ์ผลเป็นคุณ เป็นประโยชน์ และเป็นความเจริญ บัณฑิตจึงควรฝึกหัดปฏิบัติตนให้เป็นคนคิดก่อนพูด คิดก่อนทำ จนเป็นปรกตินิสัย จึงจะได้ชื่อว่าประพฤติปฏิบัติตนสมกับความเป็นบัณฑิต ที่คนเขายกย่องเชื่อถือ ..."

แล้ววันหนึ่ง เชื่อว่าพวกเราทุกคน จะได้กลับมาพบเจอ แบบเจอตัวตนจริงกัน

ท้ายสุดนี้ก็ขออวยพร ให้พวกคุณทุกคน ประสบแต่ความสุขความเจริญ ในชีวิตตลอดไป

ดาวน์โหลดไฟล์ฉบับที่ระลึกได้ที่นี่

ดาวน์โหลดคลิปวิดิทัศน์ที่ระลึกได้ที่นี่

 

วันเสาร์ที่ ๑๔ เมษายน ๒๕๖๑ อ่างเก็บน้ำห้วยปรือ จังหวัดนครนายก

 

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๔ อุปกรณ์เข้ารหัส (Encoding Device) MO Memoir : Saturday 22 May 2564

ตอนที่ไปอบรมที่ประเทศญี่ปุ่นนั้น วิศวกรของบริษัท Mitsubishi ที่มาแบ่งปันความรู้และประสบการณ์ ได้ตั้งคำถามหนึ่งทิ้งไว้ว่า ในกรณีที่ต้องการส่งออกสินค้า A ที่อาจเป็นสินค้าที่ใช้กันในชีวิตประจำวันหรือครัวเรือนทั่วไป แต่ตัวสินค้า A นั้นประกอบด้วยชิ้นส่วน B ที่เป็นชิ้นส่วนควบคุม ด้วยกลไกการตรวจสอบในปัจจุบันของไทย จะสามารถตรวจสอบการมีอยู่ของชิ้นส่วน B ในสินค้า A ได้หรือไม่ (รูปที่ ๑)

ตอนที่นั่งฟังนั้นผมว่าคำถามของเขาล้ำหน้าไปหน่อยนะ เพราะผมคิดว่าเรายัง "ไม่มี" กลไกตรวจสอบเลย ก็เลยบอกไม่ได้ว่ากลไกที่ "มีอยู่" นั้นตรวจได้หรือไม่ คือเขาน่าจะถามเราก่อนว่าเรามีกลไกตรวจสอบหรือยัง

รูปที่ ๑ สินค้า A ไม่ใช่สินค้าควบคุม เป็นสินค้าที่มี HS Code ส่วนชิ้นส่วน B เป็นชิ้นส่วนควบคุม การมีอยู่ของชิ้นส่วน B ไม่ปรากฏในรายละเอียด HS Code ของสินค้า A ทำอย่างไรจึงจะสร้างกลไกที่ตรวจสอบการมีอยู่ของ B ใน A ได้

ตรงนี้ขอขยายความนิดนึง (เท่าที่ความรู้พอจะมีอยู่บ้าง) คือเวลาส่งออกสินค้านั้น หน่วยงานศุลกากรในประเทศต่าง ๆ ก็ได้มีการตกลงเรื่องรหัสสินค้า (เพื่อที่จะได้คุยกันรู้เรื่องว่าควรคิดภาษีแบบไหน) ที่เรียกว่า Harmonised System หรือ HS Code ตัวอย่างเช่นรถยนต์สำหรับโดยสารที่นั่งได้น้อยกว่า 10 ก็อยู่ในหมวด HS 8703 และถ้าเป็นรถยนต์ในกลุ่มนี้ที่ใช้เครื่องยนต์เบนซินที่มีความจุกระบอกสูงมากกว่า 1500 cc แต่ไม่เกิน 3000 cc ก็จะอยู่ในหมวด HS 870323 (มีเลขต่อท้ายเพิ่มสองตัว) และในกลุ่ม HS 870323 ก็จะมีแยกย่อยลงไปอีก (เลขก็จะเป็น HS 870323xx คือมีเลขต่อท้าย xx เพิ่มอีก 2 ตัว) แต่โดยรวมก็คือมันกล่าวเฉพาะแค่ขนาดรถและเครื่องยนต์ที่ใช้ โดยไม่มีการกล่าวถึงอุปกรณ์ตกแต่ง

แต่ปัจจุบันได้มีการนำเอาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ มาใส่ในตัวรถเพิ่มมากขึ้น เช่นอุปกรณ์วัดระยะทาง, อุปกรณ์วัดความเร่ง (Accelerometer), อุปกรณ์ระบุพิกัดตำแหน่ง (Global Navisation Satellite System - GNSS) เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้บางชนิดนั้นเป็นสินค้าควบคุม เช่นมันอาจเป็นอุปกรณ์ที่สามารถใช้กับระบบส่งอาวุธนำวิถีได้ แต่ถูกนำมาซุกไว้ในสินค้าธรรมดาเพื่อให้ส่งออกได้โดยไม่ถูกตรวจสอบ และรายการอุปกรณ์ประกอบเหล่านี้มันไม่มีปรากฏใน HS Code สำหรับรถยนต์

ตัวอย่างเช่นรถยนต์รุ่นหนึ่งต้องการติดตั้งอุปกรณ์บอกพิกัดตำแหน่งด้วยดาวเทียม (ที่เรามักจะเรียกกันติดปากว่า GPS ซึ่งอันที่จริง GPS มันเป็นระบบระบุพิกัดด้วยดาวเทียมของสหรัฐ ถ้าเป็นของรัสเซีย ยุโรป หรือจีน ก็จะใช้ชื่อเรียกอื่น) เพื่อเอาไว้นำทางการเดินทาง ถ้าผู้ผลิตนั้นไปเอาอุปกรณ์ที่ออกแบบมาให้ใช้กับเครื่องบินรบหรือระบบอาวุธนำวิธี (ที่ต้องมีความถูกต้องสูงและระบุตำแหน่งได้อย่างรวดเร็วและเป็นสินค้าควบคุม) มาติดให้กับรถ มันก็แจ้งตำแหน่งของรถได้ แต่มันมีคุณสมบัติเกินความต้องการสำหรับการใช้งานจริง แล้วจะรู้ได้อย่างไรว่าผู้ผลิตรถยนต์เพื่อการส่งออกไม่ได้ทำแบบนี้

ตัวอย่างที่ ๔ นี้เป็นกรณีของอุปกรณ์เข้ารหัสที่ติดตั้งให้กับเครื่องรับโทรทัศน์ (ที่เป็นเครื่องต้นแบบ - รูปที่ ๒) เพื่อให้ผู้ใช้สามารถส่งข้อมูล (เช่นเลขบัตรเครดิต) เพื่อสั่งซื้อสินค้าและบริการได้ (เครื่องรับโทรทัศน์ปัจจุบันที่ต่อเน็ตได้ก็สามารถทำได้) คือตัวเครื่องรับโทรทัศน์สามารถรับสัญญาณโทรทัศน์ที่เป็นคลื่นวิทยุได้ (ผ่านทางเสาอากาศ) หรือผ่านทางระบบอินเทอร์เน็ต และสามารถส่งข้อมูลออกผ่านทางระบบอินเทอร์เน็ตได้ ข้อมูลที่ส่งออกอาจเป็นข้อมูลการชำระเงินเพื่อซื้อบริการที่มีการโฆษณาขายทางโทรทัศน์

เนื่องจากเครื่องรับโทรทัศน์เครื่องนี้ยังเป็นเครื่องต้นแบบ ผู้ผลิตโทรทัศน์เอง (ซึ่งก็อยู่ในประเทศญี่ปุ่น) ก็ไม่ได้ผลิตอุปกรณ์เข้ารหัสข้อมูล พอต้องการใช้อุปกรณ์เข้ารหัสข้อมูลก็เลยติดต่อซื้อจากผู้ผลิตอุปกรณ์เข้ารหัสข้อมูลซึ่งก็อยู่ในประเทศญี่ปุ่นเช่นกัน และเนื่องจากการซื้อขายเกิดขึ้นระหว่างบริษัทในประเทศ ไม่ได้มีการส่งออก ผู้ขายชิ้นส่วนควบคุมจึงไม่ได้แจ้งให้ผู้ผลิตโทรทัศน์ทราบว่าชิ้นส่วนเข้ารหัสนั้นเป็นชิ้นส่วนควบคุม เรื่องมันเกิดเมื่อทางผู้ผลิตโทรทัศน์คิดว่าจะเปลี่ยน spec. บางส่วนเมื่อจำหน่ายออกสู่ท้องตลาด ก็เลยมีการสอบถามย้อนกลับไป

รูปที่ ๒ รายละเอียดของเครื่องรับโทรทัศน์ (เครื่องต้นแบบ) ที่มีการติดตั้งอุปกรณ์เข้ารหัสเพื่อให้ผู้ใช้สามารถส่งข้อมูล (เช่นเลขบัตรเครดิต) เพื่อการซื้อสินค้าได้ ตัวอย่างนี้ไปเรียนมาเมื่อเดือนสิงหาคมพ.ศ. ๒๕๖๒ (ค.ศ. ๒๐๑๙)

การพิจารณาว่าเครื่องรับโทรทัศน์นี้เข้าข่ายต้องนำมาวินิจฉัยหรือไม่ต้องไปดูที่ GENERAL "INFORMATION SECURITY' NOTE (GISN) ก่อน รูปที่ ๓ เป็นรายละเอียดของ Note 3 ของ GISN (EU List ฉบับปีค.ศ. ๒๐๒๐) ที่กล่าวไว้ว่าสินค้าในหมวด 5A002, 5D002.a.1, 5D002.b. และ 5D002.c. ไม่ควบคุมรายการดังต่อไปนี้

ข้อ a. ระบุว่าเป็นสินค้าที่เข้าเกณฑ์ต่อไปนี้ทั้งหมด คือข้อย่อย 1. และ 2. ที่อยู่ภายใต้หัวข้อ a. โดยข้อย่อย 1. นั้นระบุว่าเป็นสินค้าที่มีขายออกสู่สาธารณะโดยไม่มีข้อจำกัด จากสินค้าคงคลัง ณ จุดขายปลีก โดยวิธีการใดวิธีการหนึ่งต่อไปนี้ คือข้อย่อย a. - d. (ที่อยู่ภายใต้หัวข้อย่อย1.) ที่เป็นรูปแบบการซื้อขาย

ข้อ b. กล่าวถึงทั้งส่วนที่เป็น "hardware" คือเป็นส่วนที่มีตัวตนจับต้องได้ และ "excecutable software" ซึ่งเป็นส่วนที่ไม่มีตัวตนให้จับต้อง จะเห็นว่าการสินค้าควบคุมบางรายการนั้นไม่จำเป็นต้องมีตัวตนให้จับต้องได้

รูปที่ ๓ Note 3 ของ GENERAL "INFORMATION SECURITY' NOTE (GISN)

โทรทัศน์เครื่องนี้มีการติดตั้ง "ฮาร์ดแวร์" สำหรับทำหน้าที่เข้ารหัสลับโดยเฉพาะ (คือการเข้ารหัสลับนั้นอาจเข้าด้วยการใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะ หรือใช้ "ซอร์ฟแวร์" กับฮาร์ดแวร์ทั่วไปก็ได้) ก็เลยต้องมีการนำมาพิจารณาว่าเครื่องรับโทรทัศน์เครื่องนี้เข้าข่ายสินค้าควบคุมหรือไม่ และเนื่องจากยังเป็นเครื่องที่อยู่ระหว่างการพัฒนา จึงไม่เข้าข่ายข้อยกเว้น Note 3 a.1. จึงต้องนำมาวินิจฉัย (รูปที่ ๔ - ตรงนี้ต้องขอระบุไว้นิดนึงว่า ถึงแม้ว่าผ่าน Note 3 a. มาได้ ก็ต้องมาดู Note 3 b. อีก)

รูปที่ ๕ เป็นการวินิจฉัยเครื่องเข้ารหัสว่าเป็นสินค้าควบคุมในหมวด 5A002 หรือไม่ โดยเริ่มจากข้อ a. ก่อน ซึ่งก็พบว่าเข้าเกณฑ์ เพราะข้อ a. กำหนดความยาวขั้นต่ำของคีย์เข้ารหัสไว้ที่ 56 บิต แต่อุปกรณ์ที่ติดตั้งมากับโทรทัศน์เครื่องนี้มีความยาวของคีย์เข้ารหัส 128 บิต ก็เลยเข้าข่ายเป็นสินค้าควบคุม

จำนวนบิตตรงนี้สำคัญอย่างไรในการเข้ารหัส ถ้าจะให้เปรียบเทียบกับสิ่งที่ใกล้ตัวก็คงจะเป็นรหัสบัตร ATM หรือบัตรเครดิต ที่มีการกำหนดไว้ว่าเป็นตัวเลข 4 หลักหรือ 6 หลัก ยิ่งใช้จำนวนหลักเยอะก็จะเดาค่าได้ถูกต้องยากขึ้น หรือใช้เวลาหารหัสที่ถูกต้องนานขึ้น (รหัสผ่านที่เป็นตัวเลขเพียงแค่ 6 หลักจะมีรหัสที่เป็นไปได้ 1,000,000 รหัส คือแต่ละหลักมีค่าได้ 10 ค่า (เลข 0-9) พอมีทั้งหมด 6 หลัก ก็จะมีค่าที่เป็นไปได้ 10⁶ ค่า ถ้ากำหนดว่ากดรหัสผิด 3 ครั้งแล้วบัตรจะถูกยึด ถ้าใช้ตัวเลข 4 หลักโอกาสกดรหัสถูกคือ 3 ใน 10,000 แต่ถ้าใช้ตัวเลข 6 หลักโอกาสกดรหัสถูกจะลดเหลือ 3 ใน 1,000,000) 

รูปที่ ๔ เกณฑ์การพิจารณาว่าเครื่องรับโทรทัศน์นื้เข้าข่ายต้องนำมาพิจารณาหรือไม่

แต่ถ้ามีการเพิ่มตัวอักษรภาษาอังกฤษเข้าไป ที่มีทั้งตัวพิมพ์เล็กและตัวพิมพ์ใหญ่ จำนวนค่าที่เป็นไปได้ในแต่ละหลักคือ 10 x 26 x 26 = 6760 (ตัวเลข 26 มาจากจำนวนตัวอักษรในภาษาอังกฤษที่มี 26 ตัวอักษร แต่มันมีทั้งตัวพิมพ์เล็กและตัวพิมพ์ใหญ่ก็เลยต้องมีเลข 26 สองตัวคูณกัน) ถ้าใช้รหัสที่มี 6 หลัก จำนวนรหัสที่เป็นไปได้คือ 6760⁶ หรือกว่า 9.5 x 10²² รหัส และในกรณีที่ยอมให้ใช้อักขณะพิเศษร่วมด้วย จำนวนค่าที่เป็นไปได้ในแต่ละหลักก็จะมากไปอีก ทำให้จำนวนรหัสที่เป็นไปได้เพิ่มมากขึ้นอีก แต่การทำเช่นนี้หมายความว่าจำนวนบิตข้อมูลรหัสนั้นต้องมากตามไปด้วย

ปัจจุบันที่มีการใช้อุปกรณ์ไร้สายมากขึ้น และมีความหนาแน่นในการใช้งานมากขึ้น การเข้ารหัสจึงมีความสำคัญมากขึ้นเพื่อไม่ให้เกิดการรบกวนกัน ลองนึกภาพว่าถ้าสำนักงานแห่งหนึ่งอยากจะให้ออฟฟิตนั้นดูดี ไม่รก ก็อาจเลือกใช้คีย์บอร์ด, เมาส์ หรือหูฟังชนิดไร้สาย แต่ทั้งนี้ต้องให้คอมพิวเตอร์นั้นรับสัญญาณจากคีย์บอร์ดและเมาส์ตัวที่ต้องการเท่านั้น ไม่ใช่ว่าการขยับเมาส์ตัวหนึ่งสามารถทำให้เคอร์เซอร์ของคอมพิวเตอร์หลายเครื่องเคลื่อนที่ตามไปด้วยพร้อม ๆ กัน ด้วยเหตุนี้เราจึงมักเห็นว่าอุปกรณ์พวกนี้จะสลับตัวรับสัญญาณการทำงานกันไม่ได้ มันมากันเป็นคู่ ถ้าตัวรับสัญญาณหายไปก็ต้องไปซื้อใหม่ทั้งชุด (บางคนจะมีปัญหากับพวก wireless presenter remote ที่ตัวรับสัญญาณมันเป็นตัวเล็ก ๆ เสียบกับ USB port เวลาไปใช้งานนอกสถานที่แล้วใช้กับคอมพิวเตอร์ที่เขาจัดให้ แล้วก็ลืมถอดกลับเป็นประจำ ทำให้ต้องซื้อใหม่ทั้งชุดอยู่เรื่อย ๆ)

พวกรีโมทโทรทัศน์และเครื่องปรับอากาศก็มีการเข้ารหัสสัญญาณที่ทำให้ของแต่ละยี่ห้อใช้แทนกันไม่ได้ แต่รีโมทเครื่องเดียวสามารถใช้กับโทรทัศน์หรือเครื่องปรับอากาศรุ่นเดียวกันได้ (บางทีก็ใช้ข้ามรุ่นได้ด้วย) เวลาที่รีโมทพังเราก็ซื้อรีโมทใหม่มาใช้แทนได้ แต่การป้องกันการรบกวนนั้นมีเรื่องของระยะทางและทิศทางเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย คือถึงแม้นั่งอยู่ใกล้แต่ชี้ไม่ถูกทิศ หรือมีสิ่งกีดขวางตัวรับสัญญาณ มันก็ไม่ทำงาน ซึ่งตรงนี้แตกต่างจาก เมาส์, คีย์บอร์ด หรือหูฟัง ชนิดไร้สาย ที่มันไม่สนว่าตัวส่งสัญญาณกับตัวรับสัญญาณนั้นอยู่ในแนวมองเห็นกันหรือไม่

รูปที่ ๕ รายละเอียดหมวด 5A002 ในเอกสารที่ได้จากการไปอบรมเมื่อเดือนสิงหาคม ๒๕๖๒ (ค.ศ. ๒๐๑๙) มีการระบุจำนวนบิตของการเข้ารหัสข้อมูล

การที่สินค้า A ที่ไม่ได้เป็นสินค้าควบคุม (ซึ่งอาจเป็นสินค้าที่มี HS Code) แต่มีชิ้นส่วน B ที่เป็นสินค้าควบคุมติดตั้งอยู่ภายใน ไม่ได้หมายความว่าจะทำให้สินค้า A นั้นกลายเป็นสินค้าควบคุมเสมอไป ยังมีประเด็นอื่นที่ต้องพิจารณาร่วมอีกเช่น ชิ้นส่วน B นั้นจำเป็นต่อการทำงานที่เป็นหน้าที่หลักของสินค้า A หรือไม่ กล่าวคือถ้าไม่มีชิ้นส่วน B แล้วสินค้า A ยังใช้งานได้หรือไม่ อย่างเช่นในกรณีนี้หน้าที่หลักของเครื่องรับโทรทัศน์คือการรับสัญญาณภาพและเสียง แม้ว่าจะไม่มีชิ้นส่วน B ก็ยังทำงานได้ และอีกประเด็นหนึ่งที่สำคัญก็คือ การถอดเข้าชิ้นส่วน B เพื่อเอาไปใช้งานอย่างอื่นนั้นทำได้หรือไม่ ถ้าไม่สามารถทำได้ก็จะถือว่าสินค้า A ไม่เป็นสินค้าควบคุม (คือไม่สามารถถอด B ออกจาก A ได้หรือการถอด B ออกจาก A สามารถทำให้ ฺB เกิดความเสียหายจนใช้การไม่ได้)

ตัวอย่างที่ ๔ นี้เกิดจากการที่ผู้ผลิตโทรทัศน์นั้นต้องการติดตั้งเครื่องเข้ารหัส จึงติดต่อซื้อจากผู้ผลิตเครื่องเข้ารหัสว่ามีเครื่องที่สามารถทำงานตามที่เขาต้องการได้หรือไม่ ซึ่งผู้ผลิตเครื่องเข้ารหัสก็มีเครื่องที่สามารถ "ทำงานตามที่ผู้ผลิตโทรทัศน์ต้องการได้" (คือให้ความปลอดภัยในการส่งข้อมูลบัตรเครดิตได้) แต่เครื่องเข้ารหัสที่เขาขายให้นั้นยังสามารถ "ทำงานได้เกินความจำเป็นสำหรับการซื้อขายผ่านระบบออนไลน์" ซึ่งตรงนี้ผู้ขายเครื่องเข้ารหัสไม่ได้บอกผู้ซื้อ เพราะผู้ซื้อไม่ได้ถามและผู้ขายก็เห็นว่าเป็นการซื้อกันเองภายในประเทศ ไม่ได้ส่งออก ก็เลยไม่ได้บอกว่ามันเป็นสินค้าควบคุม

เรื่องนี้เขียนไว้ครั้งแรกเมื่อตอนปลายเดือนสิงหาคมปีพ.ศ. ๒๕๖๒ (ค.ศ. ๒๐๑๙) คือหลังกลับจากการอบรมได้ไม่นาน พอปีนี้กลับมาเขียนใหม่ ตรวจสอบรายละเอียดสินค้าควบคุมในหมวด 5A002 โดยอิงจาก EU List ฉบับปีค.ศ. ๒๐๒๐ พบว่ามีการเปลี่ยนแปลง คือฉบับล่าสุดนั้นไม่มีการระบุจำนวนบิตข้อมูล (รูปที่ ๖) แต่ดูแล้ว (ตามความเข้าใจที่มี) คิดว่าไปเน้นที่วิธีการและอัลกอริทึมแทน ซึ่งอาจทำให้ครอบคลุมกว้างขึ้น แต่ในขณะเดียวกันก็ทำการวินิจฉัยได้ยากขึ้น

รูปที่ ๖ รายละเอียดหมวด 5A002 ที่ปรากฏใน EU List ฉบับปีค.ศ. ๒๐๒๐ จะเห็นว่าแตกต่างไปจากในรูปที่ ๕ คือในฉบับล่าสุดนั้นไม่มีการะบุจำนวนบิตเอาไว้ แต่ไปใช้คำว่า "described security algorithm" แทน

ดังนั้นถ้าพิจารณากันตามเกณฑ์ใหม่นี้ โทรทัศน์เครื่องนี้จะเข้าข่ายสินค้าควบคุมหรือไม่นั้นคงไม่สามารถตอบให้ได้ คงต้องขอให้ผู้ที่มีความรู้ในเรื่องการเข้ารหัสข้อมูลมาช่วยวินิจฉัย

การระบุด้วยคำกลาง ๆ มันก็ดีตรงที่มันครอบคลุมกว้าง เหมาะสมกับสิ่งที่ยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว (เช่นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และซอร์ฟแวร์คอมพิวเตอร์) แต่มันก็ทำให้เกิดปัญหาในการวินิจฉัยเช่นกัน คือคงต้องมีผู้ที่มีความรู้ดีในทางด้านนั้นมาเป็นผู้วินิจฉัย และก็อาจทำให้เกิดปัญหาที่ว่าด้วยการที่มันไม่มีข้อกำหนดกลาง ก็อาจทำให้เกิดการตีความ (เช่นด้านความสามารถในการใช้งาน) ที่แตกต่างกัน ก่อให้เกิดข้อถกเถึยงได้

เพราะแม้แต่จะเป็นแง่ทางเทคนิค เช่นการสามารถถอดออกไปใช้งานอื่นได้ (โดยไม่ทำให้เสียหาย) ก็ยังสามารถเป็นประเด็นให้ถกเถียงได้เช่นกัน ดังเช่นกรณีของยาแก้หวัดที่มี pseudoephedrine ผสมอยู่ที่แต่เดิมนั้นหาซื้อได้ตามร้านขายยาทั่วไป แม้ว่าตัวยาดังกล่าวจะมีปริมาณน้อยในเม็ดยาทั้งเม็ด แต่สุดท้ายก็ยังมีคนหาทางแยกออกไปผลิตเป็นแอมเฟตามีนได้ จนในที่ก็ห้ามจำหน่ายยาแก้หวัดสูตรนี้ตามร้านขายยา

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๓ เครื่องแปลงความถี่ไฟฟ้า (Frequency Changer) MO Memoir : Wednesday 19 May 2564

อาจกล่าวได้ว่าระบบไฟฟ้ากำลังที่เราใช้งานกันอยู่เกือบทั้งหมดเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current หรือที่ย่อว่า AC) ไม่ว่าจะเป็นระบบส่งไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้า โดยมีส่วนน้อยที่เป็นระบบไฟฟ้ากระแสตรง (Direct Current หรือที่ย่อว่า DC) และไม่ว่าจะเป็นระบบไฟฟ้ากระแสสลับหรือกระแสตรง การเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลก็จะใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นหลัก คือเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลในรูปการหมุน จากนั้นจึงค่อยว่ากันอีกที่ว่าจะเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุนนั้นให้เป็นแบบไหน (เช่นแบบ reciprocating ที่เป็นการเคลื่อนที่กลับไปมา)

การปรับความเร็วรอบมอเตอร์กระแสตรงทำได้ง่ายตรงที่อาศัยการควบคุมกระแส หรือความต่างศักย์ หรือปรับความแรงของสนามแม่เหล็ก แต่ความเร็วรอบของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสนั้นจะขึ้นอยู่กับความถี่ของไฟฟ้ากระแสสลับ กล่าวคือเราประมาณความเร็วรอบการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับได้จากสูตร r = (120f)/p เมื่อ r คือความเร็วซิงโครนัส (synchronus speed) ซึ่งก็คือความเร็วของสนามแม่เหล็กที่หมุนไปรอบตัวมอเตอร์, f คือความถี่ของกระแสไฟฟ้าซึ่งถ้าเป็นระบบไฟ 200-240 V มักจะมีความถี่ที่ 50 Hz แต่ถ้าเป็นระบบไฟ 100-120 V ก็มักจะมีความถี่อยู่ที่ 60 Hz และ p คือจำนวนขั้วของมอเตอร์ (จำนวนนี้เป็นเลขคู่ ขึ้นอยู่กับมอเตอร์ที่ใช้)

สำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำ (induction motor) ที่ใช้งานกันทั่วไปนั้น ความเร็วรอบการหมุนของตัวมอเตอร์จะต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัสอยู่เล็กน้อย อย่างเช่นมอเตอร์ที่มี 4 ขั้วใช้กับไฟ 50 Hz ความเร็วซิงโครนัสคือ 1500 rpm (รอบต่อนาที) ดังนั้นความเร็วรอบการหมุนที่แท้จริงจะอยู่ที่ประมาณ 1400 กว่า ๆ (ขึ้นกับมอเตอร์แต่ละชนิด) ถ้าเป็นไฟ 60 Hz ก็จะมีความเร็วซิงโครนัสเท่ากับ 1800 rpm ดังมอเตอร์เองก็จะหมุนที่ความเร็วประมาณ 1700 rpm รูปที่ ๑ เป็นตัวอย่างป้ายที่ติดอยู่บนมอเตอร์ตัวหนึ่ง จะเห็นว่าความเร็วรอบการหมุนนั้นไม่ขึ้นกับความต่างศักย์แต่ขึ้นกับความถี่ของไฟฟ้าที่ใช้

รูปที่ ๑ Name plate ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับตัวหนึ่งที่ระบุความเร็วรอบการหมุนที่ระบบไฟฟ้าความถี่ 50 และ 60 Hz

ดังนั้นเวลาที่ซื้ออุปกรณ์ไฟฟ้าบางชนิดจากผู้ผลิตในประเทศที่ใช้ระบบไฟฟ้า 100-120 V (เช่นเครื่องมือวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ) ผู้ผลิตบางรายเขาจะผลิตทั้งรุ่นที่ใช้ไฟ 100-120 V และ 200-240 V ซึ่งตรงนี้เราก็เพียงแค่เลือกซื้อให้ถูกรุ่น ในขณะที่ผู้ผลิตบางรายก็ผลิตเพียงแค่รุ่น 100-120 V โดยเวลาส่งออกไปยังประเทศที่ใช้ไฟ 200-240 V เขาก็จะติดตั้งหม้อแปลงเพิ่มให้ ถ้าอุปกรณ์ตัวนั้นมันไม่มีการติดตั้งอุปกรณ์ย่อยที่มีมอเตอร์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับมาด้วย (เช่นปั๊มสุญญากาศ) มันก็จะไม่มีปัญหาอะไร (เพราะหม้อแปลงมันแปลงแค่ความต่างศักย์ มันไม่ยุ่งกับความถี่) แต่ถ้ามีการติดตั้งอุปกรณ์ย่อยที่มีมอเตอร์ที่ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับมาด้วย ก็ต้องพิจารณาด้วยว่ารอบการหมุนที่เปลี่ยนแปลงไปนั้นจะส่งผลต่อการทำงานของตัวอุปกรณ์โดยรวมหรือไม่

ปัจจุบันมีการใช้อุปกรณ์ปรับความเร็วรอบการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับด้วยการเปลี่ยนความถี่ไฟฟ้ากันอย่างแพร่หลาย ที่ใกล้ตัวเรามากที่สุดเห็นจะได้แก่เครื่องปรับอากาศระบบอินเวอร์เตอร์ ถัดไปก็น่าจะเป็นยานพาหนะที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า ในโรงงานอุตสาหกรรมก็มีการนำเอาอุปกรณ์ตัวนี้ไปปรับความเร็วรอบการหมุนของปั๊มหอยโข่งเพื่อให้ได้อัตราการไหลที่ต้องการ แทนวิธีการแบบเดิมที่ให้ปั๊มเดินที่ความเร็วรอบคงที่ แล้วใช้การปรับระดับการเปิดของวาล์วด้านขาออก ซึ่งจะมีการสิ้นเปลืองพลังงานเมื่อต้องการอัตราการไหลต่ำ

รูปที่ ๒ อุปกรณ์ปรับความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับสำหรับเครื่อง gas centrifuge จัดเป็นสินค้าควบคุมในหมวด 0B001 b. 13.

Gas centrifuge เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับแยกแก๊สที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่างกันออกจากกันโดยอาศัยแรงเหวี่ยง แต่ด้วยการที่แก๊สมีความหนาแน่นต่ำ รอบการหมุนก็เลยต้องสูงมาก ยิ่งเป็นกรณีที่น้ำหนักโมเลกุลใกล้กันมาก เช่น ²³⁵UF₆ และ ²³⁸UF₆ รอบการหมุนก็ต้องสูงขึ้นไปอีก (อยู่ที่ระดับหลายหมื่นรอบต่อนาที) ดังนั้นอุปกรณ์ปรับความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับที่สามารถสร้างความถี่สูงที่มีเสถียรภาพจึงกลายเป็นสินค้าควบคุม โดยปรากฏอยู่ในสองหมวดคือ 0B001 b. 13. (รูปที่ ๒) ซึ่งเป็นรายการของอุปกรณ์สำหรับโรงงานแยกไอโซโทปยูเรเนียม และ 3A225 ที่เป็นหมวดสินค้าทั่วไปนอกเหนือจากที่ระบุไว้ในในหมวด 0B001 b. 13. (รูปที่ ๓)

พึงสังเกตว่าทั้งสองรายการนี้มีการระบุว่าเป็น "Multiphase output" คือไม่ระบุว่าไฟเข้าจะมีกี่เฟส แต่ไฟออกนั้นมีหลายเฟส (ไฟฟ้ากระแสสลับทั่วไปจะเป็นไฟ 3 เฟส)

รูปที่ ๓ อุปกรณ์ปรับความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับนอกเหนือไปจากสินค้าควบคุมในหมวด 0B001 b. 13.

รูปที่ ๔ เป็นตัวอย่างคุณลักษณะอุปกรณ์ปรับความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว ที่ทางวิศวกรของบริษัท Mitsubishi Electric ยกมาเป็นตัวอย่างการสอนช่วงที่ได้ไปอบรมที่ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งถ้าพิจารณาดูตรงข้อที่ว่าเป็นชนิดใช้ไฟเฟสเดียวก็จะไม่เข้าข่ายว่าเป็นสินค้าควบคุมไม่ว่าจะเป็นหมวด 0B001 b. 13. หรือ 3A225 และถ้าพิจารณาตรงที่เครื่องนี้ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับใช้กับเครื่อง gas centrifuge ก็จะไม่เข้าเกณฑ์ในหมวด 0B001 ด้วยเช่นกัน

แต่ถ้ามีเครื่องแบบเดียวกันนี้ 3 เครื่อง ก็จะสามารถนำมาใช้กับระบบไฟฟ้า 3 เฟสได้ ทำนองเดียวกับการเอาหม้อแปลงไฟเฟสเดียวจำนวน 3 ตัวมาต่อกันเพื่อใช้กับไฟฟ้า 3 เฟส ดังนั้นจึงต้องพิจารณาด้วยว่าถ้านำเครื่องแบบนี้ 3 เครื่องมาต่อด้วยกัน ซึ่งก็จะเข้าทำให้เกณฑ์ "Multiphase output" แล้วยังเข้าเกณฑ์ข้ออื่น ๆ ในหมวด 3A225 อีกหรือไม่

รูปที่ ๔ ตัวอย่างอุปกรณ์ปรับความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดเฟสเดียว

รูปที่ ๕ เป็นผลการวิเคราะห์กรณีที่นำ 3 เครื่องมาต่อเข้าด้วยกันเพื่อใช้กับไฟ 3 เฟส ด้วยการที่แต่ละเครื่องมีกำลังไฟฟ้าขาออก 30 VA (ได้จากการเอาค่าแรงดันไฟขาออกสูงสุดและกระแสไฟฟ้าขาออกสูงสุดมาคูณกัน) ดังนั้นถ้ามี 3 เครื่องก็จ่ายกำลังไฟฟ้าขาออกได้ 90 VA ซึ่งก็จะผ่านเกณฑ์ข้อ a.

เกณฑ์ข้อ b. คือทำงานที่ความถี่ 600 Hz หรือสูงกว่าได้ ซึ่งแต่ละเครื่องสามารถให้ความถี่ขาออกได้สูงถึง 700 Hz จึงถือว่าเข้าเกณฑ์ข้อ b. อีก

และเกณฑ์ข้อ c. ที่เป็นข้อสุดท้ายคือสามารถควบคุมความถี่ได้ดีกว่า 0.2% (หมายถึงเปลี่ยนแปลงไม่เกิน 0.2%) ซึ่งก็เข้าข่ายอีก เพราะแต่ละเครื่องสามารถควบคุมความถี่ได้ที่ระดับไม่เกิน 0.1%

ดังนั้นผลการวินิจฉัยสินค้าตัวนี้จึงออกมาเป็นสินค้าควบคุมตามหมวด 3A225

ตัวอย่างที่ ๓ นี้คล้ายกับตัวอย่างที่ ๑ ที่เป็นกรณีของตัวเก็บประจุ แตกต่างกันตรงที่ในตัวอย่างที่ ๑ นั้นเป็นสินค้าที่เกิดจากการนำเอาอุปกรณ์ย่อยมาประกอบเข้าด้วยกัน ทำให้คุณลักษณะสินค้าสุดท้ายนั้นไม่ตรงตามข้อกำหนด แต่ถ้าพิจารณาแยกจะพบว่าตรงตามข้อกำหนด แต่ตัวอย่างที่ ๓ นี้เป็นรูปแบบที่แยกสินค้าออกเป็นชิ้นส่วนย่อยที่มีคุณสมบัติไม่ตรงตามข้อกำหนด แต่ถ้านำมาประกอบรวมกันก็จะได้สินค้าที่มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนด

รูปที่ ๕ ผลการวินิจฉัยอุปกรณ์ปรับความถี่ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดเฟสเดียวที่พบว่าเป็นสินค้าควบคุม

ในหน้าเว็บ https://www.generatorsource.com/Voltages_and_Hz_by_Country.aspx ให้รายละเอียดความต่างศักย์และความถี่ของไฟฟ้าและชนิดของเต้ารับสำหรับใช้ในครัวเรือนของแต่ละประเทศ ในรายการดังกล่าวจะมีแปลกอยู่ประเทศหนึ่งคือประเทศญี่ปุ่นที่แม้ว่าจะใช้ไฟ 100 V เหมือนกัน แต่มีการใช้ความถี่ที่แตกต่างกันกันคือมีการใช้ทั้งความถี่ 50 และ 60 Hz

จากแผนที่ที่แสดงไว้ใน https://en.wikipedia.org/wiki/Electricity_sector_in_Japan จะเห็นได้ว่าบริเวณตอนล่างของประเทศญี่ปุ่นจะใช้ไฟ 60 Hz ในขณะที่บริเวณตอนบนจะใช้ไฟ 50 Hz (รูปที่ ๖) คำถามที่ตามมาก็คือถ้านำเอาเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรื่อนที่ออกแบบมาสำหรับความถี่หนึ่งไปใช้กับอีกความถี่หนึ่ง จะมีปัญหาอะไรในการทำงานหรือไม่

ข้อมูลจากหน้าเว็บบริษัท Kansai Electric Power ที่นำมาแสดงในรูปที่ ๗ กล่าวถึงบริเวณที่ใช้กระแสไฟฟ้าที่ใช้ความถี่ที่แตกต่างกัน และผลที่จะเกิดขึ้นกับเครื่องใช้ไฟฟ้า จะเห็นว่าสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ไม่มีการใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (เช่นวิทยุและโทรทัศน์ และพวกอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ล้วน ต่าง ๆ) จะไม่มีปัญหาเรื่องความถี่ (เพราะมันทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสตรง) แต่สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีมอเตอร์ไฟฟ้าเข้ามาเกี่ยวข้อง เช่นตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ (ที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนตัวคอมเพรสเซอร์) ประสิทธิภาพจะเปลี่ยนไป และเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิดก็ไม่ควรใช้งานกับความถี่ที่แตกต่างจากที่ออกแบบไว้ (แม้ว่าความต่างศักย์จะเท่ากันก็ตาม) เช่นไมโครเวฟ เครื่องซักผ้า (เข้าใจว่าเนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้มีเครื่องตั้งเวลาติดตั้งอยู่ ที่ใช้ความถี่ของกระแสไฟฟ้าเป็นจังหวะนับเวลา)

สำหรับตัวอย่างที่ ๓ คงขอจบเพียงแค่นี้

รูปที่ ๖ แผนผังระบบสายส่งไฟฟ้ากำลังของประเทศญี่ปุ่น จะเห็นว่ามีการส่งด้วยระบบไฟฟ้ากระแสตรงในบางบริเวณ ที่แปลกก็คือตอนบนนั้นใช้ความถี่ 50 Hz ในขณะที่ตอนล่างใช้ความถี่ 60 Hz

รูปที่ ๗ คำแนะนำเรื่องการเลือกเครื่องใช้ไฟฟ้าให้เหมาะกับแต่ละท้องถิ่นของประเทศญี่ปุ่น เนื่องจากมีการใช้ความถี่ที่แตกต่างกันอยู่ เครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิดใช้ได้โดยไม่ปัญหาอะไร ในขณะที่บางชนิดนั้นประสิทธิภาพจะแตกต่างกัน และบางชนิดนั้นไม่เหมาะที่จะใช้กับความถี่ที่ไม่ได้ออกแบบไว้ (จาก https://www.kepco.co.jp/english/home/denki/01.html)

การวินิจฉัยการเข้าข่ายสินค้าที่ใช้ได้สองทาง ตัวอย่างที่ ๒ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (Heat Exchanger) MO Memoir : Friday 14 May 2564

พฤติกรรมการนำไฟฟ้าของโลหะและสารกึ่งตัวนำเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นนั้นแตกต่างกันอยู่ กล่าวคือโลหะจะนำไฟฟ้าได้แย่ลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ในขณะที่สารกึ่งตัวนำ (เช่นซิลิกอน) จะนำไฟฟ้าได้ดีขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น (ดังตัวอย่างในรูปที่ ๑) แต่ต้องมีแม้เหมือนกันว่าต้องไม่สูงเกินมากเกินไป

รูปที่ ๑ และ ๒ นำมาจาก https://www.mksinst.com/n/electrical-conduction-semiconductors การนำไฟฟ้านั้นเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในชั้นวงโคจรนอกสุด ชั้นวงโคจรนอกสุดที่มีอิเล็กตรอนนี้เรียกว่า valance band ชั้นวงโคจรถัดไปที่มีระดับพลังงานสูงกว่าและยังว่างอยู่เรียกว่า conduction band ในกรณีที่ valance band ยังมีที่ว่าง (คือมีอิเล็กตรอนไม่เต็ม) การนำไฟฟ้าก็เกิดจากการที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ใน valance band นี้ ในกรณีที่ valance band มีอิเล็กตรอนอยู่เต็มและระดับพลังงานด้านสูง ของ valance band เหลื่อมซ้อนทับกับระดับพลังงานด้านต่ำของ conduction band การนำไฟฟ้าก็เกิดจากการที่อิเล็กตรอนใน valance band เข้าไปเคลื่อนที่ใน conduction band ที่ยังมีที่ว่างอยู่ การนำไฟฟ้าของโลหะก็เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในรูปแบบนี้

รูปที่ ๑ ค่าการนำไฟฟ้าของซิลิกอนและทังสเตนที่อุณหภูมิต่าง ๆ

ในกรณีของสารกึ่งตัวนำและฉนวนไฟฟ้านั้น valance band จะมีอิเล็กตรอนอยู่เต็มและระดับพลังงานด้านสูงของ valance band จะอยู่ต่ำกว่าระดับพลังงานด้านต่ำของ conduction band ช่องว่างระหว่าง valance band และ conduction band นี้เรียกว่า band gap (รูปที่ ๒) ในกรณีของสารกึ่งตัวนำนั้นช่องว่าง band gap นี้ไม่กว้างมากในขณะที่ถ้าเป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าแล้วช่อง band gap นี้จะกว้างมาก ในกรณีของสารกึ่งตัวนำนั้นเพื่อให้นำไฟฟ้าได้จำเป็นต้องใส่พลังงานเข้าไประดับหนึ่งเพื่อให้อิเล็กตรอนกระโดดเข้าไปวิ่งใน conduction band ได้ ที่อุณหภูมิสูง พลังงานของอิเล็กตรอนใน valance band มีมากกว่าที่อุณหภูมิต่ำ ดังนั้นพลังงานที่ต้องใส่เพิ่มเข้าไปที่อุณหภูมิสูงจึงน้อยกว่าที่อุณหภูมิต่ำ หรือมันนำไฟฟ้าได้ดีขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นนั่นเอง ส่วนการที่ว่าทำไมโลหะจึงนำไฟฟ้าได้แย่ลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นนั้นเป็นผลจากการที่อิเล็กตรอนมันวิ่งแบบไม่เป็นระเบียบมากขึ้นนั่นเอง

รูปที่ ๒ การนำไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำชนิด n (n-type รูปซ้าย) เกิดจากการที่อิเล็กตรอนในชั้น donor level กระโดดเข้าไปวิ่งอยู่ใน conduction band ในขณะที่การนำไฟฟ้าของสารกึ่งตัวนำชนิด p (p-type รูปขวา) เกิดจากการที่อิเล็กตรอนในชั้น valance band กระโดยเข้าไปวิ่งอยู่ใน acceptor level

เราสามารถทำให้สารกึ่งตัวนำนำไฟฟ้าได้ดีขึ้นด้วยการโดป (dope หรือการเติม) ธาตุที่มีจำนวนอิเล็กตรอนชั้นวงโคจรนอกสุดแตกต่างไปจากของสารกึ่งตัวนำ อย่างเช่นซิลิกอน (Si - Silicon) มีอิเล็กตรอนในชั้นวงโคจรนอกสุด 4 ตัว ถ้าเราแทนที่ซิลิกอนบางอะตอมด้วยธาตุหมู่ 5 (ที่มีอิเล็กตรอนในชั้นวงโคจรนอกสุด 5 ตัว) เช่นฟอสฟอรัส (P - Phosphorus) สารกึ่งตัวนำที่ได้จะมีอิเล็กตรอนเกินมา 1 ตัว เรียกว่าเป็นชนิด negative type หรือ n-type (รูปที่ ๒ ซ้าย) อิเล็กตรอนที่เกินมา 1 ตัวนี้จะอยู่ที่ระดับพลังงานที่เรียกว่า donor level ซึ่งเป็นระดับพลังงานที่สูงกว่าของ valance band แต่ต่ำกว่าของ conduction band การนำไฟฟ้าเกิดจากการที่อิเล็กตรอนใน donor level นี้กระโดดเข้าไปวิ่งใน conduction band ด้วยการที่ band gap ระหว่าง donor level กับ conduction band นั้นแคบกว่าระหว่าง valance band กับ conduction band ดังนั้นสารกึ่งตัวนำที่มีอิเล็กตรอนใน donor level จึงนำไฟฟ้าได้ดีขึ้น

อีกวิธีที่ทำให้สารกึ่งตัวนำนำไฟฟ้าได้ดีขึ้นคือการแทนที่ซิลิกอนบางอะตอมด้วยธาตุหมู่ 3 (ที่มีอิเล็กตรอนในชั้นวงโคจรนอกสุด 3 ตัว) เช่นโบรอน (B - Boron) สารกึ่งตัวนำที่ได้จะมีอิเล็กตรอนขาดไป 1 ตัว เรียกว่าเป็นชนิด positive type หรือ p-type (รูปที่ ๒ ขวา) ช่องว่างที่เกิดจากอิเล็กตรอนหายไปนี้เรียกว่า "โฮล (hole)" ที่ทำให้เกิดระดับพลังงานที่เรียกว่า acceptor level ที่อยู่สูงกว่า valance band เล็กน้อย การนำไฟฟ้าเกิดจากการที่อิเล็กตรอนในชั้น valance band กระโดดเข้าไปวิ่งในชั้น acceptor level และเช่นกันด้วยการที่ band gap ระหว่าง valance band กับ acceprot level นั้นแคบกว่าระหว่าง valance band กับ conduction band ดังนั้นสารกึ่งตัวนำที่มี acceptor level จึงนำไฟฟ้าได้ดีขึ้น

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำซิลิกอนนั้น จะใช้การโดปธาตุต่าง ๆ ลงไปบนแผ่นซิลิกอนเพื่อให้เกิดเส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าตามรูปแบบที่ต้องการ ในกรณีที่อุณหภูมิของแผ่นซิลิกอนนั้นไม่สูงเกินไป กระแสไฟฟ้าก็จะไหลไปได้เฉพาะเส้นทางที่มีการโดปสารไว้เท่านั้น (ไม่ไหลผ่านแผ่นซิลิกอนส่วนที่ไม่มีการโดปสาร) แต่ถ้าอุณหภูมิสูงมากเกินไปก็อาจทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านตัวแผ่นซิลิกอนส่วนที่ไม่มีการโดปสารได้ (ซึ่งไม่ใช่สิ่งที่ต้องการ นอกเหนือไปจากการที่อาจเกิดความเสียหายเนื่องจากความร้อนที่สูงเกินไปแล้ว) ทำให้การทำงานของแผ่นซิลิกอนนั้นมีปัญหาเรื่องเสถียรภาพ

ชิป (chip) อิเล็กทรอนิกส์ที่เราใช้กันทั่วไปกับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลนั้นแม้ว่ามันจะดูเหมือนว่ากินไฟไม่มาก แต่ด้วยการที่มันมีขนาดเล็กจึงทำให้ความหนาแน่นพลังงานนั้นสูงตามไปด้วย เพื่อให้ชิปเหล่านี้ทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพจึงต้องมีการติดตั้งระบบระบายความร้อนออกจากตัวชิปที่เราเรียกว่า heat sink ที่เห็นกันทั่วไปคือเป็นชิ้นส่วนโลหะที่มีครีบ (เพิ่มพื้นที่ผิวในการระบายความร้อน) และมีพัดลมเป่า (ระบายความร้อนออกจากครีบโลหะ) หรือในกรณีที่ต้องการดึงความร้อนออกในปริมาณมากในบริเวณที่มีพื้นที่จำกัดนั้น ก็อาจต้องใช้แบบระบายความร้อนด้วยน้ำแทน

อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่เราเห็นกันทั่วไปในชีวิตประจำวันนั้นจะเป็นแบบใช้แรงเคลื่อนไฟฟ้า (V) ต่ำและกระแสไฟฟ้า (I) ต่ำ แต่ในอุตสาหกรรมก็มีการใช้อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำไปใช้กับระบบไฟฟ้าแรงสูงและกระแสไฟฟ้าสูงมากขึ้น (ที่เรียกว่า power electronics) ด้วยการที่ความร้อนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำนั้นแปรผันตามกระแสไฟฟ้ายกกำลังสอง (I²) ดังนั้นความร้อนที่เกิดขึ้นในขณะใช้งานจึงสูงตามไปด้วย การระบายความร้อนออกจากอุปกรณ์เหล่านี้จึงเป็นสิ่งสำคัญ และวิธีการหนึ่งที่ทำกันก็คือการติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้บน "heat sink" ที่ทำจากโลหะที่นำความร้อนได้ดี เพื่อดึงความร้อนออกจากตัวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แล้วส่งต่อให้กับสารระบายความร้อน (เช่นน้ำ) อีกที

ชื่อกลาง ๆ ของอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ส่งผ่านความร้อนจากพื้นผิวด้านหนึ่งไปยังพื้นผิวด้านอีกหนึ่งคือ "heat exchanger"

รูปที่ ๓ Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) เป็นสินค้าควบคุมในหมวด 3A001.h

ตัวอย่างใน Memoir ฉบับนี้เคยเล่าไว้ใน Memoir ฉบับวันพุธที่ ๔ กันยายน พ.ศ. ๒๕๖๒ เรื่อง "สินค้าที่ใช้ได้สองทาง (Dual-Use Items : DUI) ตอนที่ ๖" โดยครั้งนี้เป็นการขยายความจากครั้งที่แล้วและเป็นการบันทึกบางประเด็นที่เกิดขึ้นจากการศึกษาเพิ่มเติม ซึ่งประเด็นนี้คิดว่าคงต้องช่วยกันพิจารณาว่าควรจะวินิจฉัยอย่างไร

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังก็อยู่ในหมวดหมู่สินค้าควบคุมด้วย โดยอยู่ในรายการที่ 3A001.h (รูปที่ ๓) แต่สิ่งที่นำมาพิจารณาในวันนี้ไม่ใช้ตัวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่เป็นตัว "heat sink" ที่ใช้สำหรับติดตั้ง Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) เพื่อระบายความร้อนออกจากตัว IGBT (รูปที่ ๔)

รูปที่ ๔ เป็นตัวอย่างหนึ่งของ heat sink ที่ใชน้ำระบายความร้อนที่มีขายในท้องตลาด ตัว heat sink ในรูปนั้นมีรูปทรงสี่เหลี่ยม มีช่องทางให้น้ำระบายความร้อนไหลเข้า-ออก จำนวนรอบการไหลวนกลับไปมาของน้ำในตัว heat sink ก็ขึ้นอยู่กับขนาดพื้นที่ผิวระบายความร้อน อย่างเช่นในรูปที่ ๔ (บน) นั้นเป็นชนิดการไปกลับ 4 เที่ยว (4 passes) ส่วนรูปที่ ๔ (ล่าง) เป็นชนิดการไปกลับ 6 เที่ยว (6 passes) ในตัวอย่างนี้บริเวณช่องทางที่น้ำไหลผ่านเป็นโลหะทองแดงเพราะโลหะทองแดงนำความร้อนได้ดี

รูปที่ ๔ ตัวอย่าง heat sink ที่มีจำหน่ายกันในท้องตลาด (ตัวเลขมิติต่าง ๆ ในตารางมีหน่วยเป็นนิ้ว)

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (heat exchanger) ก็มีปรากฏอยู่ใน EU List แต่ถ้าเราเอาคำ "heat sink" ไปค้นใน EU List เราจะเจอรายการที่ไม่ตรงกับ heat sink ต้องค้นด้วยคำ "heat exchanger" ก็จะพบว่ามันอยู่ในหมวด 2B350 ปัญหาหนึ่งที่อาจเกิดขึ้นตรงนี้คือคำว่า "heat exchanger" เป็นคำที่คุ้นเคยกันในวงการวิศวกรรมเคมีและวิศวกรรมเครื่องกลมากกว่าคำว่า "heat sink" ในขณะที่คำว่า "heat sink" หรือ "cooler" จะเป็นคำที่น่าจะคุ้นเคยกันมากกว่าในวงการอิเล็กทรอนิกส์ เพราะในวงการอิเล็กทรอนิกส์นั้นจะเน้นไปที่การดึงเอาความร้อนออกจากตัวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นหลัก ในขณะที่วงการวิศวกรรมเคมีและวิศวกรรมเครื่องกลนั้นมีทั้งการทำให้ร้อนขึ้นและเย็นลง จึงเลือกใช้คำที่มีความหมายกลาง ๆ

เมื่อพิจารณาข้อกำหนดเรื่องตัววัสดุของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เป็นสินค้าควบคุมในรายการ 2B350 นั้นจะเห็นว่าเป็นวัสดุที่ทนการกัดกร่อนสูง (เช่นการทำงานกับกรด HF ความเข้มข้นสูงหรือแก๊สฟลูออรีน) ไม่ใช่การป้องกันการผุกร่อนแบบทั่วไป (เช่นการชุบผิวเหล็กด้วยโครเมียม) แต่ด้วยการใช้ส่วนขยายว่า " ... where all surfaces that come in direct contact with the chemical(s) being processed ..." มันจึงทำให้สามารถตีความได้ว่าครอบคลุมการเคลือบผิวด้วยวัสดุที่อยู่ในรายการด้วย และนี่ก็คือสิ่งที่จะนำมาถกเถียงกันในวันนี้

รูปที่ ๕ รายละเอียดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่เป็นสินค้าควบคุม

รูปที่ ๖ เป็นตัวอย่างที่ได้มาตอนที่ไปฝึกอบรมที่ประเทศญี่ปุ่นเมื่อปีพ.ศ. ๒๕๖๒ ตัว heat sink ตัวนี้มีไว้สำหรับติดตั้ง IGBT ตัววัสดุที่ใช้ทำ heat sink คือโลหะทองแดงและมีการชุบผิวด้านนอกทั้งหมดด้วยนิเกิล (ที่ไม่มีการระบุความหนาชั้นเคลือบผิวว่าเท่าใด)

ตัว heat sink เป็นอุปกรณ์ที่ไม่ได้ติดถาวรมากับตัว IGBT แต่เป็นอุปกรณ์แยกต่างหากที่สามารถติดตั้งตัว IGBT ด้วยการขันสกรูเข้าในรูที่มีการจัดเตรียมไว้ (ลองดูตัวอย่างในรูปที่ ๔ บน) ดังนั้นจึงสามารถถอดตัว heat sink ออกแล้วเอาไปใช้งานอย่างอื่นได้ เช่นเอาไปใช้ในการระบายความร้อนออกจากของเหลวในการทำปฏิกิริยาเคมี (รูปที่ ๗) ดังนั้นการพิจารณาสินค้าที่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังที่มีการติดตั้ง heat sink เพื่อระบายความร้อนนั้น จะดูเฉพาะตัวอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้ จำเป็นต้องพิจารณาอุปกรณ์ระบายความร้อนร่วมด้วย

รูปที่ ๖ Heat sink ที่ใช้สำหรับติดตั้ง Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)

ในตัวอย่างการพิจารณาที่ยกมานี้เริ่มจากการพิจารณาขนาดพื้นที่ระบายความร้อนของตัว heat sink ก่อน ซึ่งก็พบว่าเข้าเกณฑ์คือมากกว่า 0.15 m² (คิดเฉพาะพื้นที่ผิวสองด้านโดยที่ยังไม่คิดขอบด้านข้างก็เกินแล้ว) พอผ่านเกณฑ์เรื่องขนาดก็ไปพิจารณาเกณฑ์เรื่องวัสดุที่สัมผัสกับสารเคมี ที่ในกรณีนี้พื้นผิว "ด้านนอก" นั้นได้รับการเคลือบด้วยโลหะนิเกิล ซึ่งมีการตีความต่อไปว่าชั้นเคลือบผิวนั้นประกอบด้วยโลหะนิเกิลมากกว่า 40 wt% ก็เลยวินิจฉัยว่า heat sink ตัวนี้เป็นสินค้าควบคุม เพราะสามารถนำไปดัดแปลงเป็นอุปกรณ์ระบายความร้อนในการทำปฏิกิริยาเคมีดังเช่นระบบที่แสดงในรูปที่ ๗ ได้

ตอนแรกที่เรียนมาก็ว่าไปตามผู้สอน แต่เวลาผ่านไปเมื่อมีการทบทวนสิ่งที่ได้เรียนมา ก็เลยมีมุมมองที่แตกต่างออกไป เลยต้องขอนำมาเขียนบันทึกเป็นประเด็นไว้สำหรับการถกเถียงกันต่อในอนาคต

รูปที่ ๗ ผลการวินิจฉัยที่ออกมาว่าสินค้าตัวนี้เป็นสินค้าควบคุมในหมวด 2B350.d

ประเด็นที่หนึ่งก็คือ เพราะว่ามองเป็น "heat sink" หรือเปล่า เลยมองเห็นเพียงว่าสิ่งที่ไหลมาตามท่อและไหลออกไปนั้นเป็นตัวรับความร้อนจากภายนอก ซึ่งก็คือน้ำหล่อเย็นที่ไม่ค่อยมีฤทธิ์กัดกร่อนอะไรมากนัก แต่ในความเป็นจริงนั้นเราสามารถให้ของร้อนนั้นไหลเข้ามาตามท่อและไหลออกไปได้ โดยที่ตัวสารรับความร้อนนั้นอยู่ภายนอก และในการแลกเปลี่ยนความร้อนนั้นมันไม่จำเป็นที่ตัว "chemical (s) being processed" จะมีอยู่เพียงแค่ฝั่งเดียวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน แต่อาจอยู่ทั้งสองฝั่งก็ได้ เช่นในปฏิกิริยาคายความร้อน อาจนำเอาสารเคมีด้านขาออกมาระบายความร้อนให้กับสารเคมีที่ไหลเข้าระบบ เพื่อให้สารเคมีที่ไหลเข้าระบบนั้นมีอุณหภูมิสูงพอที่จะเกิดปฏิกิริยาได้ และให้สารเคมีที่ไหลออกนั้นเย็นตัวลง (เป็นการประหยัดพลังงานเพราะลดการใช้สาธารณูปโภคเพื่อการให้ความร้อนและระบายความร้อน)

ดังนั้นขอบเขตของคำว่า "all surface" นั้นควรที่จะต้องพิจารณาทั้งสองฝั่งของพื้นผิวถ่ายเทความร้อนหรือไม่ เพราะถ้าพิจารณาเพียงแค่พื้นผิวด้านเดียว ถ้าเปลี่ยนเป็นการชุบนิเกิลเฉพาะผิวท่อด้านใน มันก็จะมองไม่เห็นจากภายนอก ก็จะกลายเป็นว่าสินค้านี้ไม่เข้าข่ายสินค้าควบคุม แต่ก็ยังสามารถนำไปใช้ในการผลิตสารเคมีได้ด้วยการให้สารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่องสูงไหลในท่อ โดยมีน้ำหล่อเย็นอยู่รอบ ๆ

ประเด็นที่สองคือการเคลือบผิวด้วยโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนมากกว่าตัวโลหะพื้นฐานนั้นทำไปทำไม และเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ที่ต้องการนั้น ชั้นผิวเคลือบควรมีความหนาอย่างน้อยเท่าใด จากข้อมูลที่ค้นเจอพบว่าความหนาอย่างน้อยของชั้นผิวเคลือบนั้นขึ้นอยู่กับว่าการเคลือบผิวนั้นทำไปเพื่ออะไร (รูปที่ ๘) เช่นโลหะ A อาจเกาะกับโลหะ B ได้ไม่ดี ก็เลยต้องเคลือบโลหะ C ที่เกาะกับ A และ B ได้ดีลงไปบนผิวโลหะ A ก่อน จากนั้นจึงค่อยเคลือบโลหะ B ทับโลหะ A อีกที ในรูปแบบนี้ความหนาชั้นโลหะ B ก็จะน้อย หรือว่าเป็นการเคลือบเพื่อป้องกันการผุกร่อนของชิ้นงานหลักข้างล่าง ซึ่งรูปแบบหลังนี้ความหนาของชั้นโลหะ B ก็จะมาก

รูปที่ ๘ ความหนาของชั้นเคลือบผิวนั้นขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้งาน ข้อความนี้นำมาจากเอกสาร Nickel Plating Handbook (2004) จัดทำโดย Nickel Institute

การป้องกันการกัดกร่อนจาก "severe conditions" หรือสภาวะที่รุนแรงนั้น ก็เปิดคำถามขึ้นมาว่าเมื่อใดจึงจะจัดเป็นสภาวะที่รุนแรง กล่าวคือเทียบกับอะไร อย่างเช่นสภาพอากาศบนชายฝั่งทะเลที่มีละอองไอน้ำเค็มล่องลอยมากับอากาศก็อาจจัดว่าเป็น severe condition สำหรับโครงสร้างเหล็กเมื่อเทียบกับพื้นที่ที่อยู่ห่างจากชายฝั่งทะเล แต่อาจกลายเป็นสภาพที่ไม่รุนแรงเมื่อเทียบกับโครงสร้างเหล็กที่ใช้งานกับน้ำทะเลโดยตรงก็ได เพราะถ้าการเคลือบผิวเป็นชั้นบาง ๆ นั้นสามารถทนการกัดกร่อนจากสารเคมีที่มีการสัมผัสกันอย่างต่อเนื่องติดต่อกันเป็นเวลานาน (และอาจมีอุณหภูมิสูงด้วย) ได้แล้ว อุตสาหกรรมเคมีก็คงไม่จำเป็นต้องใช้โลหะราคาแพงมาขึ้นรูปเป็นอุปกรณ์การผลิตต่าง ๆ ก็ใช้เพียงแค่เหล็กกล้าหรือโลหะพื้นฐานราคาถูกธรรมดามาขึ้นรูป แล้วก็ชุบผิวอุปกรณ์เหล่านั้นด้วยโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนก็พอ แต่เอาเข้าจริงปรากฏว่าเรากลับต้องใช้โลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนนั้นมาขึ้นรูปตัวอุปกรณ์ทั้งชิ้น (หรือเกือบทั้งชิ้น)

ประเด็นที่สามก็คือการพิจารณาเฉพาะผิวเคลือบนั้นเหมาะสมหรือไม่ เพราะถ้าหาตัว heat sink ตัวนี้ทำจากโลหะหรือโลหะผสมของนิเกิลที่มีปริมาณนิเกิลสูงเกินกว่า 40 wt% (ซึ่งเป็นวัสดุที่เข้าข่ายสินค้าควบคุม) แต่เคลือบผิวด้านนอกไว้ด้วยทองแดงหรือโครเมี่ยม ซึ่งถ้าใช้แนวทางพิจารณาแบบเดียวกันกับตัวอย่างที่ยกมานี้ ก็จะกลายเป็นว่า heat sink ตัวนี้ไม่เข้าเกณฑ์สินค้าควบคุม ทั้ง ๆ ที่ถ้าพิจารณาจากวัสดุที่ใช้ทำมันแล้วมันจะตรงกว่าอีก เพราะเมื่อชั้นผิวเคลือบนั้นไม่ได้ทนการกัดกร่อนเหมือนโลหะที่อยู่ข้างใต้ การกำจัดสารผิวเคลือบออกไปก็ทำได้ง่ายด้วยการใช้สารเคมีที่เหมาะสมมาละลายชั้นผิวเคลือบออกไป ตัว heat sink สุดท้ายที่ได้ก็จะมีคุณลักษณะเป็นไปตามข้อกำหนด 2B350.d ทันที

สำหรับตัวอย่างที่ ๒ นี้คงจบเพียงแค่นี้ โดยขอฝากคำถามไว้เพื่อการถกเถียงเพิ่มเติมอีก ๓ ข้อ