Page 12 - ผลการปรับปรุงดินด้วยถ่านชีวภาพต่อปริมาณความชื้นและการแทรกซึมน้ำในดินปลูกมันสำปะหลัง Effect of Biochar for Soil Amendment on Moisture Content and Water Infiltration for Planting Cassava
P. 12
ห้องสมุดกรมพัฒนาที่ดิน
6
ภาพที่ 4 เครื่องวัดความชื้นแบบ Profile Probe แบบ 6 ระดับ
5) เครื่องวัดความชื้นด้วยนิวตรอน (neutron moisture gauge) เป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับวัดระดับคามชื้น
โดยอาศัยหลักการชนระหว่างนิวตรอนความเร็วสูง อนุภาคนิวตรอนมีมวลใกล้เคียงกับอะตอมของไฮโดรเจนมาก
หากมีการชนระหว่างอนุภาคนิวตรอนความเร็วสูง (fast neutron) กับอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลน้ำ จะมีการ
ถ่ายทอดโมเมนตัมจากอนุภาคนิวตรอนให้อะตอมไฮโดรเจน ในกรณีดังกล่าวนิวตรอนความเร็วสูงจะสูญเสียความเร็ว
ไป และกลายเป็นนิวตรอนความเร็วต่ำ (slow neutron) ด้วยเหตุนี้ถ้าเรามีอุปกรณ์ซึ่งปล่อยอนุภาคนิวตรอน
ความเร็วสูงเข้าไปในดินแล้วตรวจจับนิวตรอนความเร็วต่ำ จะพบว่าจำนวนนับของนิวตรอนความเร็วต่ำต่อหน่วยเวลา
ผันแปรโดยตรงกับระดับความชื้น
อุปกรณ์วัดความชื้นด้วยนิวตรอนประกอบด้วยหัววัดนิวตรอน (neutron probe) และมิเตอร์วัดจำนวนนิวตรอน
ความเร็วต่ำ (scaler) และขณะใช้งานจะต้องมีท่อนำหัววัด (aluminum access tube) สำหรับสอดหัววัดลงไปใน
ดิน ในหัววัดนิวตรอนประกอบด้วยแหล่งจ่ายนิวตรอนความเร็วสูง (fast neutron source) ซึ่งเป็นธาตุกัมมันตรังสี
และมีอุปกรณ์วัดนิวตรอนความเร็วต่ำ (slow neutron detector) หัววัดตามปกติจะเก็บไว้ในถังเก็บป้องกันรังสี
(radiation shield) และมีสายเคเบิลนำสัญญาณเสียบติดกับอุปกรณ์นับนิวตรอนความเร็วต่ำ (scaler) ในการใช้งาน
เมื่อสวมถังเก็บหัววัดลงบนท่อนำหัววัดสลักกั้นหัววัดจะเลื่อนถอยออกปล่อยหัววัดให้เลื่อนลงไปในท่อ ระดับความลึก
ของการวัดในดินกำหนดโดยการทำเครื่องหมายไว้บนสายเคเบิลนำสัญญาณ เมื่อหย่อนหัววัดลงถึงระดับความลึกที่
กำหนดไว้ก็เริ่มทำการวัดนิวตรอนความเร็วต่ำได้ ทุก ๆ ขณะที่หัววัดนิวตรอนอยู่ในดิน นิวตรอนความเร็วสูงจะถูก
ปล่อยผ่านท่ออะลูมินัมเข้าไปในดินตลอดเวลา และเกิดการชนกับอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลน้ำหลายครั้งจน
กลายเป็นนิวตรอนความเร็วต่ำ ส่วนหนึ่งของนิวตรอนความเร็วต่ำจะวิ่งกลับไปยังหลอดตรวจจับ ทำให้เกิดสัญญาณ
ไฟขึ้น เมื่อกดสวิทซ์ให้เครื่องวัดทำงาน สัญญาณไฟจะถูกนับโดย scaler ออกมาเป็นจำนวนของนิวตรอนความเร็วต่ำ
ตามระยะเวลาที่ตั้งไว้ ซึ่งทำให้ประเมินจำนวนนับต่อนาที (count per minute) ของนิวตรอนความเร็วต่ำได้ จะเห็น
ว่าสิ่งที่เครื่องรายงานออกมานั้นเป็นจำนวนนับต่อนาที (cpm) ของนิวตรอนความเร็วต่ำ ไม่ใช่ความชื้นของดิน หาก
ต้องการทราบระดับความชื้นของดิน ผู้สร้างจะต้องสร้างเส้นโค้งเปลี่ยนค่า (calibration curve) สำหรับดินชนิดนั้น
ขึ้นมาก่อน การเขียนกราฟแกนตั้งเป็นระดับความชื้นโดยปริมาตร (θv) และแกนนอนเป็นสัดส่วนการนับ (count
ratio, CR) สัดส่วนการนับนี้ หมายถึง ผลหารระหว่างจำนวนนับต่อนาที (cpm) ของนิวตรอนความเร็วต่ำเมื่อทำการ
วัดในดิน กับเมื่อทำการวัดในถังป้องกันการเก็บรังสีของเครื่อง
