MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
«Рентгеновское» зрение супермена стало реальностью — в некотором роде. Группа физиков при помощи самого мощного в мире лазера, расположенного в румынском исследовательском центре ELI-NP (Extreme Light Infrastructure — Nuclear Physics), получила изображение объекта, скрытого за двухметровым слоем бетона.
Источник изображений: arxiv.org
Есть частицы под названием мюоны — это своего рода «электроны на стероидах». Они возникают, когда летящие из космоса высокоскоростные протоны врезаются в атомы в верхних слоях атмосферы Земли и выбивают из них пары кварков — пи-мезоны, которые распадаются на мюоны. Мюоны тоже существуют лишь мгновение, прежде чем распасться на более лёгкие электроны и нейтрино, но и в исходном виде успевают долететь до поверхности планеты. Благодаря значительной массе, они проходят сквозь грунт, плотные слои горных пород и проникают гораздо глубже, чем самое мощное рентгеновское излучение.
Археологи и инженеры уже давно используют потоки космических частиц — при помощи метода мюонной радиографии они ищут пустоты внутри пирамид или залежей полезных ископаемых глубоко под землёй. Проблема в том, что в естественном виде мюоны падают на поверхность под ограниченным углом, а их поток крайне слаб — примерно одна частица на квадратный сантиметр в секунду. Мюоны можно получить и искусственно, ускорив при помощи мощных лазеров электроны; жизнеспособность этой технологии уже подтвердили учёные из Китая, Великобритании и США. В рамках одного из экспериментов этот метод помог получить изображение свинцовых грузов внутри грузовика, но точное число мюонов в этом потоке частиц остаётся неясным, и статус полученных тогда изображений как первых в своём роде вызывает сомнения.
Учёные центра ELI-NP использовали лазер мощностью 10 петаватт — на кратчайшее мгновение этот луч превышает суммарную мощность всех энергоносителей планеты. Такая вспышка разгоняет электроны, увлекая их за собой на волнах излучения, пока они не врежутся в свинцовую преграду. Чтобы отсеять как можно больше отличных от мюонов частиц, учёные разработали фильтр, обернув парафиновые блоки листами полиэтилена. Относительно чистый поток мюонов направили сквозь бетонную стену на массив детекторов, размещённых в стоящем по ту сторону преграды грузовике. Зафиксировав «тень» от штабеля свинцовых блоков, учёные объявили об успехе — получении первой мюонограммы или изображения, созданного искусственным путём с помощью лазера. При дальнейшей доработке эти принципы могут лечь в основу компактной переносной системы. Она даст возможность «просвечивать» корпуса ракет и транспортных контейнеров, горы и каменные фундаменты древних сооружений.
Источник:
