پژوهشگران توانستند با بهره‌گیری از قدرتمندترین لیزر دنیا و تولید ذرات میون، تصویری از اشیای پشت یک دیوار بتنی با ضخامت ۱.۸ متر ثبت کنند. این دستاورد گامی رو به جلو در حوزه تصویربرداری محسوب می‌شود و کاربردهایی در امنیت و معدن‌کاری دارد.
به گزارش مگزین و به نقل از خبر آنلاین، دانشمندان با استفاده از قدرتمندترین لیزر جهان موفق شدند تصویری از اجسام پشت یک دیوار بتنی با ضخامت ۱.۸ متر ثبت کنند. این موفقیت در مرکز پژوهشی ELI-NP واقع در رومانی رقم خورد. هرچند تصاویر به دست آمده هنوز وضوح و جزئیات زیادی ندارند، اما محققان این آزمایش را پیشرفتی چشمگیر در فناوری تصویربرداری می‌دانند که کاربردهایی در بخش‌های امنیتی و معدن‌کاری خواهد داشت.
نقش ذرات میون در تصویربرداری
این دستاورد فنی به واسطه تولید ذراتی به نام «میون» محقق شد. میون‌ها ذراتی شبیه به الکترون اما بسیار سنگین‌تر از آن هستند. شکل‌گیری این ذرات معمولاً زمانی رخ می‌دهد که پروتون‌های پرسرعت در جو فوقانی زمین با اتم‌ها برخورد کرده و ذراتی موسوم به پیون ایجاد کنند. پیون‌ها به سرعت به میون تبدیل می‌شوند و میون‌ها نیز پس از مدت کوتاهی از بین می‌روند.
با وجود طول عمر بسیار کوتاه، میون‌هایی که از فضا به زمین می‌رسند قادرند از لایه‌های متراکم سنگ عبور کرده و به عمقی نفوذ کنند که حتی پرتوهای قدرتمند ایکس نیز توانایی رسیدن به آن را ندارند. پیش‌تر از بارش‌های کیهانی میون برای کشف ساختارهای درون اهرام مصر و همچنین اکتشاف معادن در اعماق زمین استفاده شده بود.
با این حال، روش طبیعی با محدودیت‌هایی مواجه است؛ زیرا میون‌های طبیعی با زاویه‌های نسبتاً محدودی به سطح زمین می‌رسند و تعدادشان نیز کم است. به همین دلیل، تهیه تصاویر سریع یا تصویربرداری از زاویه‌های جانبی دشوار می‌شود. یک راهکار برای رفع این محدودیت‌ها، تولید مصنوعی میون است که دانشمندان می‌توانند از طریق شتاب دادن به الکترون‌ها به وسیله لیزر و برخورد دادن آن‌ها با یک مانع به آن دست یابند.
سال گذشته، گروهی از محققان در چین، آمریکا و بریتانیا از همین روش برای تولید میون استفاده کردند و طی آزمایشی توانستند تصویری از وزنه‌های سربی درون یک کامیون تهیه کنند. البته در آن آزمایش مشخص نبود چه تعداد از ذرات تولیدشده واقعاً میون بوده‌اند و به همین دلیل، عنوان نخستین عکس‌برداری با میون ساختگی همچنان مورد اختلاف بود.
آزمایش جدید در رومانی
در آزمایش اخیر انجام‌شده در رومانی، دانشمندان از لیزر ۱۰ پتاواتی ELI-NP به عنوان قوی‌ترین لیزر دنیا بهره بردند تا الکترون‌ها را شتاب داده و با یک مانع سربی برخورد دهند. آن‌ها با به کارگیری یک فیلتر متشکل از ورقه‌های پلی‌اتیلن و بلوک‌های پارافین، ذرات غیرمیون را حذف کردند.
سپس پرتو نسبتاً خالص میون توانست از دیواری با ضخامت تقریبا دو متر عبور کرده و به مجموعه‌ای از آشکارسازها درون یک ون در سمت دیگر دیوار برسد. این آشکارسازها موفق شدند سایه‌ای از مجموعه بلوک‌های سربی را ثبت کنند و پژوهشگران این رویداد را نخستین تصویر میونوگرافی تولیدشده با لیزر به شمار می‌آورند.
این روش همچنان نیازمند توسعه است و پژوهشگران ابراز امیدواری کرده‌اند که در آینده بتوانند سامانه‌ای کوچک‌تر و قابل حمل بر اساس این فناوری بسازند. سامانه یاد شده می‌تواند در تصویربرداری از بدنه فلزی راکت‌ها، کشتی‌های باری، هسته‌های کوه‌های سنگی یا پی‌های سنگی آثار تاریخی مورد استفاده قرار گیرد.
منبع: khabaronline.ir – کد خبر: 2282805
