Sanjukta Mondal tərəfindən , Phys.org

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriBerkeley Laboratoriyası Lazer Sürətləndiricisi (BELLA) istiqamətli müonları aşkar etdi və xarakterizə etdi. Kredit: https://pxhere.com/es/photo/788784?utm_content=shareClip&utm_medium=referral&utm_source=pxhere

Muon şüaları artıq bir hökmdar uzunluğunda olan bir cihazda yaradıla bilər.

Berkeley Laboratoriyasının tədqiqatçıları yüksək istiqamətli muon şüalarını yarada və aşkar edə bilən bir ayaq uzunluğunda (30 sm) yığcam lazer-plazma sürətləndiricisini (LPA) təqdim etdilər. O, elektron şüalarını sürətləndirmək üçün intensiv lazer impulslarından istifadə etməklə işləyir, daha sonra əhəmiyyətli dərəcədə daha çox sayda və daha çox istiqamətli müonlar yaradır və böyük və ya gizli obyektlərin dağıdıcı təsviri üçün güclü yeni alternativ təmin edir.

Adi süni muon mənbələri həcmli və bahalıdır, bu da bir çox görüntüləmə tətbiqlərini təbii olaraq baş verən, az və etibarsız kosmik şüalardan asılı qoyub. Physical Review Accelerators and Beams -də dərc edilən araşdırmaya görə , yeni LPA əhəmiyyətli dərəcədə yüksək muon məhsuldarlığı istehsal edərək, məruz qalma vaxtlarını aylardan dəqiqələrə azaltmaqla bu məhdudiyyətləri aradan qaldırır.

Asanlıqla udulan rentgen şüalarından fərqli olaraq, müonlar enerjisini tədricən itirərək, onların yüzlərlə metr qayadan və ya qurğuşun və polad kimi sıx materiallardan ibarət böyük və ya gizli strukturlardan keçməsinə imkan verir. Bu müstəsna nüfuz gücü sayəsində muon təsviri Gizanın Böyük Piramidasında gizli kameraları aşkar etdi, vulkanların daxili hissələrini araşdırdı və nüvə tullantılarını yoxladı.Eksperimental quraşdırmanın yuxarıdan sxematik görünüşü (miqyaslı deyil). Kredit: Phys. Rev. Accel. Beams 28 (2025). DOI: https://doi.org/10.1103/kxjr-h7zs

Kosmik şüalar Yer kürəsini daim müonlarla yağdırır. Hər saniyədə səthin hər kvadrat metrindən təxminən 147 müon keçir və ömür boyu hər birimizdən trilyonlarla insan keçir. Bununla belə, xüsusi istiqamətlərdən müon tələb edən görüntüləmə tətbiqləri, buna görə də ənənəvi müon təsvirləri aydın görüntü üçün kifayət qədər məlumat toplamaq üçün aylarla məruz qalma tələb edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1751428779&adf=2612643799&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1760518175&rafmt=1&armr=3&format=540×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-compact-laser-plasma-generate-muons.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQxLjAuNzM5MC43NiIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTQxLjAuNzM5MC43NiJdLFsiTm90P0FfQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjE0MS4wLjczOTAuNzYiXV0sMF0.&abgtt=6&dt=1760518175389&bpp=1&bdt=66&idt=55&shv=r20251009&mjsv=m202510090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3De2af2bea6b3e2e90%3AT%3D1735548424%3ART%3D1760518091%3AS%3DALNI_MZIaWdAh-lthHlhpkWN2g6ZC7xT8A&gpic=UID%3D00000f8412a58936%3AT%3D1735548424%3ART%3D1760518091%3AS%3DALNI_MaJ_6ILTTPz6uEc3lU2rNf9ZPgQbA&eo_id_str=ID%3D87e2ccb6da8adec8%3AT%3D1751372215%3ART%3D1760518091%3AS%3DAA-AfjZUvMhCDRLD_DCppu51g7Xx&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=152798906226&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2131&biw=1521&bih=730&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093846%2C31095106%2C31095210%2C31095217%2C95373012%2C95374047%2C95370792&oid=2&pvsid=6506166534269052&tmod=1491784928&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C1536%2C816%2C1536%2C730&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=226

Yerində aparıla bilən yığcam cihaza ehtiyac tədqiqatçıları LPA-lara apardı. Bir sıra tədqiqatlar LPA-ların yüksək Z hədəfləri ilə toqquşan lazer plazmasının yaratdığı elektron şüalarının əlavə məhsulu kimi potensial olaraq muonları yarada biləcəyini nəzəriyyə etdi; Burada Z elementin atom nömrəsini ifadə edir. Bunların əksəriyyəti heç bir eksperimental dəstək olmadan yalnız hesablama proqnozları idi.

Berkeley Laboratoriyasının BELLA Mexanizmində tədqiqatçılar lazer-plazma sürətləndiricisi (LPA) tərəfindən istehsal olunan istiqamətli muon şüalarının ilk aşkarlanmasına və səciyyələndirilməsinə nail olublar. Tədqiqatçılar lazerdən istifadə edərək 30 sm-lik plazma kanalında elektronları son dərəcə yüksək (çox GeV) enerjilərə qədər sürətləndiriblər.

Bu yüksək enerjili elektronlar daha sonra yüksək Z hədəfi (qurğuşun) ilə toqquşdu və burada atom nüvələri tərəfindən yönləndirildikləri üçün fotonlar buraxdılar . Bu enerjili fotonlar hədəf nüvələrə dəydikdə, muon-antimuon cütləri əmələ gəldi. Nəticədə yaranan müonlar , enerjiləri bir neçə GeV-ə çatan orijinal elektron yolu boyunca yüksək istiqamətli, kollimasiya olunmuş şüa əmələ gətirdi.Mükəmməl uyğunlaşdırılmış şüa üçün Geant4 istifadə edərək hesablanmış beton divarın arxasındakı muon axını. Kredit: Phys. Rev. Accel. Beams 28 (2025). DOI: https://doi.org/10.1103/kxjr-h7zs

Simulyasiyalar və təcrübələr iki fərqli muon populyasiyasını aşkar edir: mərkəzi şüa oxu boyunca cəmləşmiş yüksək enerjili, istiqamətli müonlar və mərkəzi şüadan uzaq olan bölgələrdə üstünlük təşkil edən aşağı enerjili, istiqamətsiz müonlar.

LPA həmçinin üfüqi görüntüləmə üçün kosmik şüalardan 40 dəfə çox muon axını yaratdı . Kosmik mənbələrdən gələn müonların seyrək süzülməsinə güvənmək əvəzinə, sistem görüntüləmə diyaframı daxilində hər atış üçün 20-dən çox müon çatdırdı və misli görünməmiş sürətlə müstəsna qətnamə təqdim etdi.

Tədqiqatçılar qeyd edirlər ki, eksperiment LPA tərəfindən yaradılan elektron şüaları praktik muon mənbələri kimi müəyyən edir, yüksək enerjili şüalar və muon səpələnməsi təsvirinin yenidən qurulması üçün optimallaşdırılmış detektorlar ətrafında qurulan gələcək tətbiqlər üçün yol açır.

Müəllifimiz Sanjukta Mondal tərəfindən sizin üçün yazılmış , Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Eqan tərəfindən yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu hesabat sizin üçün əhəmiyyət kəsb edirsə, lütfən, ianə (xüsusilə aylıq) nəzərdən keçirin. Siz təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Ətraflı məlumat: Davide Terzani et al, Berkeley Lab Lazer Accelerator-da yaradılan istiqamətli muon şüalarının ölçülməsi, Fiziki Baxış Sürətləndiriciləri və Şüaları (2025). DOI: 10.1103/kxjr-h7zs

© 2025 Science X Network