Müonlar elektronlara bənzəyən elementar hissəciklərdir, lakin onlar daha ağırdırlar və çox sürətlə parçalanırlar (yəni bir neçə mikrosaniyə ərzində). Müonların öyrənilməsi hissəciklər fizikasının standartını sınamağa və təkmilləşdirməyə kömək edə bilər, eyni zamanda potensial olaraq yeni fenomen və ya effektləri ortaya çıxara bilər.

İndiyə qədər eksperimental şəraitdə müonların yaradılması ilk növbədə böyük və bahalı alətlər olan proton sürətləndiricilərindən istifadə etməklə əldə edilmişdir. Müonlar həmçinin kosmik şüalardan , kosmosdan gələn yüksək enerjili hissəciklərin şüalarından yarana bilər ki, bu da Yer atmosferindəki atomlarla toqquşaraq, müonlar və digər ikinci dərəcəli hissəciklər əmələ gətirir.

Çin Mühəndislik Fizika Akademiyasının (CAEP), Guangdong Laboratoriyasının, Çin Elmlər Akademiyasının (CAS) və digər institutların tədqiqatçıları bu yaxınlarda ultra qısa yüksək intensivlikli lazerdən istifadə edərək eksperimental şəraitdə müonların istehsalı üçün yeni bir üsul təqdim etdilər.

Nature Physics -də nəşr olunan bir məqalədə qeyd olunan bu metoddan istifadə edərək , onlar daxil olan elektron başına 0,01 muona çatan yüksək məhsuldar müon əldə etdilər.

Phys.org-a məqalənin həmmüəllifi Yuqiu Gu, “Müonlar həm əsas fiziki tədqiqatlarda, həm də tətbiqi fiziki tədqiqatlarda mühüm rol oynayır” dedi.

“Ümumiyyətlə, müonlar kosmik şüalardan və ya proton sürətləndiricilərindən gəlir. Birincisi çox aşağı axınla (1/sm ² /dəq-dən az) məhdudlaşdırılır, ikincisi isə məhdud imkanlar və yüksək əməliyyat xərcləri ilə məhdudlaşdırılır. Hal-hazırda Laser Wakefield texnologiyasına (ACFA) əsaslanan Chirped Pulse Amplification (CPA) texnologiyasının sürətli inkişafından faydalanmaq. bir neçə santimetr ərzində GeV səviyyəsi.”

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=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748582643&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-method-generate-muons-ultra-short.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748582642791&bpp=1&bdt=306&idt=246&shv=r20250528&mjsv=m202505220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748582568%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748582568%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748582568%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=354461820244&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1803&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95331833%2C95353387%2C95360391%2C95360815%2C95344788%2C95361620%2C95362172&oid=2&pvsid=5051882223724403&tmod=422077717&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&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=252

Bu yaxınlarda inkişaf etdirilən lazer gücləndirmə üsullarından istifadə edərək, Gu və onun həmkarları yüksək enerjili elektronların bir konversiya hədəfi ilə qarşılıqlı əlaqəsi vasitəsilə müonlar yaratmağa başladılar. Onların son məqalələri lazer laboratoriyasında müonların uğurlu nəslini bildirən ilk məqalədir.

“Yüksək enerjili elektronlar ilə çevrilmə hədəfi arasındakı qarşılıqlı əlaqə qamma şüaları , neytronlar, elektronlar və s. kimi bir çox ikinci dərəcəli radiasiya proseslərini əhatə edən çox mürəkkəb bir prosesdir” dedi Gu.

“Myuonların istehsal kəsiyi yüksək olmadığından, maqnit spektrometri və digər üsullarla muonların əmələ gəlməsini təsdiqləmək çətindir və detektor həmin ikinci dərəcəli şüalanmalarla doymağa meyllidir”.

Onların ultra-qısa yüksək intensivlikli lazerinin yaratdığı hissəciklərin həqiqətən müon olduğunu təsdiqləmək üçün tədqiqatçılar maqnit spektrometrlərinə etibar etməyən alternativ bir yanaşma hazırlamalı oldular. Nəhayət, onlar dincəlmə ömürlərini (yəni, çürümədən əvvəl nə qədər istirahətdə yaşadıqlarını) ölçməklə müonları müəyyən edə bildilər.

“Bir tərəfdən, müonların ömrü mikrosaniyə diapazonunda olduğundan, onlar ikinci dərəcəli radiasiyaların müdaxiləsindən qaça bilirlər” dedi Qu. “Digər tərəfdən, müonların ömrü (2,2 μs) digər təsadüfi təsadüf fonlarından asanlıqla fərqləndirilə bilən unikal fiziki siqnaldır.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Gu və onun həmkarları tərəfindən həyata keçirilən sübut-of-prinsip təcrübəsi çox ümidverici nəticələr əldə etdi.

Təklif etdikləri üsullarla onlar əmələ gələn hissəciklərin ömür boyu spektrini aydın şəkildə aşkar edə bildilər və müşahidə edilən spektr müonların məlum ömrü ilə uyğun gəlir ki, bu da onların əslində müon istehsal etdiyini təsdiqləyir.

“Biz ilk dəfə lazer laboratoriyasında yeni platformada muon mənbəyi yaratdıq” dedi Gu.

“Biz 0,01 μ/e məhsuldarlığa nail olduq. Bu təcrübəni nümunə götürsək, müon məhsuldarlığı hər atışda 10 ⁷ muona çata bilər. Məqalənin əlavə məlumatında biz hazırkı eksperimental şəraitdə səth müonlarının və çürümə müonlarının məhsuldarlığını əlavə olaraq təxmin etdik və məhsulun 103 muon olacağı ^gözlənilir .

“Bu yeni növ muon mənbəyi kiçik lazer laboratoriyalarına muonla əlaqəli tədqiqatlar aparmağa imkan verir (məsələn, yüksək enerjili muon rentgenoqrafiyası, μSR, MIXE və s.), beləliklə, muon tətbiqi tədqiqatı üçün həddi xeyli azaldır.”

Bu tədqiqatçılar qrupu tərəfindən hazırlanmış yeni yanaşma lazer texnologiyasına əsaslanaraq daha kiçik laboratoriyalarda müonların səmərəli şəkildə yaradılmasına imkan verə bilər . Gələcəkdə bu, potensial olaraq yeni nəticələr və nailiyyətlər verə biləcək müonla əlaqəli tədqiqatlar üçün yeni maraqlı imkanlar aça bilər.

“Sonrakı, biz əvvəlcə bu muon mənbəyinin enerji spektrinin paylanması və bucaq paylanması ilə bağlı dərin araşdırma aparacağıq” dedi Gu.

“Daha sonra bu muon mənbəyindən muon nöqtəsi proyeksiya radioqrafiyası, tam optik muon sürətləndirilməsi və muon nüvə həyəcanı və digərləri kimi tədqiqatlar aparmaq üçün istifadə etməyi planlaşdırırıq.”

Daha çox məlumat: Feng Zhang və digərləri, ultraqısa yüksək intensivlikli lazerlə muon istehsalının sübutu prinsipi, Təbiət Fizikası (2025). DOI: 10.1038/s41567-025-02872-2 .

Jurnal məlumatı: Təbiət Fizikası 

© 2025 Science X Network