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          美擬創造“看穿”墻壁的亞原子粒子束

          2022-07-28 01:00:00 來源: 科技日報 作者: 劉霞

          科技日報記者 劉霞

              據美國《新聞周刊》雜志網站25日報道,美國國防部高級研究計劃局(DARPA)稱,他們正致力于創造強大的亞原子粒子束,使人們借此能“看穿”厚厚的墻壁,甚至可窺視地下深處的情況。

            幾十年來,很多行業的科學家都在想方設法利用輻射或粒子穿透物體,以了解物體內部的情況。例如,商業航空利用中子和伽馬射線掃描空運集裝箱內部以尋找非法材料。X射線掃描則廣泛用于醫療保健領域,幫助醫生查看人體骨骼結構。但迄今科學家們仍無法“看穿”特別厚的墻壁或地下深處,進而了解并繪制其結構圖。

            DARPA將目光投向了繆子,繆子與電子類似,但“體重”為電子的200倍,在高能狀態下,可輕易穿透厚厚的巖石。因此,繆子可用于從外部掃描整個建筑物,檢測內部是否存在“危險物質”,也可用于快速繪制地下深處隧道的位置。

            但高能粒子繆子需要高能來源。目前科學家只知道宇宙射線和粒子加速器這兩個來源:當宇宙射線與大氣中的粒子碰撞時,會在地球上層大氣中產生繆子,大型強子對撞機(LHC)等大型加速器也能產生繆子。

            鑒于利用巨大的加速器產生繆子并不實用,而利用宇宙射線自然產生繆子可能需要數月時間,DARPA的MuS2繆子研究項目經理馬克·沃羅貝爾表示,激光可提供答案。

            沃羅貝爾說:“我們的目標是開發一種新的地面繆子源,使我們不需要大型加速器,也能創建出定向繆子束,能量從幾十到數百吉電子伏不等,以成像或表征材料。”

            研究人員指出,有助上述項目實施的高峰值功率激光技術一直在穩步發展,MuS2項目將為研究開發緊湊型可輸送繆子源的可行性奠定基礎,該項目將歷時4年,分兩期進行。在頭兩年中,研究人員將嘗試制造出能量為10吉電子伏特的繆子,隨后再制造出能量為100吉電子伏特的繆子。

          責任編輯: 左常睿
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