Første billeder af myonstråler

En ny teknik har taget de første billeder af myonpartikelstråler. Forskere ved Nagoya University designede billedteknikken sammen med kolleger ved Osaka University og KEK, Japan og beskriv det i journalen Videnskabelige rapporter . De planlægger at bruge den til at vurdere kvaliteten af ​​disse bjælker, som bliver brugt mere og mere i avancerede billedbehandlingsapplikationer.

Muoner er ladede partikler, der er 207 gange massen af ​​elektroner. De dannes naturligt, når kosmiske stråler rammer atomer i den øvre atmosfære, bruser ned på alle dele af Jordens overflade. De kan trænge gennem hundreder af meter faste stoffer, før de absorberes.

Forskere har brugt naturligt forekommende myonpartikler som en måde at kigge gennem enorme solide strukturer. For eksempel, i 2017 annoncerede videnskabsmænd, at de havde fundet et skjult kammer inde i Khufu-pyramiden i Giza ved at sammenligne myonintensiteterne målt af detektorer placeret inden i og uden for pyramiden. Partikelacceleratorfaciliteter kan nu også generere muonstråler, som bruges i en række forskellige applikationer, som ikke-destruktiv røntgenfluorescensspektroskopi. Muonstråler forventes også at blive tilpasset til cancerstrålebehandling.

Nagoya University biomedicinske nuklear videnskabsmand Seiichi Yamamoto og kolleger udviklede en ny billedbehandlingsteknik, som de siger viser lovende for kvalitetsvurdering og forskning af myonstråler, og bør være en fordel for muon -strålebehandling i fremtiden.

Teknikken afhænger af et fænomen, der opstår, når ladede partikler bevæger sig gennem transparente medier, som vand. Vand sænker lyset i forhold til højenergipartikler. Partikler, der bevæger sig hurtigere end lys, forårsager noget, der ligner det soniske bom, vi hører, når et jetfly bryder igennem lydmuren. I tilfælde af partiklerne, en optisk bom, "kaldet Cherenkov -effekten, forårsager et kort blink.

Yamamoto og hans kolleger afbildede denne effekt med et specielt kamera, når en myonstråle blev rettet gennem vand eller en plastisk scintillatorblok. Teknikken tillod dem at afbilde myoner og de positroner, der dannes, når myoner henfalder. Dette hjalp dem med at måle strålens rækkevidde gennem vand- eller plastscintillatoren, og afvigelsen af ​​dens momentum, samt tydeliggøre retningen for positronbevægelse.

"Systemet er kompakt, lav pris og nem at bruge, viser løfte som et værktøj til kvalitetsvurdering i myonstråleanlæg, "siger Yamamoto.