Компактный лазерно‑плазменный ускоритель генерирует направленные пучки мюонов

Исследователи Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли представили 30‑сантиметровый лазерно‑плазменный ускоритель, способный генерировать и регистрировать направленные пучки мюонов. Устройство использует интенсивные лазерные импульсы для разгона электронов в плазменном канале. Высокоэнергетические электроны затем попадают в свинцовую мишень, излучают фотоны, которые при взаимодействии с ядрами рождают пары мюон–антимюон.

Полученные мюоны образуют коллимированный пучок вдоль траектории исходных электронов. В пределах апертуры визуализации регистрировалось свыше 20 мюонов на один лазерный «выстрел», что более чем в 40 раз превышает поток космических мюонов в горизонтальной геометрии. Такой выход сокращает время экспозиции в мюонной томографии с месяцев до минут и делает возможным неразрушающий контроль крупных и экранированных объектов.

В отличие от рентгеновских лучей, мюоны теряют энергию постепенно и способны проходить сотни метров горной породы или слои свинца и стали. Ранее мюонная радиография применялась для поиска скрытых камер в пирамиде Хеопса, исследования вулканов и контроля ядерных отходов, но опиралась на космические лучи из‑за громоздкости искусственных источников. Новый компактный источник преодолевает это ограничение и открывает путь к практическим системам визуализации на базе лазерно‑плазменных ускорителей.

Обратите внимание: Такими вещами не стоит хвалиться даже перед самыми родными: запомните навсегда этот простой совет мудреца