Experimentul are o relevanță directă pentru aplicațiile industriale în producția de minerale, infrastructura critică, inspecția mărfurilor, imagistica medicală, semiconductori, securitatea nucleară și chiar testarea radiațiilor spațiale.
Înainte de a fi prezentată aici, informația a fost anunțată cu mult înainte pe Profit Insider
Proiectul este condus de Universitatea din Texas, Austin, sub supravegherea cercetătorului principal Dr. Călin Hojbota, fizician în cadrul grupului Plasme Relativiste și Acceleratoare Avansate, cu participarea echipei de la Extreme Light Infrastructure - Nuclear Physics (ELI-NP) Măgurele, Universitatea Heinrich Heine Düsseldorf, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR Dresden), ELI-Beamlines, Tau Systems și compania canadiană Ideon Technologies, specializată în tomografia muonică subterană pentru industria minieră, conform datelor Profit.ro.
Începând din această lună, consorțiul va desfășura cinci săptămâni de experimente la instalația ELI-NP din Măgurele, lângă București, care găzduiește cel mai puternic sistem laser din lume, capabil să furnizeze impulsuri de 10 petawați.
Această tehnologie laser de mare putere va genera fascicule de electroni multi-GeV (gigaelectronvolți), le va converti într-un fascicul direcționat de muoni și va încerca să demonstreze imagistica nedistructivă a unor obiective industriale.
Ideon va capta rezultatele folosind detectoare avansate de muoni, personalizate pentru a recepționa și măsura un astfel de fascicul de intensitate ridicată, potrivit unui comunicat al companiei canadiene.
Muonii sunt particule subatomice fundamentale, similare electronilor. Deși există timp de doar 2,2 microsecunde, se mișcă aproape cu viteza luminii și călătoresc pe distanțe mari, penetrând aproape orice substanță, înainte de a se dezintegra. Prin măsurarea intensității lor direcționale, muonii pot fi utilizați pentru a cartografia densitatea caracteristicilor subsolului.
Această inițiativă se află la frontiera fizicii.
Acceleratorul laser-plasmă emite impulsuri laser intense, ultra-scurte, într-o celulă de gaz, ionizând-o într-o plasmă și generând un puternic câmp electric de derivă (wake), care accelerează electronii la energii de 8-15 GeV - niveluri care anterior puteau fi atinse doar cu ajutorul unor instalații de acceleratoare de particule cu lungimi de sute de metri sau chiar kilometri.
Electronii sunt apoi direcționați într-un material dens de conversie, producând un fascicul direcționat de muoni.
Ideon va utiliza mai multe dintre detectoarele sale compacte și avansate de muoni pentru a capta, urmări și transforma în imagini fasciculul de muoni rezultat, precum și pentru a vizualiza conținutul țintei.
Simulările prezic aproximativ zeci de mii de muoni la fiecare impuls. Muonii proveniți din razele cosmice, sursa pasivă utilizată în prezent de Ideon, ajung la o rată care face ca sesiunile de imagistică să dureze de la câteva ore până la săptămâni sau luni, în funcție de adâncime și rezoluția spațială dorită, conform companiei.
O sursă compactă de muoni, direcționată și acționată de laser, care funcționează cu o singură fotografie pe minut, poate oferi performanțe de imagistică echivalente sau mai bune într-o fracțiune din timp, cu avantajul suplimentar al direcționalității și al parametrilor controlabili ai fasciculului.
„Ideon folosește puterea de penetrare a particulelor născute din unele dintre cele mai energetice evenimente din univers. Până acum, ne-am bazat pe fluxul natural de muoni pe care natura îl oferă. Această colaborare ar putea schimba complet această ecuație”, a declarat Dr. Douglas Schouten, cofondator și director tehnologic la Ideon Technologies.
„Pentru prima dată, un accelerator compact poate genera un fascicul de muoni pentru imagistică de înaltă rezoluție la cerere. Această viteză și portabilitate reprezintă o descoperire majoră, care permite realizarea imagisticii structurilor subterane cu o viteză de ordinul mai multor magnitudini”, a adăugat acesta.
Experimentul de la ELI-NP Măgurele este unul dintre cele două proiecte active de surse de muoni pe care Ideon le dezvoltă simultan.
În paralel, Ideon a primit finanțare de la Agenția pentru Proiecte de Cercetare Avansată - Energie (ARPA-E) a Departamentului de Energie al SUA în cadrul programului său de Caracterizare Fiabilă a Minereurilor cu Detectare Keystone (ROCKS), un proiect condus de Laboratorul Național Lawrence Berkeley (LBNL).
În cadrul acestui proiect, Centrul BELLA al LBNL va dezvolta un accelerator laser-plasmă în etape, care vizează producerea de electroni și muoni cu energii de 20-25 GeV.
Împreună, campania ELI-NP și proiectul ARPA-E ROCKS poziționează Ideon în centrul unui efort global de a face din sursele active de muoni compacte și utilizabile o realitate comercială pentru dezvoltarea resurselor minerale critice, operațiuni miniere și nu numai, mai arată compania canadiană.
