Вместо того чтобы делить детектор на миллионы крошечных сегментов, новая система использует передовую камерную технологию для реконструкции траекторий частиц внутри большого неразделенного блока материала, и такой подход обещает совершить революцию в вопросе обнаружения неуловимых частиц.
Слабовзаимодействующие частицы, в том числе, нейтрино и частицы-кандидаты в темную материю чрезвычайно трудно обнаружить, поскольку они редко взаимодействуют с обычным веществом. Традиционные детекторы используют сцинтилляторы — материалы, которые испускают крошечные вспышки видимого света при прохождении заряженной частицы. Для точного определения местоположения частицы сцинтиллятор обычно делят на огромное количество малых активных секций. Например, детектор нейтринного эксперимента T2K в Японии использует около двух миллионов кубиков и 60 000 волокон. Однако по мере увеличения размеров детекторов производство, сборка и считывание данных с миллионов отдельных компонентов становятся серьезным технологическим и финансовым препятствием.
Новая система, разработанная специалистами Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) и Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) в рамках проекта PLATON предлагает радикально иной подход. Команда под руководством докторанта Тилля Димингера, старшего научного сотрудника доктора Сауля Алонсо-Монсальве и профессора Давиде Сгалаберны создала и протестировала первый прототип детектора, способного выполнять сверхбыструю трехмерную визуализацию частиц высокого разрешения внутри большого неразделенного блока сцинтиллятора.
Источником вдохновения для создания такого детектора стали пленоптические, или светополевые, камеры. В отличие от обычной камеры, которая в основном записывает интенсивность входящего света, светополевая камера также фиксирует информацию о направлении, откуда пришел свет. Сделать это позволяет микролинзовая матрица, расположенной между основной линзой камеры и сенсором изображения. Каждая микроскопическая линза действует как крошечная камера, записывая одну и ту же сцену под немного другим углом.
Источник: hi-tech.mail.ru