حسگر عکس از گوشی‌های هوشمند به یک دوربین ضد ماده با وضوح بی سابقه تبدیل شدند

دانشمندان حسگر‌های دوربین گوشی‌های هوشمند را تغییر داده‌اند تا یک آشکارساز بسازند که قادر به ردیابی نابودی آنتی پروتون در زمان واقعی با وضوح بی‌سابقه باشد.

کد خبر: ۱۲۴۶۰۶۰

يکشنبه - ۱۷ فروردين ۱۴۰۴ / April 06, 2025

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، در سرن، دانشمندانی از همکاری AEgIS به رهبری تیمی از دانشگاه فنی مونیخ (TUM) حسگر‌های دوربین گوشی‌های هوشمند را تغییر داده‌اند تا یک آشکارساز ایجاد کنند که قادر به ردیابی نابودی ضد پروتون در زمان واقعی با وضوح بی‌سابقه باشد. این دستگاه جدید، که در مقاله‌ای که به تازگی در Science Advances منتشر شده است، توضیح داده شده است، می‌تواند نابودی ضد پروتون را با وضوح حدود ۰.۶ میکرومتر مشخص کند، که نسبت به روش‌های بلادرنگ قبلی ۳۵ برابر بهبود یافته است.

دانشمندانی که در «آزمایش آنتی هیدروژن: گرانش، تداخل سنجی، طیف‌سنجی» (AEgIS) و آزمایش‌های دیگر در کارخانه ضد ماده سرن، مانند ALPHA و GBAR کار می‌کنند، در حال انجام مأموریتی هستند که سقوط آزاد پاد هیدروژن را در زیر گرانش زمین با استفاده از تکنیک‌های بسیار دقیق اندازه‌گیری کنند. رویکرد AEgIS شامل تولید یک پرتو افقی از آنتی هیدروژن و اندازه‌گیری جابجایی عمودی آن با استفاده از دستگاهی به نام انحراف‌سنج moiré است که انحراف‌های کوچک در حرکت را نشان می‌دهد و یک آشکارساز که نقاط نابودی آنتی‌هیدروژن را ثبت می‌کند.

فرانچسکو گواتیری از منبع تحقیقاتی نوترونی FRM II در TUM و محقق اصلی این تحقیق می‌گوید: برای اینکه AEgIS کار کند، به یک آشکارساز با وضوح فضایی فوق‌العاده بالا نیاز داریم و حسگر‌های دوربین موبایل دارای پیکسل‌های کوچک‌تر از ۱ میکرومتر هستند. ما ۶۰ مورد از آنها را در آشکارساز عکاسی واحد، تصویرگر نوری فوتون و ضد ماده (OPHANIM) با بیشترین تعداد پیکسل‌های فعال در حال حاضر: ۳۸۴۰ مگاپیکسل ادغام کرده‌ایم. قبلاً صفحات عکاسی تنها گزینه بودند، اما آنها فاقد قابلیت‌های بلادرنگ بودند. راه‌حل ما، برای رزولوشن ضدهیدروژن، ضد پروتون و ضد پروتون به طور مستقیم نشان داده شد. تشخیص بلادرنگ، خود کالیبراسیون و سطح جمع آوری ذرات خوب، همه در یک دستگاه.

حسگر‌های تصویر تبدیل شده

به طور خاص، محققان از حسگر‌های تصویر نوری استفاده کردند که قبلاً نشان داده شده بود قادر به تصویربرداری از پوزیترون‌های کم انرژی در زمان واقعی با وضوح بی‌سابقه هستند. گواتیری می‌گوید: «ما مجبور شدیم اولین لایه‌های حسگر‌ها را که برای مقابله با الکترونیک یکپارچه پیشرفته تلفن‌های همراه ساخته شده‌اند، از بین ببریم. این نیاز به طراحی الکترونیکی سطح بالا و مهندسی خرد داشت. دانشجویان کارشناسی ارشد مایکل برگولد و مارکوس مونستر در دانشکده مهندسی و طراحی TUM نقش کلیدی در این پروژه داشتند.

وضوح فوق العاده

دکتر روگرو کاراویتا، سخنگوی AEgIS می‌گوید: این یک فناوری تغییردهنده بازی برای مشاهده جابجایی‌های کوچک ناشی از گرانش در یک پرتو آنتی‌هیدروژن است که به صورت افقی حرکت می‌کند، و همچنین می‌تواند کاربرد‌های گسترده‌تری در آزمایش‌هایی که وضوح موقعیت بالا بسیار مهم است، یا برای توسعه ردیاب‌های با وضوح بالا بیابد.

کاراویتا در پایان می‌گوید: این وضوح فوق‌العاده ما را قادر می‌سازد تا بین قطعات مختلف نابودی تمایز قائل شویم و راه را برای تحقیقات جدید در مورد نابودی ضد ذرات کم انرژی در مواد هموار کنیم.