Compton kamerát használtak a gamma-sugarak polarizációjának mérésére egy magfizikai kísérletben. Ezt az általa vezetett csapat végezte Shintaro Go a japán RIKEN úttörő kutatási klaszterben. Azt mondják, hogy új megközelítésük segítheti a fizikusokat az atommagok szerkezetének sokkal részletesebb vizsgálatában.
Az atommagok protonokat és neutronokat tartalmaznak, amelyeket az erős erő köt össze. Hasonlóan az atomokban vagy molekulákban lévő elektronokhoz, ezek a protonok és neutronok számos különböző energiaállapotban létezhetnek – gyakran az atommag különböző formáihoz kapcsolódnak. Az ezen állapotok közötti átmenetek gyakran gamma-fotonok kibocsátásával járnak, és ezeknek a fotonoknak a tanulmányozása fontos információkkal szolgál az atommagok belső szerkezetéről – ezt a tudományágat magspektroszkópiának nevezik.
Ezek a vizsgálatok magukban foglalják az atommagok spinjének és paritásának meghatározását, ami a kibocsátott gamma-sugarak polarizációjának mérésével végezhető el. A gamma-sugárzás polarizációjának pontos mérése azonban nem könnyű feladat.
Többrétegű kamera
A közelmúltban új lehetőségek nyíltak a kiváló minőségű mérések terén a többrétegű kadmium-tellurid Compton kamera kialakítása révén, amelyet először Tadayuki Takahashi és kollégái a Tokiói Egyetemen.
A Compton-kamera legalább két olyan anyagrétegből áll, amelyek kölcsönhatásba lépnek a gamma-sugárzással, és érzékelik azokat. A folyamat azzal kezdődik, hogy egy gamma-foton rugalmatlan (Compton) szóródik ki az első rétegből. A fotont ezután a második réteg elnyeli. Mindkét esemény észleléséből származó helyzetinformáció felhasználásával a beeső gammasugár forrása egy térbeli körre vezethető vissza. Sok ilyen kölcsönhatás mérésével a gamma-sugarak forrása pontosan meghatározható a körök metszéspontjához. Ennek eredményeként a Compton kamerák fontos szerepet játszottak a gamma-csillagászatban.
Valójában a Takahashi tervét először a japán Hitomi küldetésben való használatra fejlesztették ki, amely egy szerencsétlenül járt űrtávcső volt, amelyet 2016-ban indítottak útnak. A Go azonban rámutat, hogy „az ilyen típusú detektorokat azóta számos területen alkalmazzák. Alkalmazása a japán atomerőmű-baleset után kibocsátott radioaktív anyagok lokalizálásától a nukleáris medicina többszondás nyomkövetőjéig terjed.
Polarizáció függő
Most Go csapata Takahashi Compton kameráját használta egy magspektroszkópiai kísérletben, amely a gamma-sugarak polarizációját mérte. Technikájuk azt a tényt használja ki, hogy annak a valószínűsége, hogy egy foton egy adott szögben Compton-szórt lesz, a polarizációjától függ. Ez azt jelenti, hogy egy Compton-kamerával meg lehet határozni egy ismert helyen lévő forrásból származó gamma-sugár polarizációját.
"Ez a megközelítés értékes információkat szolgáltat a gerjesztett magokból származó gamma-sugárzás lineáris polarizációjáról" - mondja Go.
A Compton képalkotás új utakat nyit meg a diagnosztikai képalkotásban
A kísérlet során a kutatók protonsugarat lőttek ki egy vékony vasfóliára. E protonok egy része kiszóródik a vas-56 atommagokról – gerjesztett állapotba hozva az atommagokat, amely egy gamma-foton kibocsátásával bomlik le. Ebben az alapelv-bizonyítási kísérletben azért választottuk ezt a magátmenetet, mert a gamma-sugarakat jól ismert polarizációval bocsátják ki.
Go és munkatársai örömére a Compton kamerájuk által mért fotonpolarizáció szorosan megegyezett az ismert értékkel. Miután sikeresen bemutatták új kísérleti technikájukat, a Go csapata reméli, hogy a kamerát hamarosan szélesebb körben is alkalmazni fogják a legkorszerűbb nukleáris spektroszkópiai kísérletekben.
„Eredményeink között szerepel a rendkívül magas érzékenység és a hatékony észlelési hatékonyság” – írja Go. Azt mondja, hogy ez nagyon hasznos lesz ritka radioaktív atommagok tanulmányozásához, ami nagyon kis számú foton detektálásával jár.
A kutatás leírása a Tudományos jelentései.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/compton-camera-measures-gamma-ray-polarization-in-nuclear-physics-experiment/
- :van
- :is
- $ UP
- 2016
- a
- Rólunk
- elnyelt
- baleset
- pontos
- Előny
- Után
- an
- és a
- szög
- alkalmazások
- alkalmazott
- megközelítés
- VANNAK
- AS
- társult
- csillagászat
- At
- atom
- atom
- utakat
- vissza
- BE
- Gerenda
- mert
- óta
- elkezdődik
- Jobb
- között
- mindkét
- Köteles
- széles
- by
- hívott
- szoba
- kamerák
- TUD
- választott
- Kör
- körök
- szorosan
- Fürt
- munkatársai
- hogyan
- tartalmaz
- tartalmaz
- tudott
- élvezet
- igazolták
- függő
- leírt
- körülír
- Design
- részlet
- kimutatására
- Érzékelés
- Határozzuk meg
- meghatározó
- fejlett
- diagnosztikai
- különböző
- fegyelem
- különböző
- csinált
- könnyű
- hatékonyság
- hatékony
- elektronok
- kibocsátás
- energia
- események
- izgatott
- létezik
- kísérlet
- kísérleti
- kísérletek
- tény
- Fields
- megállapítások
- lőtt
- vezetéknév
- fólia
- A
- Kényszer
- ból ből
- Gamma sugarak
- Go
- Legyen
- tekintettel
- he
- segít
- Magas
- jó minőségű
- remény
- azonban
- HTML
- HTTPS
- Leképezés
- fontos
- in
- incidens
- tartalmaz
- információ
- belső
- kölcsönhatásba
- kölcsönhatások
- belső
- útkereszteződés
- vonja
- jár
- kérdés
- ITS
- Japán
- Japán
- jpg
- ismert
- indított
- réteg
- tojók
- legkevésbé
- Led
- mint
- lineáris
- elhelyezés
- elhelyezkedés
- Gyártás
- sok
- párosított
- anyag
- anyagok
- max-width
- eszközök
- intézkedés
- mérések
- intézkedések
- mérő
- orvostudomány
- Küldetés
- molekula
- több
- sok
- Természet
- neutronok
- Új
- nem
- regény
- nukleáris
- Nukleáris gyógyszer
- Nukleáris fizika
- Atomenergia
- szám
- számok
- of
- gyakran
- on
- nyit
- Lehetőségek
- or
- származó
- ki
- paritás
- különös
- Fotonok
- Fizika
- Fizika Világa
- úttörő
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- játszott
- pont
- pozíció
- hatalom
- szonda
- folyamat
- protonok
- biztosít
- elhelyezés
- hatótávolság
- RITKA
- RAY
- felszabaduló
- kutatás
- kutatók
- eredményez
- RIKEN
- Szerep
- azt mondják
- azt mondja,
- elszórt
- Második
- Érzékenység
- szolgáló
- formák
- óta
- kicsi
- néhány
- nemsokára
- forrás
- Hely
- spektroszkópia
- Centrifugálás
- Állami
- csúcs-
- Államok
- erős
- struktúra
- tanulmányok
- Tanulmány
- Tanul
- sikeresen
- ilyen
- tart
- Feladat
- csapat
- technika
- távcső
- hogy
- A
- The Source
- azok
- akkor
- Ezek
- ők
- vékony
- ezt
- miniatűr
- nak nek
- együtt
- tokyo
- nyomozó
- átmenet
- átmenetek
- igaz
- kettő
- típus
- megértett
- egyetemi
- Tokiói Egyetem
- használ
- használt
- hasznos
- segítségével
- Értékes
- érték
- nagyon
- volt
- jól ismert
- ami
- egész
- széles körben
- lesz
- val vel
- működésébe
- világ
- zephyrnet