Группа физиков получила изображение объекта, скрытого за двухметровым слоем бетона, с помощью искусственного пучка мюонов, созданного мощным лазером. Эксперимент провели на установке Extreme Light Infrastructure — Nuclear Physics (ELI-NP) в Румынии, где используется самый мощный в мире лазер мощностью 10 петаватт.
Мюоны — частицы, похожие на электроны, но примерно в 200 раз тяжелее их. Благодаря своей массе они проходят сквозь плотные материалы — металл, грунт, горные породы — глубже, чем рентгеновское излучение. Обычно для таких снимков используют мюоны, возникающие в атмосфере из-за столкновений космических лучей, но их поток слаб — около одной частицы на квадратный сантиметр в секунду, что требует месяцев наблюдений.
Учёные разогнали лазером электроны и столкнули их с твёрдой мишенью, получив пучок мюонов. Поток очистили фильтром из парафина и полиэтилена, направили сквозь бетонную стену, а детекторы на расстоянии до 42 метров зафиксировали тень от стопки свинцовых кирпичей. Изображение совпало с реальным расположением и размерами кирпичей, а компьютерное моделирование показало, что около 90% зарегистрированных частиц составляли именно мюоны.
Исследователи называют это первым изображением, созданным преимущественно искусственными мюонами лазерного происхождения. Разрешение снимков пока остаётся низким, но в перспективе метод может применяться для обследования мостов, зданий, ракетных корпусов и транспортных контейнеров, а также для поиска скрытых ядерных материалов.
