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※ [本文轉錄自 NTU-Karate 看板] 作者: precession (little-boy) 看板: NTU-Karate 標題: 轉貼文章--μ子照相術 時間: Tue Sep 30 08:16:42 2003 μ子照相術 簡宗奇 藉著追蹤μ子的散射軌跡可顯示出「立體」影像! 在1970年代,物理學家Louis Alvarez首創以μ子(Muon)的吸收譜描繪出埃及 吉薩金字塔內部的結構圖形,這種方法就類似大型的X光照相一樣,可一窺物體內部 究竟。不過實際上,X光攝影無法針對大尺度的物體進行,也很難呈現三維立體的 影像。 最近,美國羅沙拉摩斯國家實驗室(Los Alamos National Laborayory)的研究 人員想出一種安全經濟的新方法,藉著追蹤μ子的散射軌跡來偵測如鈾一般的重元素, 更可顯示出立體影像。這種方法不像在醫院照X光以檢視人體組織、或在海關處查緝 走私的金屬物體一樣,須要利用人工輻射來進行。μ子偵測較為環保,它由宇宙射線 與大氣層交互作用的過程中所產生,是一種天然原料,而且運用著天然的「加速器」。 μ子射向地球表面的通量為每分鐘每平方公尺約一萬個左右;科學家在做為標靶 的鎢質樣本之上方與下方各放置一列感應器,藉由研究人員開展出的電波成像技術來 分析μ子在撞擊重元素前與撞擊後的軌跡變化,根據軌跡的變化情形可以建立三維 影像,進一步鑑定樣本組成與標定所在位置。實驗室的一位主管Priedhorsky說「這項 研究做得出乎意料的好!」他同時提到「越是設法去隱蔽樣本物質,μ子探測技術 的功能就越顯著;就如同我們在一卡車的羊群裡,可以偵測到一公升體積的鈾元素 一樣。」或者說,即使掩蔽物與樣本的異質性很大,μ子偵測仍然管用,而且可以 在短時間內做大範圍的搜索。 這項研究的結果在近期的Nature雜誌(vol.422,p277)刊出,從中可以看出實驗 的電波圖像及散射頻寬,與電腦模擬的結果相當吻合。如果技術再臻成熟,以後找礦 尋寶就方便多了;也因為具備這種功能,μ子照相術也將成為偵防走私鈾核原料的 一把利器。 取材自http://physicsweb.org/article/news/7/3/11 -- 曾經滄海難為水 除卻巫山不是雲 取次花叢懶回顧 半緣修道半緣君 --



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