دانشمندان CERN با استفاده از سنسورهای دوربین موبایل، یک آشکارساز ۳۸۴۰ مگاپیکسلی برای پیگیری سقوط انتهایی هیدروژن (آنتی‌هیدروژن) در جاذبه زمین ساخته‌اند. این فناوری می‌تواند انقلابی در آزمایش‌های آنتی‌ماده ایجاد کند و امکان تصویربرداری با دقت بسیار بالا و در زمان واقعی را فراهم نماید. با استفاده از یک پرتو آنتی‌هیدروژن و یک آشکارساز پیشرفته ساخته شده از سنسورهای دوربین موبایل، آزمایش AEgIS می‌تواند تغییرات ناچیز را با وضوح بی‌نظیر ثبت کند. این تصویربردار نوری آنتی‌ماده (OPHANIM) نه تنها در دقت با صفحات قدیمی عکاسی برابری می‌کند بلکه قابلیت‌های زمان واقعی و پتانسیل علمی وسیع‌تری را اضافه می‌کند و درهای نوینی را به سمت تحقیقات پیشرفته‌تر در زمینه آنتی‌ماده باز می‌کند.
اندازه‌گیری سقوط جاذبه آنتی‌هیدروژن
دانشمندان در کارخانه آنتی‌ماده CERN در حال تلاش برای اندازه‌گیری رفتار آنتی‌هیدروژن تحت جاذبه زمین هستند و قصد دارند تعیین کنند آیا این ماده همانند مواد عادی سقوط می‌کند یا خیر. چندین آزمایش، از جمله AEgIS (آزمایش آنتی‌هیدروژن: جاذبه، تداخل‌نگاری، spectroscopy)، ALPHA و GBAR، در حال بررسی این سؤال با استفاده از روش‌های مختلف هستند.
آزمایش AEgIS یک پرتو افقی از آنتی‌هیدروژن ایجاد می‌کند و میزان جابجایی آن در جهت عمودی را در حین حرکت پیگیری می‌کند. برای این کار، محققین از دستگاهی به نام موریه دیفلکتومتر استفاده می‌کنند که می‌تواند تغییرات کوچک در مسیر ذرات را شناسایی کند و همچنین از یک آشکارساز برای ثبت نقاط دقیق انهدام اتم‌های آنتی‌هیدروژن بهره می‌برند.
نوآوری در آشکارساز با وضوح بالا
فرانچسکو گواتیری، محقق از منبع نوترون پژوهشی FRM II در TUM و محقق اصلی این تحقیق، گفت: «برای اینکه AEgIS کار کند، به یک آشکارساز با وضوح فضایی فوق‌العاده بالا نیاز داریم و سنسورهای دوربین موبایل دارای پیکسل‌های کوچکتر از ۱ میکرومتر هستند.»
او ادامه می‌دهد: «ما ۶۰ عدد از این سنسورها را در یک آشکارساز عکاسی یکپارچه کرده‌ایم، یعنی تصویربردار نوری آنتی‌ماده (OPHANIM) که بالاترین تعداد پیکسل‌های عملیاتی فعلی و بالغ بر ۳۸۴۰ مگاپیکسل را دارد. پیش از این، فقط صفحات عکاسی گزینه ما بودند که فاقد قابلیت‌های زمان واقعی بودند. راه‌حل ما، که برای پروتون‌های آنتی‌ماده به نمایش درآمد و مستقیماً برای آنتی‌هیدروژن قابل استفاده است، سطح بالای وضوح صفحات عکاسی را با تشخیص در زمان واقعی، خودکالیبراسیون و سطح خوب جمع‌آوری ذرات، همه در یک دستگاه ترکیب می‌کند.»
تبدیل سنسورهای موبایل برای فیزیک
به طور خاص، محققان از حسگرهای تصویر نوری استفاده کردند که قبلاً نشان داده شد می‌توانند تصاویری از پوزیترون‌های با انرژی پایین در زمان واقعی با وضوح بی‌نظیری تولید کنند. گواتیری می‌گوید: «ما مجبور شدیم لایه‌های اولیه سنسورها را که برای کار با الکترونیک پیشرفته دوربین‌های موبایل طراحی شده‌اند، جدا کنیم. این کار نیازمند طراحی الکترونیکی در سطح بالا و مهندسی میکرو بود.»
پتانسیل گسترده‌تری برای تحقیقات فیزیک
دکتر روگر کاراویتا، سخنگوی AEgIS می‌گوید: «این فناوری تغییر بازی‌کننده‌ای برای مشاهده جابجایی‌های کوچک ناشی از جاذبه در یک پرتو آنتی‌هیدروژن است که به طور افقی حرکت می‌کند و همچنین می‌تواند کاربردهای گسترده‌تری در آزمایش‌هایی که دقت بالای موقعیت برایشان مهم است یا برای توسعه ردیاب‌های با وضوح بالا داشته باشد.»
او در پایان افزود: «این وضوح فوق‌العاده باعث می‌شود ما بتوانیم بین قطعات مختلف انهدام تمایز قائل شویم و این مسیر را برای تحقیقات جدید در مورد انهدام آنتی‌ذره‌های کم‌انرژی در مواد هموار کند».
کشف بزرگ درباره ساخت دیوار سلولی در گیاهان یک تیم از دانشمندان در دانشگاه راتگرز آمریکا برای اولین بار...
