Международная группа исследователей получила изображение объекта через двухметровую бетонную стену с помощью искусственно созданного пучка мюонов. Эксперимент провели на установке ELI-NP (Extreme Light Infrastructure — Nuclear Physics) в Румынии с использованием лазера мощностью 10 петаватт.
Мюоны примерно в 200 раз тяжелее электронов и способны проходить через металл и горные породы, что позволяет изучать структуру объектов без их вскрытия — такой метод называют мюографией. Обычно для этого используют мюоны, возникающие при столкновении космических лучей с атмосферой, но их поток слаб — около одной частицы на квадратный сантиметр в секунду, поэтому съёмка может занимать месяцы.
В новом эксперименте лазер разогнал электроны в газе до высоких энергий, после чего те столкнулись с твёрдой мишенью и породили пары мюонов. Пучок пропустили через фильтр из пластика и парафина, а детекторы на расстоянии до 42 метров зафиксировали тень от стопки свинцовых кирпичей сквозь бетонную стену. Изображение совпало с реальным расположением кирпичей, а моделирование показало, что около 90% зарегистрированных частиц составляли мюоны.
Исследователи считают снимок первым изображением, созданным преимущественно искусственными лазерными мюонами. Разрешение пока остаётся низким, но метод может ускорить обследование мостов, зданий и поиск скрытых ядерных материалов.
