本來是為了探測暗物質,卻發(fā)明定位重金屬礦層的技術!

本來是為了探測暗物質,卻發(fā)明定位重金屬礦層的技術!找到金礦和其他重金屬礦層的一種方法,不太可能是一項大型實驗的副產品,該實驗旨在探測維多利亞州斯塔威爾(Stawell)礦井下的暗物質。

來自斯文本天體物理和超級計算中心的副教授艾倫·達菲(Alan Duffy)是“活躍背景抑制碘化鈉”(SABRE)項目的成員之一,達菲說:宇宙輻射實際上在地下探測器和地表之間形成了地球的x射線,在礦井中,SABRE實驗試圖探測暗物質粒子。

目前還沒有最終實現(xiàn)這一目標,暗物質發(fā)出的任何信號都非常微弱,因此SABRE團隊發(fā)明了一種非常靈敏的探測器,結果證明,該探測器對許多宇宙粒子也很敏感,這些粒子可以幫助我們找到金礦。探測非暗物質粒子是一種不受歡迎的噪音,這就是為什么要把實驗定位在距礦井一公里深的地方,那里的巖石被認為厚到足以吸收任何宇宙射線。然而,研究小組發(fā)現(xiàn)一些輻射仍然滲透其中,這對于分離罕見的暗物質事件并不理想,但卻創(chuàng)造了一個強大的信息來源。

大自然給了我們最強大的穿透力掃描儀。這些進入斯特韋爾地下物理實驗室的粒子是介子:類似電子的短壽命粒子,但比電子重200倍。介子優(yōu)先被原子序數(shù)高的原子散射,因此重金屬的沉積,如金,其原子序數(shù)是碳原子序數(shù)的六倍,在醫(yī)學x射線圖像中產生類似骨頭的陰影。這個想法并不新鮮,但達菲指出,這項技術“已經成熟”。該團隊重新設計的介子探測器原型與上世紀60年代的前身大不相同,后者是一盒笨重的高壓電子產品,需要兩個人才能把它抬起來。

由智能手機技術驅動的電子元件小型化促成了這些設備。做的第一個是一個圓柱形塑料,在一個油漆罐里閃閃發(fā)光,或許從來沒有見過任何東西看起來如此粗糙和準備就緒,但它剛剛給出了最漂亮的探測。這種尺寸非常適合鉆進礦產勘探鉆孔,而且由于這種技術成本低廉,可以通過光纖連接,研究人員設想“部署6個這樣的設備,然后離開”。幾周后,從這些數(shù)據(jù)中可以重建出圍巖中礦物質的圖像,這需要類似于天體物理學中使用的處理方法。

博科園|研究/來自:斯文本科技大學
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