三维粒子追踪相机取得重大进展

苏黎世联邦理工(ETH Zurich)与洛桑联邦理工(EPFL)的研究者造出一台能在整块未分割闪烁体内部进行超快、高分辨率三维粒子成像的相机原型 PLATON,成果发表于《Nature Communications》,并已在正电子发射断层扫描(PET)上布局三项专利。 核心数据 传统分段探测器常需数百万个微小单元与光纤,越大越难制造与读取。日本的 T2K 中微子实验探测器约用两吨灵敏材料、近两百万个小立方体与六万根光纤;CERN 与保罗·谢勒研究所的 LHCb、Mu3e 实验则用数百万根细闪烁光纤达到亚毫米分辨。PLATON 反其道而行:用微透镜阵列(MLA)配合单光子雪崩二极管阵列传感器 SwissSPAD2,配合门控探测在设定时间窗内记录光子。 实验室用锶-90 源产生电子,在仅5个光子的极低光强下仍成功重建其在塑料闪烁体中的位置。模拟显示,10×10×10立方厘米体积内空间分辨率可优于1毫米;对一立方米未分割闪烁体,分......阅读全文

三维粒子追踪相机取得重大进展

苏黎世联邦理工(ETH Zurich)与洛桑联邦理工(EPFL)的研究者造出一台能在整块未分割闪烁体内部进行超快、高分辨率三维粒子成像的相机原型 PLATON,成果发表于《Nature Communications》,并已在正电子发射断层扫描(PET)上布局三项专利。 核心数据 传统分段探测器常

2020年超声波光场相机超声波清洗机

  光场相机作为一种新的成像装置,将计算机技术与精密光学机电技术紧密结合,将获取光波场信息作为研究重点,通过对获得的光场进行特殊处理,实现了对一定范围内的目标清晰图像,加强了拍摄的实时性。光场相机主要结构是:前置光学系统、微透镜阵列和探测器等。随着研究技术的不断发展,对光场相机制作过程的零件清洁度要

粒子对撞机内首次探测到中微子

据美国加州大学欧文分校官网20日报道称,该校物理学家主导的“前向搜索实验”(FASER)首次探测到粒子对撞机产生的中微子,此前该团队曾观察到6个中微子之间的相互作用,此次新发现有望加深科学家对中微子的理解,还有助揭示行进较长距离与地球发生碰撞的宇宙中微子,为管窥遥远宇宙打开一扇窗。 中微子无处不

粒子对撞机内首次探测到中微子

  据美国加州大学欧文分校官网20日报道称,该校物理学家主导的“前向搜索实验”(FASER)首次探测到粒子对撞机产生的中微子,此前该团队曾观察到6个中微子之间的相互作用,此次新发现有望加深科学家对中微子的理解,还有助揭示行进较长距离与地球发生碰撞的宇宙中微子,为管窥遥远宇宙打开一扇窗。  中微子无处

中微子实验:看神秘粒子如何“振荡”世界

   在2016年度国家科学技术奖励大会上,大亚湾反应堆中微子实验凭借其对我国粒子物理的巨大贡献荣获国家自然科学奖一等奖。此次实验的成功填补了我国在中微子这个基础物理研究领域的空白,提升了我国物理学家的国际影响力。首次尝试中微子振荡研究就取得如此骄人的成绩,这在国际上都是十分罕见的。那么,什么是中微

中微子振荡问鼎诺贝尔奖-粒子物理新篇开启

10月6日下午,诺贝尔物理学奖揭晓。日本科学家梶田隆章(TakaakiKajita)和加拿大科学家阿瑟•麦克唐纳(Arthur B. McDonald)获奖,原因是发现了中微子振荡,证实了中微子有质量。 粒子物理,可谓诺贝尔物理学奖的“宠儿”。“这是粒子物理领域第19次获得诺贝尔物理学

中微子振荡问鼎诺贝尔奖-粒子物理新篇开启

  10月6日下午,诺贝尔物理学奖揭晓。日本科学家梶田隆章(Takaaki Kajita)和加拿大科学家阿瑟•麦克唐纳(Arthur B. McDonald)获奖,原因是发现了中微子振荡,证实了中微子有质量。  粒子物理,可谓诺贝尔物理学奖的“宠儿”。“这是粒子物理领域第19次获得诺贝尔物理学奖。”

粒子探测器“冰立方”:藏在南极的中微子“捕手”

位于美国阿蒙森-斯科特南极站(Amundsen-Scott South Pole Station)的冰立方天文台在朝霞中迎接破晓,这里是科学家们处理冰下传感器数据的地方。①科学家正在标示一架粒子探测传感器,它是冰立方中微子天文台上的部分装置,该天文台于2010年12月份在南极建造完工。②冰立方建设小

冰立方探测器首次发现来自银河系的中微子

  经过十多年的搜寻,位于南极洲的冰立方中微子探测器终于发现了来自银河系内部的高能粒子。这一发现为了解宇宙射线如何塑造宇宙打开了一扇窗。  银河系的圆盘在每种波长的光中都非常明亮,尤其是在伽马射线中,伽马射线往往伴随着中微子。但从历史上看,来自我们星系内的任何中微子都被来自其他星系的更强信号所淹没,

宇宙中微子的“扭结”有助于解释这些粒子的起源

  宇宙中微子是来自太空的亚原子粒子,由于其极难探测,以至于需要公里级探测器才能发现它们。近日,位于南极的巨型中微子探测器冰立方的物理学家报告称,这些几乎无法探测到的粒子的能量谱存在一个“扭结”,它可以帮助揭示中微子的来源。相关论文即将在《物理评论快报》发表。  示意图:由中微子产生的μ子从右向左穿

费米实验室将进行实验验证超光速粒子真假

MINOS实验中使用的米诺斯远程探测器   美国《大众科学》网站9月26日报道,超光速粒子实验自本月公布以来就引起了广泛的关注,但质疑之声也一直不绝于耳。美国费米实验室近日将进行类似的实验,以验证超光速粒子的存在。   事件的起因源自英国《自然》杂志9月22日刊载的一篇关于超光速

欧核中心发现:中微子比光跑得快

  据英国《独立报》9月23日报道,欧洲核子研究中心的最新研究发现,中微子(轻子的一种,是组成自然界的最基本粒子之一)的行进速度超过了光速。一旦这种超光速现象得到证实,将给爱因斯坦的狭义相对论带来巨大挑战,改变人类对宇宙如何运转的理解。   狭义相对论于1905年提出,被誉为“现代物理学所有理论的

科学家解开关于亚原子粒子来源的百年谜题

  加拿大阿尔伯塔大学消息,一个叫做冰立方(IceCube)的国际科学家团队(其中包括来自阿大的研究团队),宣布他们发现了高能宇宙中微子(high-energy cosmic neutrinos)来源的首个证据。相关研究成果发表在《科学》(science)杂志上。   宇宙中微子是像幽灵般的亚原子粒

一天捉60个“幽灵粒子”,江门中微子实验正式运行

  8月26日,在广东省江门市,我国新一代大型中微子实验装置——江门中微子实验(JUNO)完成了2万吨液体闪烁体灌注,并开始正式运行取数。试运行期间首批获取的数据显示,其探测器关键性能指标全面达到或超越设计预期。这标志着JUNO成为国际上首个运行的超大规模和超高精度中微子专用大科学装置。  “这是历

μ中微子“变身”τ中微子直接证据找到

  意大利格兰·萨索国家实验室的OPERA(采用乳胶径迹装置的振荡实验项目)实验组表示,他们首次捕获到了μ中微子“变身”为τ中微子的直接证据。  2011年9月,OPERA实验组宣布,发现中微子的行进速度超过了光速。此言一出,引发公众一片哗然,因为这显然违背了爱因斯坦的狭义相对论。实验组随后在测量中

科学家发现宇宙最高能中微子

意大利科学家检测到迄今发现的最高能宇宙中微子。其能量估计比此前检测到的任何中微子高约30倍。这一结果由欧洲立方千米中微子望远镜(KM3NeT)合作项目报告,认为这些粒子来自银河系之外,但其准确来源尚不明确。相关研究2月13日发表于《自然》。中微子是一种基本粒子,极少与物质中的亚原子成分(如质子和中子

垃圾肥事件追踪:垃圾肥场已关停蔬菜样本无超标

  昨天,番禺区政府对外通报,将严肃查处“垃圾肥”非法流入农田行为。   番禺区官方通报称,近日,新闻媒体报道了番禺金山大道两旁部分菜农使用“垃圾肥”种植蔬菜后,番禺官方已加强对“垃圾肥”监管工作。除了关停被指提供“垃圾肥”的花卉公司堆肥场外,还请了具有资质的检测中心对受影响的蔬菜和土壤进行检测。

光—电双场编程实现可重构智能光伏器件

当前,光伏器件正从传统能量转换平台,向集感知、存储和信息处理于一体的智能光电子系统演进。但现有可编程光伏器件多依赖异质结构、铁电极化或离子迁移等机制,通常需要复杂栅极结构或逐像素独立电路,制约了器件集成度和运行效率。近日,北京高压科学研究中心研究员吕旭杰团队与上海交通大学讲席教授黄富强团队、华中科技

苏州医工所实现纳米粒子的三维追踪

  在生命科学、药物研发等领域,纳米粒子定位及追踪技术具有广泛需求。外泌囊泡、病毒和纳米药物载体是生物体内常见的纳米粒子,它们的动态转运是实现胞间通讯、侵袭感染、药物递送等功能的重要过程。因此,实时捕捉这些粒子的胞内外运动在探寻生命活动基本规律及药物转化研究中具有重要意义,这对于阐明疾病发病、病毒动

纳米颗粒物追踪分析技术测定标准粒子的粒径

    引言    标定尺寸的标准物质粒子(图1)为第三方提供了针对新设备和新技术的验证方法。考虑到球体是唯一一种能用单个数值(即,其半径)精确描述的形状,它避免了结果的模棱两可,是进行校准的理想物体。 图1:在下列实验中全程使用的Duke 科学2校准乳酸颗粒的样本SEM 图像。 背景NanoSig

FRS滤波瑞利散射测量

FRS-滤波瑞利散射是多功能的激光无接触测量技术,它是通过测量分子的瑞利散射信号,得到一个激光平面上的压力场、密度场、温度场和速度场。FRS的碘蒸气分子盒和滤镜,确保FRS系统可以在恶劣环境下实现其测量。碘蒸气分子盒和滤镜,可以消除壁面或者模型的激光反射光、流场中的大颗粒的米散射光、灰尘的激光散射光

光让活性粒子上演“变形记”

  据瑞典隆德大学官方网站消息,该校科学家发现,他们能借助某一波长的光,让活性材料进入运动状态并控制其运动,这一研究未来有望广泛应用于环保、医学以及可编程新材料的研制等领域。  隆德大学的约雅金·斯滕哈马尔领导了这项研究,他同德国杜塞尔多夫大学、英国爱丁堡大学和剑桥大学的科学家们一起,研制出了一种模

在粒子世界里“追光逐梦”

  基于先进加速器的光子大科学装置是探索微观世界最先进的工具之一,可以用于给分子拍摄“照片”。X射线自由电子激光作为最新一代的光子大科学装置,可将微观世界快速变化的过程拍摄成分子“电影”。  过去一年来,这群研制微观世界“摄像机”的人——中科院上海高等研究院软X射线自由电子激光攻关青年团队——屡创佳

科学家在南极发现中微子,或改变我们认识宇宙方式

图为艺术家绘制的星系中央概念图。此次“冰立方”观测站探测到的中微子也许就源自此处。  北京时间7月16日消息,据国外媒体报道,科学家在地球上发现了一个“幽灵般”的亚原子粒子,一个困扰了科学家半个多世纪的宇宙之谜也许总算能就此解开。  此次找到的高能中微子是该类型中首次被人类发现的粒子。科学家对其追根

FRS滤波瑞利散射测量

  FRS-滤波瑞利散射是多功能的激光无接触测量技术,它是通过测量分子的瑞利散射信号,得到一个激光平面上的压力场、密度场、温度场和速度场。   FRS的碘蒸气分子盒和滤镜,确保FRS系统可以在恶劣环境下实现其测量。碘蒸气分子盒和滤镜,可以消除壁面或者模型的激光反射光、流场中的大颗粒的米散射光、灰尘

中微子由“黑洞制造”?有助于解释高能量宇宙射线的来源

  由美国国家航空航天局(NASA)钱德拉X射线天文台探测到的银河系中心的超大质量黑洞,其可能会产生被称为神秘粒子的中微子。   美国威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员通过美国国家航空航天局(NASA)的X射线望远镜观测,认为银河系中心的庞大黑洞可能会产生神秘的粒子——中微子,如经证实,这将是科学家首

李淼:核查测量中的系统错误至关重要

  李淼 中科院理论物理研究所研究员,“国家杰出青年基金”获得者,博士生导师。   从今年9月22日开始,就有一则消息开始在物理学界广泛流传:中微子在从欧洲核子研究中心(CERN)前往意大利格兰萨索地下实验室的“旅行”中,竟然比光早到了60纳秒(10-9秒)。如果实验结果被证实,将

多国科学家宣布首次发现宇宙高能中微子来源

多国科学家12日宣布,他们首次发现了宇宙高能中微子的来源。这项突破性进展将为认识宇宙提供一种新方法,推动多信使天文学进入一个新的时代。 中微子,又称“幽灵粒子”,是自然界中广泛存在的一种亚原子粒子,质量极小,几乎不与其他物质作用。由于中微子能自由穿过人体、行星和宇宙空间,难以捕捉和探测,科

追溯幽灵粒子:中微子的源头竟在110亿光年外的暗影射手星系

中微子号称“幽灵粒子”,几乎不与任何物质发生反应,要追踪它的来源极其困难。然而2026年6月17日发表在《自然·天文学》的一项研究中,天文学家成功将一束高能中微子追溯到110亿光年外的一个遥远星系,并给它起了一个颇具科幻感的名字——“暗影射手”(Shadow Blaster)。这一突破的起点是一例被

光伏纳米粒子可用作量子光源?

  据最新一期《自然·光子学》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员证明,新型光伏纳米粒子可发出单一的、相同的光子流,这可能为研发新的量子计算技术和量子隐形传态设备铺平道路。  量子计算的大多数路线使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特,以构成此类设备的基础。大约20年前,一些研究人员提出使用光作为基