科学家们利用智能手机相机传感器重新设计了一种探测器，能够以空前的分辨率实时跟踪反质子湮灭。这种新设备可以在约0.6微米的分辨率下精确定位反质子湮灭，相较于以往的实时方法，提升了35倍。
在CERN，来自慕尼黑工业大学（TUM）的一组AEgIS合作项目的科学家们重新利用了智能手机相机传感器，创建了一种能够以空前的分辨率实时跟踪反质子湮灭的探测器。这种新设备在《科学进展》上刚刚发表的论文中进行了描述，可以在约0.6微米的分辨率下精确定位反质子湮灭，较之前的实时方法提升了35倍。
在CERN的反物质工厂中，参与“反氢实验：重力、干涉、光谱”（AEgIS）和其他实验（如ALPHA和GBAR）的科学家们，致力于利用不同的技术高精度测量反氢在地球重力下的自由落体。AEgIS的方法涉及产生一束水平反氢，并使用一种叫做莫尔偏转计的设备测量其垂直位移，该设备揭示了运动中的微小偏差，并且使用记录反氢湮灭点的探测器。
“为了让AEgIS运作，我们需要一个具有极高空间分辨率的探测器，而移动相机传感器的像素小于1微米，”来自TUM研究中子源FRM II的研究人员、该研究的首席调查员Francesco Guatieri说。“我们将60个这样的传感器集成到一个单一的摄影探测器中，光学光子和反物质成像仪（OPHANIM），目前有3840 MPixels的最高像素数量。之前，摄影板是唯一的选择，但缺乏实时能力。我们的解决方案，针对反质子进行了演示，并可直接应用于反氢，结合了摄影板级别的分辨率、实时诊断、自我校准以及良好的粒子收集表面，所有这些都集成在一个设备中。”
具体来说，研究人员使用了以前已证明能够以空前的分辨率实时成像低能正电子的光学图像传感器。“我们必须去掉传感器的第一层，这些传感器是为了处理移动电话的高端集成电子设备而设计的，”Guatieri说。“这需要高级电子设计和微工程。”TUM工程与设计学院的硕士生Michael Berghold和Markus Münster在项目中发挥了关键作用。
“这项技术改变了我们观测到水平运动的反氢束的微小因重力引起的偏移的方式，还可以在需要高位置分辨率的实验中找到更广泛的应用，或用于开发高分辨率追踪器，”AEgIS发言人Dr. Ruggero Caravita说。“这种非凡的分辨率使我们能够区分不同的湮灭碎片，为低能反粒子在材料中的湮灭研究开辟了新的道路，”Caravita总结道。
