- Ophanim menggabungkan teknologi sehari-hari dengan kemampuan pencitraan ilmiah kelas atas
- Deteksi antimateri sekarang dimungkinkan menggunakan teknologi kamera smartphone yang digunakan kembali
- Perangkat Gigapixel dapat mengungkapkan rincian tabrakan partikel yang baik secara instan
Di pabrik antimateri CERN, kolaborasi Aegis sedang mengeksplorasi pendekatan baru untuk mendeteksi salah satu fenomena paling langka di alam: pemusnahan antiproton.
Eunew Laporan tim, yang dipimpin oleh Profesor Christoph Hugenschmidt dari Technical University of Munich (TUM), telah mengembangkan detektor eksperimental menggunakan sensor yang awalnya dirancang untuk kamera ponsel.
Alih-alih membuat sistem sensor baru dari awal, para peneliti menggunakan kembali enam puluh 64 megapiksel sensor kamera seluler untuk membentuk susunan 3,84 gigapiksel yang disebut Ophanim, kependekan dari foton optik dan imager antimatter. Detektor komposit ini dapat mengamati di mana antiproton bertabrakan dengan materi, memusnahkan dalam kilatan energi.
Dari ponsel hingga penelitian antimateri
“Agar Aegis bekerja, kami membutuhkan detektor dengan resolusi spasial yang sangat tinggi, dan sensor kamera seluler memiliki piksel lebih kecil dari 1 mikrometer,” jelas Francesco Guaterieri, peneliti utama di TUM.
Untuk mengadaptasi sensor untuk penggunaan ilmiah, tim harus menggunakan rekayasa mikro intensif untuk menghilangkan sensor kamera lapisan yang dimaksudkan untuk elektronik ponsel.
“Kami harus menghapus lapisan pertama sensor, yang dibuat untuk berurusan dengan elektronik terpadu ponsel,” kata Guatieri. Proses ini memungkinkan sensor untuk secara langsung menangkap pola cahaya yang terkait dengan peristiwa pemusnahan.
Terlepas dari asal mereka, sensor seluler tidak membahayakan kinerja. Faktanya, detektor baru menawarkan peningkatan 35 kali lipat dalam resolusi real-time dibandingkan metode sebelumnya.
“Sebelumnya, pelat fotografi adalah satu-satunya pilihan, tetapi mereka tidak memiliki kemampuan real-time,” tambah Guatieri.
“Solusi kami, ditunjukkan untuk antiproton dan secara langsung berlaku untuk antihidrogen, menggabungkan resolusi level-lempeng fotografi, diagnostik real-time, kalibrasi diri dan permukaan pengumpulan partikel yang baik, semua dalam satu perangkat.”
Detektor Ophanim memungkinkan para peneliti untuk mengamati peristiwa pemusnahan secara real time dengan resolusi sekitar 0,6 mikrometer, cukup halus untuk membedakan antara berbagai partikel yang dibuat selama proses.
“Ini adalah teknologi yang mengubah permainan untuk pengamatan pergeseran kecil karena gravitasi dalam balok antihydrogen yang bergerak secara horizontal, dan juga dapat menemukan aplikasi yang lebih luas dalam percobaan di mana resolusi posisi tinggi sangat penting, atau untuk mengembangkan pelacak resolusi tinggi,” kata juru bicara Aegis Dr. Ruggero Caravita.
“Resolusi luar biasa ini memungkinkan kita juga untuk membedakan antara fragmen pemusnahan yang berbeda, membuka jalan bagi penelitian baru tentang pemusnahan antipartikel berenergi rendah dalam material.”
Implikasi dari pekerjaan ini melampaui penelitian antimateri. Kemampuan Ophanim untuk melacak partikel dengan presisi seperti itu dapat menguntungkan berbagai percobaan, semuanya sambil menawarkan model berbiaya rendah yang dibangun dari teknologi konsumen yang ada.
