蘭州大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院劉志毅教授領(lǐng)銜團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)基于塑料閃爍體的宇宙射線繆子成像系統(tǒng),，并于近日順利完成高質(zhì)子數(shù)目標(biāo)物的成像測(cè)試專家驗(yàn)收。

繆子成像技術(shù)應(yīng)用的瓶頸主要在于探測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的適應(yīng)性,、成本控制等,。劉志毅教授團(tuán)隊(duì)采用獨(dú)特的探測(cè)器設(shè)計(jì)與讀出采集系統(tǒng)方案，大幅度降低了系統(tǒng)成本,；同時(shí)在算法上突破常規(guī)技術(shù),，有望在更多現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行深入推廣。

宇宙射線繆子是由來(lái)自太空的高能宇宙射線與大氣層相互作用產(chǎn)生的次級(jí)射線粒子,，具有能域?qū)挕⒋┩感詮?qiáng)等特點(diǎn)，是來(lái)自大自然的免費(fèi)射線源,。將宇宙射線繆子作為射線源,，其穿透特定大型目標(biāo)物時(shí)，如集裝箱,、大型核廢料容器,、大型卡車、反應(yīng)堆堆芯,、山體等,，會(huì)發(fā)生多重庫(kù)倫散射或能量損失，通過(guò)探測(cè)與目標(biāo)物作用后的繆子,，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的無(wú)損成像,，具有常規(guī)人工射線裝置不可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此作為一種新型成像技術(shù)逐步成為目前世界各國(guó)科學(xué)家研發(fā)的熱點(diǎn),，被國(guó)際公認(rèn)為21世紀(jì)極具開(kāi)發(fā)與應(yīng)用潛力的新型成像技術(shù),。2017年，國(guó)外科學(xué)家在Nature（自然）雜志上發(fā)表了宇宙射線繆子在科技考古方面的重要應(yīng)用,，成功找到胡夫金字塔中墓室上方存在未知暗室的證據(jù),。

宇宙射線繆子成像技術(shù)主要可分為兩大類：基于角度散射和基于強(qiáng)度衰減的兩種機(jī)理的成像技術(shù)。前者通過(guò)測(cè)量繆子射線在經(jīng)過(guò)目標(biāo)物前后角度的變化來(lái)重構(gòu)高質(zhì)子數(shù)（Z）物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與輪廓,，后者關(guān)注的是更大尺度上的目標(biāo)物成像,，通過(guò)比對(duì)經(jīng)過(guò)目標(biāo)物前后的繆子強(qiáng)度來(lái)對(duì)其密度差異分布進(jìn)行三維成像，其成像機(jī)理與X射線成像類似,。

該系統(tǒng)的研發(fā)得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等資助,。由蘭州大學(xué)、北京埃索特核電子公司,、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué),、安徽大學(xué)等單位合作開(kāi)發(fā)了基于塑料閃爍體靈敏材料的原型樣機(jī)（基于塑料閃爍體的宇宙射線繆子成像系統(tǒng)）。蘭州大學(xué)參加實(shí)驗(yàn)樣機(jī)研發(fā)的骨干人員還有劉軍濤副教授,、錢湘萍博士,、付治強(qiáng)工程師，羅旭佳,、王權(quán)曉,、田恒、趙言煒,、秦可勉等研究生,。

蘭州日?qǐng)?bào)社全媒體記者 馬文艷 文/圖