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文章来源: 俄罗斯卫星通讯社       发布时间:2019-04-23

在暗物质搜索实验中,需要处理探测器的十几吨乳剂薄膜,借助于这些薄膜确定各种颗粒的痕迹。莫斯科国立钢铁合金科技大学(莫斯科)和国家核物理研究所开发出了用于搜索暗物质的超快速机器人显微镜,开发的这项技术简单且有经济效益,可将自动化显微镜在不同领域(从核物理和癌症治疗到考古学和火山学)的工作速度提高数十倍。相关成果发表在自然出版集团有声望的科学期刊《科学报告》(Scientific Reports)上。


莫斯科开发出了用于搜索暗物质的超快速机器人显微镜


但科学家正在寻找能将现有机器人速度提高数倍的方法。更完善的显微镜将必不可少,例如,在暗物质搜索实验中,确实需要处理探测器的十几吨乳剂薄膜,借助于这些薄膜确定各种颗粒的痕迹。所谓的暗物质是一种神秘的物质,通常认为,宇宙中大部分物质都要落到它身上。根据科学家的评估,在每个星系中,通常暗物质比其可见的"表亲"约多8到10倍,而这种暗物质将恒星固定在原位并且不允许它们"跑开"。


研究人员安德烈·亚历山大罗夫表示:“我们已经实现了转动镜头焦面的技术。”这种方法的效率和准确性与传统方法相当,而扫描速度与安装的摄像机数量成正比。


接下来,科学家们打算利用他们实施的焦面旋转技术创建和测试新一代的工作原型。速度提高10倍—100倍的这种显微镜可以显著增加处理的数据量,减少分析时间而无需大量财务成本,并扩大乳剂轨道检测器方法的适用范围。


亚历山大罗夫表示,利用此类探测器的未来科学实验将致力于寻找暗物质粒子,研究中微子物理,研究离子碎片化,以便满足强子癌症治疗的需要,以及保护执行星际飞行任务的宇航员免受宇宙射线的伤害。


"我们在研究中对较薄样品的全自动光学扫描技术进行了测试,新一代自动显微镜将以此为基础。研究人员之一、莫斯科国立钢铁合金学院和INFN 工作人员安德烈·亚历山得罗夫向俄罗斯卫星通讯社表示:"我们分析了性能,并评估了与传统方法相比可实现的扫描速度。"


亚历山德罗夫指出:"机器视觉技术允许自动显微镜实时识别物体,并独立决定是处理图像还是移动到另一个点。现在为了处理大型(每个摄像机每秒大约2千兆字节)图像流并加速密集计算,积极地应用到CUDA和GPU视频卡并行计算技术。我们已经实现了转动镜头焦面的技术。"


科学家表示:"这种方法的效率和准确性与传统方法相当,而扫描速度与安装的摄像机数量成正比,这表明取得了重大进展。"


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