4 मिनट पढ़ेंजुलाई 18, 2026 09:39 अपराह्न IST
ईटीएच ज्यूरिख और ईपीएफएल के शोधकर्ताओं ने एक नई कण पहचान प्रणाली विकसित की है जो वैज्ञानिकों द्वारा ब्रह्मांड के कुछ सबसे मायावी कणों का निरीक्षण करने के तरीके को बदल सकती है। PLATON नामक तकनीक लाखों छोटे डिटेक्टर घटकों को प्रकाश पैदा करने वाली सामग्री के एक ब्लॉक से बदल देती है और एक का उपयोग करती है ऐ-तीन आयामों में कण पथों का पुनर्निर्माण करने के लिए संचालित कैमरा प्रणाली।
निष्कर्ष, हाल ही में प्रकाशित हुए प्रकृति संचारसुझाव है कि डिटेक्टर आज के सबसे उन्नत कण डिटेक्टरों से मेल खा सकता है या उससे भी बेहतर प्रदर्शन कर सकता है जबकि निर्माण और स्केल करना काफी आसान है। शोधकर्ताओं का यह भी मानना है कि प्रौद्योगिकी अंततः पीईटी स्कैनर जैसे चिकित्सा इमेजिंग सिस्टम में सुधार कर सकती है।
कण का पता लगाने के लिए नया दृष्टिकोण
कण डिटेक्टर घने पदार्थों के माध्यम से प्राथमिक कणों की गति को ट्रैक करके भौतिकी प्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। पारंपरिक डिटेक्टर सिंटिलेटर पर निर्भर करते हैं, जो आवेशित कणों से टकराने पर प्रकाश की छोटी चमक उत्सर्जित करते हैं। यह पता लगाने के लिए कि वे इंटरैक्शन कहां होते हैं, सिंटिलेटर को आम तौर पर ऑप्टिकल फाइबर और फोटॉन सेंसर से जुड़े लाखों छोटे खंडों में विभाजित किया जाता है।
अत्यधिक सटीक होते हुए भी, जैसे-जैसे डिटेक्टर बड़े होते जाते हैं, यह डिज़ाइन अधिक जटिल और महंगा होता जाता है। मौजूदा प्रयोग, जैसे कि जापान का T2K न्यूट्रिनो प्रयोग और CERN का LHCb, उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए लाखों व्यक्तिगत घटकों का उपयोग करते हैं।
PLATON एक एकल, अखंडित सिंटिलेटर ब्लॉक का उपयोग करके और उन्नत कैमरा तकनीक के साथ उत्सर्जित प्रकाश की उत्पत्ति का पुनर्निर्माण करके एक अलग दृष्टिकोण अपनाता है।
एआई के साथ संयुक्त प्रकाश-क्षेत्र कैमरा
डिटेक्टर एक प्लेनऑप्टिक, या प्रकाश-क्षेत्र, कैमरे पर आधारित है जो न केवल आने वाली रोशनी की तीव्रता बल्कि उस दिशा को भी रिकॉर्ड करने में सक्षम है जहां से वह आती है। एकल-फोटॉन हिमस्खलन डायोड (एसपीएडी) सेंसर के साथ संयुक्त, सिस्टम सिंटिलेटर के अंदर उत्पन्न व्यक्तिगत फोटॉनों का पता लगा सकता है।
शोधकर्ताओं ने सीधे स्विसएसपीएडी2 इमेजिंग सेंसर पर लगाए गए माइक्रो-लेंस ऐरे का उपयोग करके प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट डिटेक्टर का निर्माण किया, जिससे यह गेटेड फोटॉन डिटेक्शन के माध्यम से पृष्ठभूमि शोर को फ़िल्टर करते हुए प्रकाश की बेहद हल्की चमक को पकड़ने की अनुमति देता है।
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प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला कि प्रोटोटाइप कम से कम पाँच ज्ञात फोटॉनों का उपयोग करके कण अंतःक्रियाओं का पुनर्निर्माण कर सकता है। सिमुलेशन ने डिटेक्टर के प्रदर्शन को मान्य करते हुए प्रयोगात्मक परिणामों का बारीकी से मिलान किया।
तंत्रिका नेटवर्क कण पथों का पुनर्निर्माण करता है
टीम ने ट्रांसफॉर्मर आर्किटेक्चर पर आधारित एक तंत्रिका नेटवर्क भी विकसित किया, एआई मॉडल का एक ही परिवार व्यापक रूप से बड़े भाषा मॉडल में उपयोग किया जाता है, ताकि यह विश्लेषण किया जा सके कि डिटेक्टर के अंदर फोटॉन कहां और कब दिखाई देते हैं।
पाठ को संसाधित करने के बजाय, एआई मूल कण इंटरैक्शन को फिर से बनाने के लिए पता लगाए गए फोटॉनों के बीच सहसंबंधों की पहचान करता है। सिमुलेशन से संकेत मिलता है कि PLATON का भविष्य का संस्करण न्यूट्रिनो इंटरैक्शन की कुशलतापूर्वक पहचान करते हुए 10×10×10 सेमी डिटेक्टर के अंदर उप-मिलीमीटर स्थानिक रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकता है।
शोधकर्ताओं ने एक क्यूबिक मीटर मापने वाले एक बहुत बड़े डिटेक्टर का भी मॉडल तैयार किया और पाया कि लाखों व्यक्तिगत घटकों को नष्ट करने के बावजूद, यह अभी भी केवल कुछ मिलीमीटर का रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकता है, जो आज के अत्याधुनिक सिंटिलेटर डिटेक्टरों के बराबर है।
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कण भौतिकी से परे संभावित उपयोग
मौलिक भौतिकी प्रयोगों से परे, शोधकर्ताओं का मानना है कि PLATON चिकित्सा इमेजिंग को लाभ पहुंचा सकता है।
टीम ने पहले से ही पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (पीईटी) में प्रौद्योगिकी के उपयोग को कवर करने वाले तीन पेटेंट दायर किए हैं, जहां कमजोर प्रकाश संकेतों का अधिक सटीक पुनर्निर्माण तेज मेडिकल स्कैन का उत्पादन कर सकता है। शोधकर्ताओं के अनुसार, PLATON कण भौतिकी अनुसंधान का एक और उदाहरण बन सकता है जो व्यापक वैज्ञानिक और स्वास्थ्य देखभाल अनुप्रयोगों वाली प्रौद्योगिकियों की ओर ले जाएगा।