莫斯科開發(fā)出用于搜索暗物質(zhì)的超快速機(jī)器人顯微鏡
2019-04-24 09:45:47俄羅斯衛(wèi)星通訊社閱讀量：1276 我要評(píng)論
【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 產(chǎn)品測(cè)評(píng)】在暗物質(zhì)搜索實(shí)驗(yàn)中，需要處理探測(cè)器的十幾噸乳劑薄膜，借助于這些薄膜確定各種顆粒的痕跡。莫斯科國(guó)立鋼鐵合金科技大學(xué)(莫斯科)和國(guó)家核物理研究所開發(fā)出了用于搜索暗物質(zhì)的超快速機(jī)器人顯微鏡，開發(fā)的這項(xiàng)技術(shù)簡(jiǎn)單且有經(jīng)濟(jì)效益，可將自動(dòng)化顯微鏡在不同領(lǐng)域(從核物理和癌癥治療到考古學(xué)和火山學(xué))的工作速度提高數(shù)十倍。相關(guān)成果發(fā)表在自然出版集團(tuán)有聲望的科學(xué)期刊《科學(xué)報(bào)告》(Scientific Reports)上。
但科學(xué)家正在尋找能將現(xiàn)有機(jī)器人速度提高數(shù)倍的方法。更完善的顯微鏡將不可缺少的，例如，在暗物質(zhì)搜索實(shí)驗(yàn)中，確實(shí)需要處理探測(cè)器的十幾噸乳劑薄膜，借助于這些薄膜確定各種顆粒的痕跡。所謂的暗物質(zhì)是一種神秘的物質(zhì)，通常認(rèn)為，宇宙中大部分物質(zhì)都要落到它身上。根據(jù)科學(xué)家的評(píng)估，在每個(gè)星系中，通常暗物質(zhì)比其可見的"表親"約多8到10倍，而這種暗物質(zhì)將恒星固定在原位并且不允許它們"跑開"。
研究人員安德烈·亞歷山大羅夫表示：“我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭焦面的技術(shù)。”這種方法的效率和準(zhǔn)確性與傳統(tǒng)方法相當(dāng)，而掃描速度與安裝的攝像機(jī)數(shù)量成正比。
接下來，科學(xué)家們打算利用他們實(shí)施的焦面旋轉(zhuǎn)技術(shù)創(chuàng)建和測(cè)試新一代的工作原型。速度提高10倍—100倍的這種顯微鏡可以顯著增加處理的數(shù)據(jù)量，減少分析時(shí)間而無需大量財(cái)務(wù)成本，并擴(kuò)大乳劑軌道檢測(cè)器方法的適用范圍。
亞歷山大羅夫表示，利用此類探測(cè)器的未來科學(xué)實(shí)驗(yàn)將致力于尋找暗物質(zhì)粒子，研究中微子物理，研究離子碎片化，以便滿足強(qiáng)子癌癥治療的需要，以及保護(hù)執(zhí)行星際飛行任務(wù)的宇航員免受宇宙射線的傷害。
"我們?cè)谘芯恐袑?duì)較薄樣品的全自動(dòng)光學(xué)掃描技術(shù)進(jìn)行了測(cè)試，新一代自動(dòng)顯微鏡將以此為基礎(chǔ)。研究人員之一、莫斯科國(guó)立鋼鐵合金學(xué)院和INFN 工作人員安德烈·亞歷山得羅夫向俄羅斯衛(wèi)星通訊社表示："我們分析了性能，并評(píng)估了與傳統(tǒng)方法相比可實(shí)現(xiàn)的掃描速度。"
亞歷山德羅夫指出："機(jī)器視覺技術(shù)允許自動(dòng)顯微鏡實(shí)時(shí)識(shí)別物體，并獨(dú)立決定是處理圖像還是移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)?，F(xiàn)在為了處理大型(每個(gè)攝像機(jī)每秒大約2千兆字節(jié))圖像流并加速密集計(jì)算，積極地應(yīng)用到CUDA和GPU視頻卡并行計(jì)算技術(shù)。我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭焦面的技術(shù)。"
科學(xué)家表示："這種方法的效率和準(zhǔn)確性與傳統(tǒng)方法相當(dāng)，而掃描速度與安裝的攝像機(jī)數(shù)量成正比，這表明取得了重大進(jìn)展。"
原標(biāo)題：莫斯科開發(fā)出用于搜索暗物質(zhì)的超快速機(jī)器人顯微鏡
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