運用宇宙射線之技術「muography」 可透視火山等巨大物體
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圖(左)觀測對象(右)運用「muography」系統觀測結果 |
日本東京大學地震研究所與匈牙利科學院維格納物理研究中心(簡稱匈牙利科學院)、日本電氣株式會社(簡稱NEC),2017年5月宣佈開始共同研發「muography」觀測系統。
「muography」運用穿透性高的宇宙射線「緲子(muon)」是一項能透視火山等巨大物體內部的可視化技術。此次研發的系統,不僅能運用在火山等自然物體,也能監視道路、鐵道、橋樑等大型建築內部。
未來,東京大學、匈牙利科學院、NEC三者將運用「muography」來開拓嶄新市場。另外,日本與匈牙利也將藉由產學合作,持續致力於推廣社會實際應用。
為維護安全、安心生活與社會基礎設施,需掌握與火山等天災相關的自然物體活動情況來進行警戒監視,對於人力難以執行的大型建築老化監控、內部調查等,也極為重要。
運用宇宙射線緲子(muon)透視物體並轉化為圖像的技術「muography」,至今已運用在火山、金字塔的內部調查,以及礦床探勘等用途。由於預算考量而採用「非破壞檢查」時,會受到噪音等環境因素或機器尺寸等因素影響,難以使用感測器進行。然而,近年來由於新技術讓機器變得更小、更精確,在驗證新技術的經驗累積下,逐步邁向實際運用的層面。
在本次東京大學、匈牙利科學院、NEC的共同研發中,針對傳統難以觀測的埋設物與山脈地層內部構造,進行可視化並蒐集的相關數據,未來可望將這些數據運用NEC尖端AI技術群「NEC the WISE」之中的NEC獨家影像處理技術來分析,或將數據整合到現有的系統,希望能針對危險情況的預測與事前應對等方面,更進一步推廣技術研發。
研發概要
1.以「muography」技術打造觀測系統(東京大學)
所打造的muography觀測設備,能夠只針對緲子(muon)進行有效記錄與蒐集,包括抵達位置、方向資訊等。為複合型設備,包括放射線防護罩、緲子觀測器、腔體等部份。
2.提供宇宙射線「緲子(muon)宇宙線」觀測器(匈牙利科學院)
所研發、提供的「緲子觀測器」,能夠決定透視影像的解析度。傳統所使用的緲子觀測器,容易受到振動與溫度變化的影響,因此無法在戶外進行高解析度的觀測。在本次共同研發中,藉由匈牙利科學院的MWPC技術解決了傳統的缺點,而能拍出高解析度的影像。
3.為實際運用於社會,評估與NEC之AI技術群整合運用於社會基礎設施感測系統(NEC)
藉由「muography」技術取得的建築資訊的數據,由NEC的AI技術群進行解析,評估未來運用於社會基礎設施感測系統。