《科學報告》：科學家研制出搜索暗物質的超快速機器人顯微鏡 _科學

《科學報告》：科學家研制出搜索暗物質的超快速機器人顯微鏡
（）來自莫斯科國立鋼鐵合金學院和國家核物理研究所（INFN，那不勒斯）的俄羅斯和意大利科學家團隊開發了一項簡單且有經濟效益的技術，可將自動化顯微鏡在不同領域（從核物理和癌癥治療到考古學和火山學）的工作速度提高數十倍。相關成果發表在自然出版集團有聲望的科學期刊《科學報告》（Scientific Reports）上。
但科學家正在尋找能將現有機器人速度提高數倍的方法。更完善的顯微鏡將必不可少，例如，在暗物質搜索實驗中，確實需要處理探測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。所謂的暗物質是一種神秘的物質，通常認為，宇宙中大部分物質都要落到它身上。根據科學家的評估，在每個星系中，通常暗物質比其可見的“表親”約多8到10倍，而這種暗物質將恒星固定在原位并且不允許它們“跑開” 。
“我們在研究中對較薄樣品的全自動光學掃描技術進行了測試，新一代自動顯微鏡將以此為基礎。”研究人員之一、莫斯科國立鋼鐵合金學院和INFN 工作人員安德烈·亞歷山得羅夫向俄羅斯衛星通訊社表示：“我們分析了性能，并評估了與傳統方法相比可實現的掃描速度。”
亞歷山德羅夫指出：“機器視覺技術允許自動顯微鏡實時識別物體，并獨立決定是處理圖像還是移動到另一個點。現在為了處理大型（每個攝像機每秒大約2千兆字節）圖像流并加速密集計算，積極地應用到CUDA和GPU視頻卡并行計算技術。我們已經實現了轉動鏡頭焦面的技術。”
科學家表示：“這種方法的效率和準確性與傳統方法相當，而掃描速度與安裝的攝像機數量成正比，這表明取得了重大進展。”
接下來，科學家們打算利用他們實施的焦面旋轉技術創建和測試新一代的工作原型。速度提高10-100倍的這種顯微鏡可以顯著增加處理的數據量，減少分析時間而無需大量財務成本，并擴大乳劑軌道檢測器方法的適用范圍。
亞歷山德羅夫表示：“利用此類探測器的未來科學實驗將致力于尋找暗物質粒子，研究中微子物理，研究離子碎片化，以便滿足強子癌癥治療的需要、以及保護星際飛行任務乘務組免受宇宙射線的傷害。”