في المسرعات الضخمة، تمر الجسيمات عبر الكواشف في أجزاء من مليار من الثانية، ولتمييز جسيم عن آخر نحتاج إلى ساعة توقيت فائقة الدقة. يعمل الكاشف الجديد µRWELL-PICOSEC كساعة توقيت من هذا القبيل: فهو يلتقط لحظة مرور الجسيم بدقة تصل إلى 48 بيكو ثانية، أي 48 تريليون جزء من الثانية.

السر هو أن الكاشف يجمع بين ظاهرتين فيزيائيتين. عندما يدخل جسيم مشحون إلى مادة شفافة، فإنه يولّد وميضًا ضوئيًا خافتًا، تمامًا كما تترك الطائرة التي تخترق حاجز الصوت موجة صدمية خلفها. يسقط هذا الضوء على طبقة رقيقة من يوديد السيزيوم، فتحرر إلكترونات. بعد ذلك، تتسارع الإلكترونات في غرفة غازية تحتوي على رقاقة مثقبة بدقة، ويتضخم الإشارة آلاف المرات. وهكذا يتحول الوميض الخافت إلى نبضة كهربائية واضحة.

في الاختبارات، تم قصف كاشف بحجم 10 × 10 سنتيمترات بميونات بطاقة 150 جيجا إلكترون فولت، وهي جسيمات تشبه الإلكترونات لكنها أثقل منه بـ 200 مرة. بقياس الزمن على منطقتين منفصلتين من الكاشف، حصل المهندسون على دقة زمنية تبلغ 48 و52 بيكو ثانية عند إعدادات مختلفة. هذه الدقة تسمح بالتمييز بين الجسيمات التي تطير بسرعات متقاربة جدًا، مثلًا في تجارب البحث عن جسيمات جديدة أو في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، حيث من المهم معرفة المكان الدقيق الذي تلاشت فيه الجسيمات.

حاليًا، تم تسجيل الإشارة باستخدام راسم ذبذبات عادي بقناة واحدة، لكن في المستقبل يمكن تجهيز الكاشف بإلكترونيات متعددة القنوات لمراقبة الجسيمات على كامل المساحة. عندها ستتحول ساعة التوقيت إلى خريطة أيضًا، وسيحصل الفيزيائيون على أداة ترى في نفس الوقت أين ومتى مرّ الجسيم.