Каждую секунду сквозь тело проходит около сотни невидимых частиц — мюонов. Они рождаются высоко в небе, когда космические лучи сталкиваются с атомами воздуха, и дождём сыплются на Землю. Эти частицы настолько проникающие, что могут пройти сквозь многоэтажное здание, но при этом слегка меняют направление, встретив плотное вещество — например, свинец или уран. Именно это свойство и легло в основу мюонной томографии: метода, позволяющего заглянуть внутрь закрытого грузовика или вулкана, не открывая его.

Группа исследователей создала миниатюрный детектор для такой съёмки, взяв за основу технологию газового усиления — Thick-GEM. Она работает как губка, в порах которой пролетающая частица выбивает электроны, а те лавиной усиливают сигнал. Обычно такие пластины делают с микронными отверстиями, но здесь их увеличили в 5–20 раз: это упрощает производство, делает прибор прочнее и дешевле, сохраняя точность. Пластина размером 4 на 5 сантиметров, изготовленная на местном предприятии, прошла серию тестов.

Сначала детектор «тренировали» — подавали разное напряжение, чтобы найти режим, где он лучше всего видит частицы, но не захлёбывается от помех. Затем измерили, сколько мюонов он ловит. Оказалось, что и в однослойном, и в двухслойном исполнении прибор регистрирует 99,5% всех пролетающих частиц — почти идеальный счётчик. А с помощью узкого пучка от источника железа-55 определили пространственную чёткость: 30 микрометров, что втрое тоньше человеческого волоса.

Такой детектор может стать сердцем портативного сканера для таможни или промышленности. Вместо громоздких рентгеновских установок — коробка, которая видит скрытые полости и разные материалы по тому, как мюоны отклоняются в их толще. И всё это — используя бесплатный дождь космических частиц, который идёт всегда.