超伝導マイクロワイヤが高エネルギー粒子を検出

フェルミ国立加速器研究所のクリスティアン・ペーニャ氏が率いる国際チームは、超伝導マイクロワイヤを用いて高エネルギー荷電粒子のビームを検出する新たな技術を開発した。これまで、単一光子の検出には非常に細いワイヤが使用されてきたが、今回開発された検出器では、陽子、電子、パイオンといった高速で移動する粒子が持つ大きなエネルギーを吸収できる、より太いワイヤを使用している。この検出器は、超伝導状態の臨界温度以下で動作し、ワイヤに電流が自由に流れる状態で運用される。ワイヤが光子を吸収すると、ホットスポットが形成され、一時的に超伝導状態が破壊され、電気抵抗が上昇する。これにより、ワイヤ全体に電圧スパイクが発生し、光子の検出位置と時間を非常に高精度で特定することが可能となる。この技術は、高エネルギー粒子の検出において新たな可能性を開くものであり、科学研究の進展に貢献することが期待されている。