Международная группа учёных впервые зафиксировала изображение объекта с помощью искусственного пучка мюонов, сформированного мощным лазером на установке Extreme Light Infrastructure — Nuclear Physics (ELI-NP) в Румынии. Полученная картина совпала по расположению и размерам кирпичей внутри бетонной стены толщиной два метра, что подтверждают данные эксперимента и снимок Madalina Dobre et al.

Мюоны похожи на электроны, но примерно в 200 раз тяжелее, поэтому они способны проходить через плотные материалы — металл и горные породы. По сути метод мюографий строится на учёте числа прошедших частиц и отклонений их траекторий, чтобы реконструировать внутреннюю структуру объектов без вскрытия. В классическом варианте мюографию применяют к естественным мюонам, возникающим при столкновениях космических лучей с атмосферой; однако их природная плотность невелика: через квадратный сантиметр поверхности проходит примерно одна particle в секунду, что нередко требует месяцев наблюдений для подробной визуализации.

Чтобы обойти ограничение естественного потока мюонов, учёные создали искусственный источник. Лазер направили на газ, разогнав содержащиеся там электроны до очень высоких энергий; столкнувшись с твёрдой мишенью, электроны излучили высокоэнергетические лучи, приводящие к появлению пар мюонов. Получившийся пучок пропустили через фильтр из пластика и парафина, чтобы отделить мюоны от других частиц. Детекторы, размещённые на расстоянии до 42 метров от источника, зафиксировали тень от свинцовых кирпичей сквозь бетонную стену толщиной в два метра.

Получившееся изображение совпало с реальным размещением и размерами кирпичей; компьютерное моделирование показало, что примерно 90% зарегистрированных частиц — мюоны. Исследователи называют это первым изображением, сформированным преимущественно искусственными мюонами лазерного происхождения. При этом признают, что разрешение снимков пока низкое и технологическую сторону эксперимента предстоит доработать за счёт усовершенствования лазеров и детекторов. В перспективе метод может ускорить мюонное сканирование по требованию и независимо от естественного потока космических частиц, что расширяет возможности обследования мостов, зданий и иной крупной инфраструктуры, а также обнаружения ядерных материалов, скрытых за толстыми защитными слоями.