基于\"大众俄罗斯方块\"大众游戏的新型探测器系统可以为监测核基地供应廉价、精确的辐射探测器。图片来源：Ella Maru Studio
受\"大众俄罗斯方块\公众启示的创新传感器设计
现在，麻省理工学院和劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）的研究职员已经找到了一种打算方法，可以设计出非常大略、精简的传感器装置，从而精确定位分布式辐射源的方向。该装置以大略的四面体为根本，可以确定辐射源的方向和间隔，但探测器像素较少。他们还证明，通过移动传感器得到多个读数，就能精确定位辐射源的物理位置。他们奥妙创新的灵感来自一个令人惊异的来源：盛行的电脑游戏\"大众俄罗斯方块\"大众。
麻省理工学院教授李明达、Benoit Forget、高等研究科学家胡令文、首席研究科学家 Gordon Kohse、研究生 Ryotaro Okabe 和 Shangjie Xue、LBNL 的研究科学家 Jayson Vavrek SM '16、PhD '19，以及麻省理工学院和劳伦斯伯克利大学的其他一些人在《自然-通讯》上揭橥的一篇论文中描述了该团队的研究成果，这些研究成果很可能被推广到其他类型辐射的探测器中。
辐射传感的技能进步
检测辐射常日利用半导体材料，如碲化镉锌，这种材料在受到伽马射线等高能辐射照射时会产生电反应。但由于辐射很随意马虎穿透物质，因此很难通过大略的计数来确定旗子暗记的来源。例如，盖革计数器在吸收到辐射时只会发出\公众咔嗒\"大众声，而无法确定辐射的能量或类型，因此要找到辐射源就须要四处走动，试图找到最大的声音，这与手持式金属探测器的事情事理类似。这个过程须要用户靠近辐射源，这可能会增加风险。
为了在不太靠近的情形下供应来自静止设备的方向信息，研究职员利用了一个探测器网格阵列和另一个称为掩膜的网格，掩膜会在阵列上印上根据旗子暗记源方向不同而不同的图案。每一个单独的探测器或像素吸收到的旗子暗记的韶光和强度不同，须要通过算法来阐明。这常日会导致探测器的繁芜设计。
用\公众俄罗斯方块\"大众形状简化检测程序
用于感应辐射源方向的范例探测器阵列既弘大又昂贵，在一个 10×10 的阵列中至少包括 100 个像素。然而，该研究小组创造，只要利用四个像素，按照\"大众俄罗斯方块\"大众游戏中的四叶草形状排列，就能靠近大型昂玉体系的精确度。关键在于根据每个传感器检测到旗子暗记的韶光以及每个传感器检测到旗子暗记的相对强度，对射线的到达角度进行适当的打算机重修。
研究职员考试测验了四种不同的像素配置（正方形、S 形、J 形或 T 形），通过反复实验，他们创造 S 形阵列的结果最为精确。这种阵列供应的方向读数精确度在 1 度以内，但所有三种不规则形状的阵列都比正方形阵列表现更好。李说，\公众这种方法的灵感来自于'俄罗斯方块'\"大众。
使系统正常事情的关键是在像素之间放置一种绝缘材料，如铅板，以增加从不同方向进入探测器的辐射读数之间的比拟度。这些简化阵列中像素之间的铅片与大型阵列系统中利用的更繁芜的阴影遮罩具有相同的功能。研究小组创造，不那么对称的排列能从小型阵列中供应更有用的信息，该研究的紧张作者 Okabe 阐明说。
简化辐射探测器的上风
\公众利用小型探测器的优点在于工程本钱方面。不仅单个检测器元件（常日由碲锌镉或 CZT 制成）价格昂贵，而且从这些像素获取信息的所有互连也变得繁芜得多。\"大众李补充说：\"大众就运用而言，探测器越小越大略越好。\"大众
虽然也有其他版本的简化阵列用于辐射探测，但许多阵列只有在辐射来自单一局部来源时才有效。这项事情的共同第一作者Xue补充说，它们可能会被多个辐射源或分散在空间的辐射源所稠浊，而基于\"大众俄罗斯方块\公众的版本则能很好地处理这些情形。
实地测试和实际意义
麻省理工学院的研究职员在不知道地面真实辐射源位置的情形下，在伯克利实验室用一个真实的铯辐射源进行了单盲现场测试，测试装置在找到辐射源的方向和间隔方面具有很高的准确性。
合著者、麻省理工学院核工程教授兼核科学与工程系主任 Forget 说：\"大众辐射绘图对核工业至关主要，由于它有助于快速定位辐射源，担保每个人的安全。\"大众
另一位共同第一作者瓦夫雷克说，虽然他们的研究重点是伽马射线源，但他认为他们开拓的从有限像素中提取方向信息的打算工具\公众要通用得多\"大众。它并不局限于某些波长，还可以用于中子，乃至其他形式的光，如紫外线。麻省理工学院核反应堆实验室的资深科学家胡补充说，利用这种基于机器学习的算法和空中辐射探测，\"大众可以对辐射事件进行实时监测和综合应急方案\公众。
爱达荷国家实验室防御系统分部的科学家尼克-曼恩说：\"大众这项工为难刁难美国应对界和日益严重的放射性事宜或事件威胁至关主要。\"大众
编译来源：ScitechDaily