1936年に、物理学者カール・D・アンダーソンとセス・ネダーマイヤーは、宇宙線の研究において、それまで知られていなかった素粒子「ミューオン」を発見しました。これは、多くの点で電子とよく似ていますが、この2つの粒子は2つの点で大きく異なります。ミューオンは電子と違って数マイクロ秒で自然に崩壊し、ミューオンは電子の約200倍も重いのです。ミューオンは電子の約200倍の重さがあるため、運動エネルギーが非常に大きく、エネルギーが枯渇して崩壊する前に厚さ数キロメートルの岩石を貫通することができます。ミューオントモグラフィーは、この性質を利用して、ミューオンが大きな物体を通過する際の散乱や速度挙動を分析し、遮へいされた物体の物質組成に貴重な知見をもたらします。調査に必要なミューオン線は別に作る必要がなく、むしろ自然界の宇宙線に含まれるミューオンを利用することができるのです!

ミューオントモグラフィーの応用は多岐にわたります。例えば、数年前、研究者はミューオンを使って、有名なギザの大ピラミッドにある長さ30mの空洞を特定しました。おそらく古代の埋葬場所なのでしょう。しかし、ミューオンは歴史的な芸術品の解読に役立つだけではありません。イスラエルの新興企業、Lingacom社の製品は、土木工事における土壌分析や、核物質や放射性物質に関する輸送容器のスクリーニングなど、極めて実用的な問題にミューオン線が利用できることを示す代表的な例です。この目的のために、同社の開発者は2つの異なるミューオン検出器である、平面検出器（例えば、エリアスキャン用）とチューブ検出器（例えば、ボーリング穴用）を開発し、研究成果は十分に発揮されました。Lingacom社は現在、宇宙線ミューオンに基づくイメージングシステムのリーディングサプライヤーに成長しました。また、公的機関もLingacom社の革新的なアイデアに気づいています。例えば、EUの権威あるプログラム「Horizon 2020」の一環として、港や国境でコンテナを自動でスキャンする「COSMIC」プロジェクト（www.cosmic-cbrne.eu）のコーディネーターとして、主導的な役割を担っているのです。どのようなアプリケーションであっても、リンガコムの検出器を支持する説得力のある論拠は常に同じです：　自然の宇宙線ミューオンだけを使用するので、印象的な測定結果のために追加の放射線源を必要としないのです。

検出器は空間分解能の違いにより様々な形状で製造されていますが、その動作原理はすべて同じで、入射したミューオンが検出器内部の不活性な特殊混合ガス中で電離と電子増倍を引き起こします。そのためには、まず検出器を真空下に置き、汚染されないように特殊ガスを充填し、最後に密封して稼働させることが不可欠となります。Lingacom社は、検出器の製造において最も信頼できるソリューションを探す際、3つの困難なプロセスステップに、3つの特定の目標を追加しました。1つ目は、3つの工程を1つにまとめること。2つ目は、検出器を繰り返し開閉できること。そして3つ目は、連続生産のために自動化が容易なことです。かなり難しそうだと感じるかもしれませんが、VAT社のイスラエル販売パートナーであるISIが、この野心的な質問に完璧な答えを出してくれました。同社のセールスエンジニア、Shlomi Sofer氏は、その基本的な考え方を。「スイスのVAT社との緊密な協力のもと、23シリーズの標準的なポンプアウトバルブをLingacom社の特別なニーズに合わせました。スペースが限られている管球式検出器の場合、DN25のバルブを使用しています。一方、平面検出器では、DN40のバルブを使用することができます。」と説明しています。従来のポンプアウトアダプターの代わりに、VAT社の同僚が開発した特殊なプラグをバルブ機構に引っ掛け、排気とその後のガス充填が完了した時点で真空密閉の役割を果たします。その上、真空ポンプを移動させて次の検出器の吸引・充填を行うことができ、プラグはすでに完成している検出器に装着したままになります。しかし、検出器の内部で再び作業をする必要がある場合はどうすればよいのでしょうか？その点は問題ありません。「従来のピンチオフ技術とは異なり、プラグは必要なときに何度でも開け閉めすることができます。私たちの方法は、ピンチオフ方式に代わる現実的な方法であるだけでなく、再利用が可能なため、より入手しやすくなっています。」とShlomi Sofer氏は誇らしげに説明し、「また、バルブが検出器上に残る方法とは異なり、プラグは砂や水などの環境要因に侵されることがないのです。」と加えました。プラグは形状にフィットしたシールを提供するため、ピンチオフソリューションのように追加の保護を必要とするものが検出器から突出することはありません。VAT社のセールスマネージャーであるJürg Öhri氏もまた、「プラグ方式は、既知のどの方式よりも安全で信頼性が高く、柔軟性の高いシール方式です。」と非常に前向きな結論を出しています。

Lingacom社のアプリケーションでは、真空レベルは10-5〜10-6mbarの範囲で、その後、不活性ガス混合物（もちろん、その正確な組成は企業秘密である）が大気圧まで充填された状態となります。そのため、プラグは一般的なエラストマーシールで十分であることがわかりました。「しかし、適切な金属シールを使用すれば、このソリューションを超高圧用途にも容易に拡張できる」とJürg Öhri氏は指摘します。メタルシールの場合、製造に関連した製品の「ベーキング」を組み込むことも容易になるのです（一方、エラストマーシールは最高温度200℃で限界に達する）。VAT社とその海外販売パートナーは、その豊富なノウハウにより、プラグの形状とシール技術の両面から、各顧客のニーズに具体的に対応できる完璧な立場にあるのです。「こうして、プラグは製品に正確に適合させることができるのです。」と、Shlomi Sofer氏は満足げに語りました。

Lingacom社の社員も、この解決方法に大満足しています。「革新的なVAT技術のおかげで、検出器の生産環境は非常にコンパクトになりました。」と、同社のCEOであるDavid Yaish氏は説明します。「さらに、真空と非真空を組み合わせることで、バルブを動かす必要がなく、異物の侵入も少ないため、システムの信頼性が格段に向上しました」。とShlomi Sofer氏は、このコラボレーションを見事に表現し、「ピンチオフ技術に代わるものは、市場には存在しません。現在、製造工程はまだ手作業ですが、排気とガス充填を1つの工程にまとめることで、弁体の装着を簡単に自動化できるようになりました」とも述べています。もちろん、このすばらしい成果は、すぐに研究者間で話題になりました。「つい先日も、興味を持った起業家たちを研究所に案内して、この革新的なVATソリューションについて詳しく説明したんですよ。」とDavid Yaish氏が述べ、最後に「すべての反応は、とてもとてもポジティブでした！」と締めくくりました。

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