Nuclear emulsion
அணு குழம்பு தட்டு என்பது 20 ஆம் நூற்றாண்டின் ஆரம்ப தசாப்தங்களில் அணு மற்றும் துகள் இயற்பியல் சோதனைகளில் முதன்முதலில் பயன்படுத்தப்பட்ட ஒரு வகை துகள் கண்டறிதல் ஆகும். இது புகைப்படத் தகட்டின் மாற்றியமைக்கப்பட்ட வடிவமாகும், இது ஆல்பா துகள்கள், நியூக்ளியன்கள், லெப்டான்கள் அல்லது மெசான்கள் போன்ற வேகமான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களைப் பதிவுசெய்து ஆராய பயன்படுத்தப்படலாம். குழம்பை வெளிப்படுத்தி உருவாக்கிய பிறகு, நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி ஒற்றைத் துகள் தடங்களைக் கண்டறிந்து அளவிட முடியும். அணு குழம்பு தட்டு என்பது புகைப்படத் தகட்டின் மாற்றியமைக்கப்பட்ட வடிவமாகும், இது மிகவும் நுண்ணிய வெள்ளி ஆலைடு தானியங்களின் அதிக செறிவைக் கொண்ட ஜெலட்டின் தடிமனான புகைப்பட குழம்புடன் பூசப்பட்டுள்ளது; குழம்பின் சரியான கலவை துகள் கண்டறிதலுக்கு உகந்ததாக உள்ளது. இது மிக உயர்ந்த இடஞ்சார்ந்த துல்லியத்தின் நன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இது சில்வர் ஆலைடு தானியங்களின் (ஒரு சில மைக்ரான்கள்) அளவால் மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, இது நவீன துகள் கண்டறிதல்களில் சிறந்ததை கூட மிஞ்சும் துல்லியம் (கே-மெசன் சிதைவின் கீழே உள்ள படத்தில் உள்ள அளவைக் கவனியுங்கள்). குழம்பு தகடுகளின் ஒரு அடுக்கு துகள்களின் தொடர்புகளை பதிவுசெய்து பாதுகாக்க முடியும், இதனால் அவற்றின் பாதைகள் முப்பரிமாண இடைவெளியில் வெள்ளி-ஆலைடு தானியங்களின் பாதையாக பதிவு செய்யப்படுகின்றன, அவை நுண்ணோக்கி அளவில் எந்த அம்சத்திலிருந்தும் பார்க்கப்படலாம். கூடுதலாக, குழம்பு தட்டு என்பது ஒரு ஒருங்கிணைப்பு சாதனமாகும், இது விரும்பிய அளவு தரவு திரட்டப்படும் வரை வெளிப்படுத்தப்படலாம் அல்லது கதிர்வீச்சு செய்யப்படலாம். இது கச்சிதமானது, அதனுடன் தொடர்புடைய ரீட்-அவுட் கேபிள்கள் அல்லது எலக்ட்ரானிக்ஸ் எதுவும் இல்லை, இது தட்டுகளை மிகவும் வரையறுக்கப்பட்ட இடங்களில் நிறுவ அனுமதிக்கிறது, மேலும் மற்ற டிடெக்டர் தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, உற்பத்தி செய்ய, இயக்க மற்றும் பராமரிக்க கணிசமாக குறைந்த செலவாகும். இந்த அம்சங்கள் உயரமான, மலை மற்றும் பலூன் அடிப்படையிலான அண்ட கதிர்களின் ஆய்வுகளை செயல்படுத்துவதில் தீர்க்கமானவையாக இருந்தன, இது கே-மெசன் சிதைவுகளில் பை-மெசன் மற்றும் சமநிலை மீறல் கண்டுபிடிப்புக்கு வழிவகுத்தது; நவீன சோதனைத் துகள் இயற்பியலின் வளர்ச்சியில் ஒரு மைல்கல்லை வரையறுக்கும் துணை அணு "துகள் மிருகக்காட்சிசாலையின்" உண்மையான தன்மை மற்றும் அளவு குறித்து வெளிச்சம் போடுகிறது. அணு குழம்பின் முக்கிய குறைபாடு என்னவென்றால், இது ஒரு அடர்த்தியான மற்றும் சிக்கலான பொருள் (வெள்ளி, புரோமின், கார்பன், நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன்), இது பல சிதறல் மற்றும் அயனியாக்கும் ஆற்றல் இழப்பு மூலம் பிற கண்டறிதல் கூறுகளுக்கு துகள்கள் பறப்பதைத் தடுக்கிறது. இறுதியாக, பயனுள்ள, முப்பரிமாண டிஜிட்டல் தரவைப் பெற, பெரிய அளவிலான குழம்பின் வளர்ச்சி மற்றும் ஸ்கேனிங், ஒரு மெதுவான மற்றும் உழைப்பு தீவிர செயல்முறையாகும். இந்த குறைபாடுகள், புதிய துகள் கண்டறிதல் மற்றும் துகள் முடுக்கி தொழில்நுட்பங்களின் தோற்றத்துடன் இணைந்து, 20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் துகள் இயற்பியலில் அணு குழம்பு தகடுகளின் பயன்பாடு குறைய வழிவகுத்தது. இருப்பினும், அரிய செயல்முறைகள் பற்றிய ஆய்விலும், மருத்துவம் மற்றும் உயிரியலில் தன்னியக்கவியல் போன்ற அறிவியலின் பிற பிரிவுகளிலும் இந்த முறையின் தொடர்ச்சியான பயன்பாடு உள்ளது. இந்த விஷயத்தைப் பற்றிய விரிவான மற்றும் தொழில்நுட்ப ரீதியாக விரிவான விவரங்களுக்கு பார்காஸ் மற்றும் பவல், ஃபோலர் மற்றும் பெர்கின்ஸ் ஆகியோரின் புத்தகங்களைப் பார்க்கவும். அணு குழம்பு முறையின் வரலாறு மற்றும் பரந்த அறிவியல் சூழல் பற்றிய விரிவான மதிப்பாய்வுக்கு, கலிசனின் புத்தகத்தைப் பார்க்கவும். 1896 ஆம் ஆண்டில் ஹென்றி பெக்கரெல் புகைப்பட குழம்பைப் பயன்படுத்தி கதிரியக்கத்தை கண்டுபிடித்ததைத் தொடர்ந்து, முதலில் கனடாவில் உள்ள மெக்கில் பல்கலைக்கழகத்திலும், பின்னர் இங்கிலாந்தில் உள்ள மான்செஸ்டர் பல்கலைக்கழகத்திலும் பணிபுரிந்த எர்னஸ்ட் ரதர்ஃபோர்ட், கதிரியக்க பொருட்களால் வெளிப்படும் கதிர்வீச்சை விரிவாக ஆய்வு செய்ய அந்த முறையைப் பயன்படுத்திய முதல் இயற்பியலாளர்களில் ஒருவர். 1905 ஆம் ஆண்டில் அவர் சில அணு கருக்களின் கதிரியக்க சிதைவில் உற்பத்தி செய்யப்படும் சமீபத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட ஆல்பா கதிர்களின் பண்புகள் குறித்து தனது ஆராய்ச்சியைத் தொடர வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய புகைப்படத் தகடுகளைப் பயன்படுத்தினார். இது ஆல்பா கதிர்களுடன் கதிர்வீச்சால் ஏற்படும் புகைப்படத் தகடுகளின் இருண்ட தன்மையை பகுப்பாய்வு செய்வதை உள்ளடக்கியது. பல சார்ஜ் செய்யப்பட்ட ஆல்பா துகள்கள், கதிர்களை உருவாக்குவதன் மூலம், புகைப்பட வளர்ச்சியின் மூலம் காணக்கூடிய புகைப்பட குழம்பில் உள்ள வெள்ளி ஆலைடு தானியங்களுடன் தொடர்பு கொள்வதன் மூலம் இந்த இருண்ட தன்மை செயல்படுத்தப்பட்டது. மான்செஸ்டரில் உள்ள தனது ஆராய்ச்சி சக ஊழியரான கினோஷிட்டா சுயெகிட்டியை ஆல்பா-துகள்களின் புகைப்பட நடவடிக்கை குறித்து மேலும் விரிவாக விசாரிக்க ரதர்ஃபோர்ட் ஊக்குவித்தார். கினோஷிதா தனது நோக்கங்களில் "ஒரு α-துகள் கண்டறியக்கூடிய புகைப்பட நிகழ்வை உருவாக்குகிறதா என்பதைப் பார்ப்பது" என்று கூறினார். நன்கு அளவிடப்பட்ட கதிரியக்க மூலத்திலிருந்து கதிர்வீச்சுக்கு குழம்பை அம்பலப்படுத்துவதே அவரது முறையாகும், இதற்காக α-துகள்களின் உமிழ்வு விகிதம் அறியப்பட்டது. தட்டில் பயணிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படும் α-துகள்களின் எண்ணிக்கையை கணக்கிட, அவர் அந்த அறிவையும் மூலத்துடன் தட்டின் ஒப்பீட்டளவில் அருகாமையையும் பயன்படுத்தினார். வெளிப்பாட்டில் கூடுதல் 'ஆல்பா அல்லாத' தானியங்களை உற்பத்தி செய்த 'பின்னணி கதிர்வீச்சை' கவனமாக கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, குழம்பில் அவர் கணக்கிட்ட வளர்ந்த ஆலைடு தானியங்களின் எண்ணிக்கையுடன் அந்த எண்ணிக்கையை அவர் ஒப்பிட்டார். 1909 ஆம் ஆண்டில் அவர் இந்த ஆராய்ச்சி திட்டத்தை முடித்தார், இது "மிகச் சிறந்த வெள்ளி ஆலைடு தானியங்களின் குழம்பு படலத்தைத் தயாரிப்பதன் மூலமும், அதிக உருப்பெருக்கம் கொண்ட நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், α-துகள்களை கணிசமான துல்லியத்துடன் எண்ணுவதற்கு புகைப்பட முறையைப் பயன்படுத்தலாம்" என்பதைக் காட்டுகிறது. ஒரு புகைப்பட குழம்பு மூலம் தனிப்பட்ட சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களைக் கவனிப்பது இதுவே முதல் முறையாகும். இருப்பினும், அது தனிப்பட்ட துகள் தாக்கங்களைக் கண்டறிவது, ஒரு துகள் நீட்டிக்கப்பட்ட பாதையை கவனிப்பது அல்ல. அதன்பிறகு, 1911 ஆம் ஆண்டில், குழம்பு உருவாக்கப்பட்டபோது, ஒரு புகைப்பட குழம்பு வழியாக ஒரு பார்வை நிகழ்வை ஒரு α-துகள் கடந்து செல்வதைக் காட்டியது, α-துகள்களின் பாதையை கோடிட்டுக் காட்டும் வெள்ளி ஆலைடு தானியங்களின் வரிசை; ஒரு குழம்பில் நீட்டிக்கப்பட்ட துகள் பாதையின் முதல் பதிவு செய்யப்பட்ட அவதானிப்பு. 1912 ஆம் ஆண்டில் விக்டர் ஹெஸ் புதிதாகக் கண்டுபிடித்த காஸ்மிக் கதிர்கள் உட்பட பிற துகள் வகைகளைக் கண்டறிதல் மற்றும் ஆராய்ச்சிக்கு இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது இயற்கையாகவே அடுத்த கட்டங்களாக இருந்திருக்கும். இருப்பினும், 1914 இல் முதலாம் உலகப் போர் தொடங்கியபோது முன்னேற்றம் நிறுத்தப்பட்டது. பிற வகையான துகள்களைக் கண்டறிவதற்காக நிலையான புகைப்பட குழம்புகளின் துகள் கண்டறிதல் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான நிலுவையில் உள்ள பிரச்சினை-எடுத்துக்காட்டாக, புரோட்டான்கள், ஒரு α-துகளால் ஏற்படும் அயனியாக்கத்தில் நான்கில் ஒரு பங்கை உற்பத்தி செய்கின்றன-1920 களில் பல்வேறு உடல் ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்களால் மீண்டும் எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது. குறிப்பாக ஆஸ்திரியாவில் உள்ள வியன்னாவில் உள்ள ரேடியம் ஆராய்ச்சி நிறுவனத்தில் பணிபுரியும் மேரியெட்டா ப்ளூ, 1923 ஆம் ஆண்டில் அந்த நேரத்தில் "எச்-கதிர்கள்" என்று அழைக்கப்படும் புரோட்டான்களைக் கண்டறிவதற்கான மாற்று வகையான புகைப்பட குழம்பு தகடுகளை ஆராயத் தொடங்கினார். ஹைட்ரஜனின் அதிக உள்ளடக்கத்தைக் கொண்ட பாராஃபின் மெழுகை கதிர்வீச்சு செய்ய அவர் α-துகள்களின் கதிரியக்க மூலத்தைப் பயன்படுத்தினார். ஒரு α-துகள் ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுக்கருவுடன் (புரோட்டான்) மோதி, அந்த புரோட்டனை மெழுகிலிருந்து வெளியேற்றி புகைப்பட குழம்புக்குள் தள்ளலாம், அங்கு அது சில்வர் ஆலைடு தானியங்களின் புலப்படும் பாதையை உருவாக்குகிறது. பல சோதனைகளுக்குப் பிறகு, வெவ்வேறு தட்டுகள் மற்றும் தேவையற்ற கதிர்வீச்சிலிருந்து குழம்பை கவனமாகப் பாதுகாத்தல் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி, அணு குழம்பில் புரோட்டான் தடங்களை முதன்முதலில் கவனிப்பதில் அவர் வெற்றி பெற்றார். பக்கவாட்டு சிந்தனையின் ஒரு புத்திசாலித்தனமான எடுத்துக்காட்டு மூலம், அணு குழம்பில் ஒரு நியூட்ரானின் முதல் 'அவதானிப்பை' செய்ய இதேபோன்ற முறையைப் பயன்படுத்தினார். மின்சார நடுநிலையாக இருப்பதால், நியூட்ரானை ஒரு புகைப்பட குழம்பில் நேரடியாகக் கண்டறிய முடியாது, ஆனால் அது குழம்பில் ஒரு புரோட்டனைத் தாக்கினால், அந்த மறுபயன்பாட்டு புரோட்டானைக் கண்டறிய முடியும். குறிப்பிட்ட அணு எதிர்வினை செயல்முறைகளின் விளைவாக நியூட்ரான்களின் ஆற்றல் நிறமாலையை தீர்மானிக்க அவர் இந்த முறையைப் பயன்படுத்தினார். புரோட்டான் ஆற்றல்களை அவற்றின் தடங்களில் வெளிப்படும் தானிய அடர்த்தியை அளவிடுவதன் மூலம் தீர்மானிக்க ஒரு முறையை அவர் உருவாக்கினார் (வேகமான குறைந்தபட்ச அயனியாக்கும் துகள்கள் மெதுவான துகள்களை விட குறைவான தானியங்களுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன). வேகமான புரோட்டான்களின் நீண்ட தடங்களை இன்னும் துல்லியமாக பதிவு செய்ய, அவர் பிரிட்டிஷ் திரைப்பட உற்பத்தியாளரான இல்ஃபோர்டை (இப்போது இல்ஃபோர்ட் ஃபோட்டோ) அதன் வணிகத் தட்டுகளில் குழம்பை தடிமனாக்க பட்டியலிட்டார், மேலும் ஆல்பா-துகள் மற்றும் வேகமான புரோட்டான் தடங்களின் தெரிவுநிலையை மேம்படுத்துவதற்காக தானிய அளவு, மறைந்த படத் தக்கவைப்பு, வளர்ச்சி நிலைமைகள் போன்ற பிற குழம்பு அளவுருக்களை பரிசோதித்தார். 1937 ஆம் ஆண்டில், மரியெட்டா ப்ளூ மற்றும் அவரது முன்னாள் மாணவர் ஹெர்தா வாம்பாச்சர் ஆகியோர் இன்ஸ்ப்ரக்கிற்கு மேலே உள்ள ஹாஃபெலெகார்ஸ்பிட்ஸில் 2300 மீட்டர் உயரத்தில் அண்ட கதிர்வீச்சுக்கு ஆளாகியிருந்த அணு குழம்புகளில் சிதறல் காரணமாக அணு சிதைவு நட்சத்திரங்களை (ஜெர்ட்ருமெரங்ஸ்டெர்ன்) கண்டுபிடித்தனர். இந்த கண்டுபிடிப்பு அணு மற்றும் அண்ட கதிர் இயற்பியல் உலகில் ஒரு உணர்வை ஏற்படுத்தியது, இது அணு குழம்பு முறையை பரந்த பார்வையாளர்களின் கவனத்திற்கு கொண்டு வந்தது. ஆனால் இரண்டாம் உலகப் போருக்கு வழிவகுத்த ஆஸ்திரியா மற்றும் ஜெர்மனியில் அரசியல் அமைதியின்மை தொடங்கியதால், மேரியெட்டா ப்ளூவின் ஆராய்ச்சித் துறையில் முன்னேற்றம் திடீரென்று நிறுத்தப்பட்டது. 1938 ஆம் ஆண்டில் ஜெர்மனிய இயற்பியலாளர் வால்டர் ஹெய்ட்லர், இங்கிலாந்தில் வசிப்பதற்கும் வேலை செய்வதற்கும் ஒரு அறிவியல் அகதியாக ஜெர்மனியில் இருந்து தப்பியவர், பிரிஸ்டல் பல்கலைக்கழகத்தில் காஸ்மிக் கதிர் மழை உருவாக்கம் உட்பட பல கோட்பாட்டு தலைப்புகளை ஆராய்ச்சி செய்து வந்தார். 1937 ஆம் ஆண்டில் இரண்டு வியன்னீஸ் இயற்பியலாளர்களான ப்ளூ மற்றும் வாம்பாச்சர் ஆகியோர் ஆஸ்திரிய ஆல்ப்ஸ் மலையில் புகைப்பட குழம்புகளை வெளிப்படுத்தியதாகவும், குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட புரோட்டான்கள் மற்றும் 'நட்சத்திரங்கள்' அல்லது அண்டக் கதிர்களால் ஏற்படும் அணு சிதைவுகளின் தடங்களைக் கண்டதாகவும், அண்டக் கதிர்களைக் கண்டறிவதற்கு மேக அறைகளைப் பயன்படுத்துவதைக் கருத்தில் கொண்டு அவர் செசில் பவலிடம் குறிப்பிட்டார். இது பவலை ஆர்வமூட்டியது, அவர் ஹைட்லரை சுவிட்சர்லாந்திற்கு ஒரு தொகுதி எல். எல்ஃபோர்ட் அரை-தொனி குழம்புகளுடன் பயணம் செய்து அவற்றை 3,500 மீட்டரில் ஜங்ஃப்ராஜோச்சில் அம்பலப்படுத்துமாறு சமாதானப்படுத்தினார். ஆகஸ்ட் 1939 இல் 'நேச்சர்' க்கு எழுதிய கடிதத்தில், அவர்கள் ப்ளூ மற்றும் வாம்பாச்சரின் அவதானிப்புகளை உறுதிப்படுத்த முடிந்தது. அந்த முன்னேற்றங்களைத் தொடர்ந்து, இரண்டாம் உலகப் போருக்குப் பிறகு, பிரிஸ்டல் பல்கலைக்கழகத்தில் பவல் மற்றும் அவரது ஆராய்ச்சிக் குழு இல்ஃபோர்டுடன் (இப்போது இல்ஃபோர்ட் ஃபோட்டோ) ஒத்துழைத்து, அண்டக் கதிர் துகள்களைக் கண்டறிவதற்கான குழம்புகளை மேலும் மேம்படுத்தியது. இல்ஃபோர்ட் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கு சாதாரண அளவு வெள்ளி புரோமைடு எட்டு மடங்கு கொண்ட ஒரு செறிவூட்டப்பட்ட 'அணு ஆராய்ச்சி' குழம்பை உற்பத்தி செய்தது (இல்ஃபோர்டு மூலம் அணு குழம்புகளுக்கு வெளிப்புற இணைப்பைப் பார்க்கவும்). பவலின் குழு முதலில் கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழக காக் கிராஃப்ட்-வால்டன் ஜெனரேட்டர்/ஆக்ஸிலரேட்டரைப் பயன்படுத்தி புதிய 'அணு ஆராய்ச்சி' குழம்புகளை அளவீடு செய்தது, இது புதிய குழம்பில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களுக்கு தேவையான வரம்பு-ஆற்றல் உறவுகளை அளவிட செயற்கை சிதைவு துகள்களை ஆய்வுகளாக வழங்கியது. பின்னர் அவர்கள் இந்த குழம்புகளைப் பயன்படுத்தி 20 ஆம் நூற்றாண்டின் இயற்பியலில் மிக முக்கியமான இரண்டு கண்டுபிடிப்புகளைச் செய்தனர். முதலில், 1947 ஆம் ஆண்டில் செசில் பவல், சீசர் லாட்டஸ், கியூசெப் ஒசியாலினி மற்றும் ஹக் முயிர்ஹெட் (பிரிஸ்டல் பல்கலைக்கழகம்), பைரனீஸில் உள்ள பிக் டு மிடி ஆய்வகத்தில் அண்ட கதிர்களுக்கு வெளிப்படும் தகடுகளைப் பயன்படுத்தி, ஐரீன் ராபர்ட்ஸ் மற்றும் மேரியெட்டா குர்ஸ் ஆகியோரால் ஸ்கேன் செய்யப்பட்டு, சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பை-மெசனைக் கண்டுபிடித்தனர். இரண்டாவதாக, இரண்டு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு 1949 ஆம் ஆண்டில், சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள ஜங்ஃப்ராஜோச்சில் உள்ள ஸ்பிங்க்ஸ் ஆய்வகத்தில் வெளிப்படுத்தப்பட்ட தகடுகளை பகுப்பாய்வு செய்தபோது, நேர்மறையான கே-மெசன் மற்றும் அதன் 'விசித்திரமான' சிதைவுகள் பற்றிய முதல் துல்லியமான அவதானிப்புகளை பிரிஸ்டலில் உள்ள செசில் பவலின் குழுவில் ஆராய்ச்சி மாணவரான ரோஸ்மேரி பிரவுன் செய்தார். பின்னர் டாவ்-தீட்டா புதிரில் 'டாவ் மெசான்' என்று அழைக்கப்பட்ட இந்த கே-மெசான் சிதைவு முறைகளின் துல்லியமான அளவீடு, விசித்திரமான குவாண்டம் கருத்தை அறிமுகப்படுத்துவதற்கும், பலவீனமான தொடர்புகளில் சமநிலை மீறல் கண்டுபிடிப்பதற்கும் வழிவகுத்தது. ரோஸ்மேரி பிரவுன் ஒரு 'டாவ்' மூன்று சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பியன்களாக சிதைந்திருக்கும் நான்கு-டிராக் குழம்பு படத்தை தனது 'கே டிராக்' என்று அழைத்தார், இதனால் புதிதாக கண்டுபிடிக்கப்பட்ட 'விசித்திரமான' கே-மெசனுக்கு திறம்பட பெயரிட்டார். சிசில் பவலுக்கு 1950 ஆம் ஆண்டு இயற்பியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது "அணு செயல்முறைகளைப் படிப்பதற்கான புகைப்பட முறையை உருவாக்கியதற்காகவும், இந்த முறையால் உருவாக்கப்பட்ட மெசான்கள் குறித்த அவரது கண்டுபிடிப்புகளுக்காகவும்". புதிய துகள் கண்டறிதல் மற்றும் துகள் முடுக்கி தொழில்நுட்பங்களின் தோற்றம், அறிமுகத்தில் குறிப்பிடப்பட்ட குறைபாடுகளுடன் சேர்ந்து, 20 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் துகள் இயற்பியலில் அணு குழம்பு தகடுகளின் பயன்பாடு குறைய வழிவகுத்தது. இருப்பினும், அரிய தொடர்புகள் மற்றும் சிதைவு செயல்முறைகள் பற்றிய ஆய்வில் இந்த முறையின் தொடர்ச்சியான பயன்பாடு இருந்தது. மிக சமீபத்தில், "நிலையான மாதிரிக்கு அப்பாற்பட்ட இயற்பியல்" தேடல்கள், குறிப்பாக நியூட்ரினோக்கள் மற்றும் இருண்ட பொருள் பற்றிய ஆய்வு, இயல்பான பொருட்களுடன் அவற்றின் மிகவும் அரிதான தொடர்புகளில், நுட்பத்தின் மறுமலர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தன. இத்தாலியில் உள்ள கிரான் சாஸ்ஸோ ஆய்வகத்தில் நியூட்ரினோ அலைவுகளைப் படிக்கும் ஓபேரா பரிசோதனை மற்றும் இருண்ட ஃபோட்டான்கள் உள்ளிட்ட புதிய, ஒளி மற்றும் பலவீனமாக தொடர்பு கொள்ளும் துகள்களைத் தேடும் CERN LHC இல் உள்ள FASER பரிசோதனை ஆகியவை எடுத்துக்காட்டுகளாகும். பிற பயன்பாடுகள் பல அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப துறைகள் உள்ளன, அங்கு மின்சாரத்தால் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் நிலை, திசை மற்றும் ஆற்றலை துல்லியமாக பதிவு செய்வதற்கான அணு குழம்பின் திறன் அல்லது அவற்றின் விளைவை ஒருங்கிணைக்கும் திறன் பயன்பாட்டைக் கண்டறிந்துள்ளது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் இந்த பயன்பாடுகள் ஆட்டோராடியோகிராபி மூலம் பொருத்தப்பட்ட கதிரியக்க குறிப்பான்களின் தடமறிதலை உள்ளடக்கியது. எடுத்துக்காட்டுகள்ஃ மருத்துவ ஆராய்ச்சி உயிரியல் ஆராய்ச்சி உலோகவியல் எதிர்வினை மேற்பரப்பு வேதியியல் கதிர்வீச்சு பாதுகாப்பு மியூன் டோமோகிராஃபி (மியூோகிராஃபி) தொல்லியல். குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் இல்ஃபோர்ட் துகள் கண்டறிதல்கள் மூலம் அணு குழம்புகள் அணு இயற்பியல்