地下700米粒子捕手探索中微子奧秘(2)

小大

用微信掃描二維碼
分享至好友和朋友圈

關(guān)鍵詞：

2024-10-25 10:34:19 光明日?qǐng)?bào)

江門中微子實(shí)驗(yàn)2013年立項(xiàng)，2015年開工建設(shè)地下洞室。該洞室是國(guó)內(nèi)拱頂跨度最大的地下洞室，頂部起拱跨度達(dá)49.5米。面對(duì)巖體富水性強(qiáng)等世界級(jí)工程難題，技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)開展大量技術(shù)研究并確定合理施工方案，最終地下洞室于2021年年底順利交付使用。

實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)有一個(gè)巨大的白色球體，坐落在圓柱形的水池中，這是江門中微子實(shí)驗(yàn)的核心探測(cè)設(shè)備——中心探測(cè)器。中心探測(cè)器直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼承載著直徑35.4米的有機(jī)玻璃球、2萬噸液體閃爍體（液閃）、2萬個(gè)20英寸光電倍增管、2.5萬個(gè)3英寸光電倍增管等部件。探測(cè)器運(yùn)行時(shí)，水池中還要注入3.5萬噸超純水。

有機(jī)玻璃球由263塊12厘米厚的烘彎球面板和上下煙囪粘接而成，凈重約600噸，是世界最大的單體有機(jī)玻璃球。為保證高透光率和低本底的特點(diǎn)，有機(jī)玻璃板材生產(chǎn)采用了獨(dú)特配方和工藝。拼接有機(jī)玻璃球時(shí)表面需要用膜材料和帶有水溶膠的紙進(jìn)行保護(hù)，防止氡及其衰變子體污染有機(jī)玻璃。此外，研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過多種方法降低老化速度，確保探測(cè)器安全運(yùn)行。

2萬噸液閃起到了主要作用，當(dāng)大量中微子穿過探測(cè)器時(shí)，極少的一部分會(huì)與液閃發(fā)生反應(yīng)，發(fā)出極其微弱的閃爍光，被光電倍增管探測(cè)到，從而達(dá)到捕捉中微子的目的。液閃需要非常干凈，高潔凈度、高密封、高效率的純化系統(tǒng)去除了液閃中的放射性雜質(zhì)、惰性氣體等，提高了透明度和光學(xué)性能。

密布于不銹鋼網(wǎng)殼內(nèi)側(cè)的光電倍增管為捕捉中微子布下了“天羅地網(wǎng)”。每個(gè)直徑足有半米長(zhǎng)的20英寸光電倍增管在中心探測(cè)器上要安裝2萬個(gè)，再加上2.5萬個(gè)3英寸光電倍增管。這些光電倍增管將中微子與液閃反應(yīng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并放大千萬倍，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行具體分析和研究。中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所的科學(xué)家們發(fā)明了一種全新構(gòu)型及電子放大方式的新型光電倍增管，最終研制出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的光電倍增管樣管，打破了國(guó)際壟斷。

首頁(yè)上一頁(yè)123 全文共 3 頁(yè)下一頁(yè)

關(guān)閉

地下700米粒子捕手 探索中微子奧秘(2)

相關(guān)新聞

今日熱點(diǎn)

頻道熱點(diǎn)

地下700米粒子捕手探索中微子奧秘(2)