江門中微子實驗2013年立項,2015年開工建設地下洞室。該洞室是國內拱頂跨度最大的地下洞室,頂部起拱跨度達49.5米。面對巖體富水性強等世界級工程難題,技術攻關團隊開展大量技術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。
實驗大廳內有一個巨大的白色球體,坐落在圓柱形的水池中,這是江門中微子實驗的核心探測設備——中心探測器。中心探測器直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼承載著直徑35.4米的有機玻璃球、2萬噸液體閃爍體(液閃)、2萬個20英寸光電倍增管、2.5萬個3英寸光電倍增管等部件。探測器運行時,水池中還要注入3.5萬噸超純水。
有機玻璃球由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玻璃球。為保證高透光率和低本底的特點,有機玻璃板材生產(chǎn)采用了獨特配方和工藝。拼接有機玻璃球時表面需要用膜材料和帶有水溶膠的紙進行保護,防止氡及其衰變子體污染有機玻璃。此外,研發(fā)團隊通過多種方法降低老化速度,確保探測器安全運行。
2萬噸液閃起到了主要作用,當大量中微子穿過探測器時,極少的一部分會與液閃發(fā)生反應,發(fā)出極其微弱的閃爍光,被光電倍增管探測到,從而達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、惰性氣體等,提高了透明度和光學性能。
密布于不銹鋼網(wǎng)殼內側的光電倍增管為捕捉中微子布下了“天羅地網(wǎng)”。每個直徑足有半米長的20英寸光電倍增管在中心探測器上要安裝2萬個,再加上2.5萬個3英寸光電倍增管。這些光電倍增管將中微子與液閃反應的光信號轉變?yōu)殡娦盘?,并放大千萬倍,在計算機中進行具體分析和研究。中國科學院高能物理研究所的科學家們發(fā)明了一種全新構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產(chǎn)權的光電倍增管樣管,打破了國際壟斷。
中微子在宇宙中無處不在,每秒間,就有700億個中微子從指縫間穿過,然而捕捉它卻并非易事。在廣東江門大山深處,地下700米,世界單體直徑最大的中微子探測器,正在緊鑼密鼓安裝中。
2024-10-02 01:58:55粒子中微子又被稱為“幽靈粒子”,在基礎科學、宇宙研究中很有價值。11月20日,隨著最后一個光電倍增管模塊安裝完成,我國位于廣東江門市地下700米的大科學裝置——江門中微子探測裝置主體全部建成。
2024-11-28 09:51:25地下700米捕獲到的中微子到底是什么記者今天(10月11日)從中國科學院獲悉,位于地下700米的江門中微子實驗(JUNO)的中心探測器內部、世界最大的單體有機玻璃球已經(jīng)全部建成,進入建設的收官階段
2024-10-11 10:12:41世界最大!地下700米的這個“玻璃球”中國科學院于10月11日宣布,江門中微子實驗的核心組件——位于地下700米深處、全球最大的單體有機玻璃球已經(jīng)建造完成,標志著項目進入最終建設階段
2024-10-12 12:13:01地下700米的大科學裝置中微子被稱為“?幽靈粒子”是因為它們難以探測?。中微子不帶電,質量非常輕,以接近光速運動,與其他物質的相互作用十分微弱,因此難以捕捉。
2024-11-04 10:19:11中微子為什么叫幽靈粒子