地下700米的江門中微子實驗液體灌注啟動

IT之家 12 月 18 日消息，據(jù)中國科學(xué)院高能物理研究所消息，12 月 18 日，江門中微子實驗（JUNO）液體灌注啟動。經(jīng)過超純水系統(tǒng)層層過濾的超純水以 100 噸 / 小時的流量注入到探測器水池內(nèi)，標(biāo)志著江門中微子實驗建設(shè)來到最后一個關(guān)鍵節(jié)點。

JUNO 的核心探測器設(shè)備為一個有效質(zhì)量 2 萬噸的液體閃爍體探測器（中心探測器），位于地下實驗大廳內(nèi) 44 米深的水池中央。

直徑 41.1 米的不銹鋼網(wǎng)殼是探測器的主支撐結(jié)構(gòu)，承載 35.4 米直徑的有機玻璃球、兩萬噸液體閃爍體、兩萬只 20 英寸光電倍增管、兩萬五千只 3 英寸光電倍增管、前端電子學(xué)、電纜、防磁線圈、隔光板等諸多探測器部件。

布滿中心探測器內(nèi)壁的光電倍增管共同探測中微子被液體閃爍體“俘獲”時產(chǎn)生的閃爍光，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出。較目前國際最好水平，本中心探測器的液體閃爍體體積增大了 20 倍，光電子產(chǎn)額增大了 3 倍，能量分辨率提高 2 倍、達到前所未有的 3%。

▲ 圖源中國科學(xué)院高能物理研究所

中心探測器浸泡在圓柱形的水池中，水池兼做水契倫科夫探測器和屏蔽體。水池頂部為約 1000 平方米的宇宙線徑跡探測器。水契倫科夫探測器和宇宙線徑跡探測器聯(lián)合探測宇宙線，從而可將其對中微子探測的影響去除。水池中的水還可屏蔽巖石的天然放射性及宇宙線在附近巖石中產(chǎn)生的大量次級粒子。

IT之家從公告獲悉，液體灌注將分兩步走，前 2 個月將超純水灌滿中心探測器有機玻璃球內(nèi)外空間，再用 6 個月將有機玻璃球內(nèi)部的超純水置換為液體閃爍體。預(yù)計 2025 年 8 月完成全部灌注任務(wù)，開始正式運行取數(shù)。

江門中微子實驗大科學(xué)裝置，是科研團隊耗時多年，在廣東江門地下 700 米深處建造的一個巨型實驗室。

江門中微子實驗以測量中微子質(zhì)量順序為首要科學(xué)目標(biāo)，并進行其它多項重大前沿研究，其核心探測設(shè)備位于地下 700 米的實驗大廳內(nèi) 44 米深的水池中央，它由直徑 41 米的不銹鋼網(wǎng)殼、直徑 35.4 米的有機玻璃球，以及 2 萬噸液體閃爍體、45000 只光電倍增管等關(guān)鍵部件組成。

中微子是宇宙形成之初就存在的最古老也最原始的基本粒子，攜帶著非常多重要的神秘信息，研究中微子對于認(rèn)識宇宙和我們現(xiàn)存的世界物質(zhì)都具有非常重要的意義，也是國際最前沿的基礎(chǔ)科學(xué)。

江門中微子實驗建成后將成為國際中微子研究的中心之一，與日本的頂級神岡中微子實驗和美國的深部地下中微子實驗形成中微子研究的鼎足之勢。這將使我國在中微子研究領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位得到進一步鞏固。