2024-12-18 12:05
位于地下700米的神秘粒子“捕手”建设工作,来到了最后一个关键节点。12月18日,随着项目经理、中国科学院院士王贻芳宣布启动灌注,江门中微子实验液体灌注正式开始。
经过超纯水系统层层过滤的超纯水以100吨每小时的流量注入探测器水池内。液体灌注将分两步走,前两个月用超纯水灌满中心探测器有机玻璃球内外空间,后续再用6个月,将有机玻璃球内部的超纯水置换为液体闪烁体,预计2025年8月完成全部灌注任务,开始正式运行取数。
中微子是构成物质世界的基本粒子之一,它不仅是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子,还因质量极轻、运动速度接近光速且几乎不与任何物质发生反应,而极具神秘色彩。由于中微子极难探测,它的身上还有很多未解之谜。
江门中微子实验的核心探测器设备位于地下700米,是一个有效质量2万吨的液体闪烁体探测器(中心探测器)。其被安装在地下实验大厅内44米深的水池中央,直径41.1米的不锈钢网壳是探测器的主支撑结构,承载35.4米直径的有机玻璃球、两万吨液体闪烁体、两万只20英寸光电倍增管、2.5万只3英寸光电倍增管等诸多探测器部件。
布满中心探测器内壁的光电倍增管共同探测中微子被液体闪烁体“俘获”时产生的闪烁光,将光信号转换为电信号输出。相较于目前国际的最好水平,该探测器的液体闪烁体体积增大20倍,光电子产额增大3倍,能量分辨率达到前所未有的3%。
中心探测器浸泡在圆柱形的水池中,水池兼做水契伦科夫探测器和屏蔽体。水池顶部为约1000平方米的宇宙线径迹探测器,水契伦科夫探测器和宇宙线径迹探测器联合探测宇宙线,从而可去除其对中微子探测的影响,水池中的水还可屏蔽岩石的天然放射性及宇宙线在附近岩石中产生的大量次级粒子。
图片来源:新华社