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江门中微子实验室建设有新进展 有望在全球率先测得关键数据

记者近日获悉,备受关注的江门中微子实验室建设又有新进展。据有关负责人介绍,目前江门中微子实验装置的土建工程已经基本完成,探测器的建设也已经完成了过半,预计今年年底能基本完工。明年将开始灌装液体的工作并运行取数,有望在全球率先测得关键数据。

江门中微子实验室建设有新进展 有望在全球率先测得关键数据

△江门中微子实验探测器建设进度过半,图为探测器内部安装现场。

据了解,江门中微子实验装置由中心探测器、反符合探测器、水池等部分组成。待实验装置建成后,中心探测器的有机玻璃球内部将加满2万吨液体闪烁体(以下简称“液闪”),其洁净度要求极高,2万吨液闪中最多允许有0.008克灰尘总量,而外部将布满3.5万吨高纯水。

中微子是构成物质世界最基本粒子中的一种,主要诞生于粒子物理或核物理过程。“中微子就好比研究天体和地球内部的探针,对于粒子物理、天体物理、宇宙学等学科研究具有重要作用。”江门中微子实验室相关负责人表示。而中微子能以接近光速的速度运动,只参与非常微弱的弱相互作用,且具有极强的穿透性。因此,中微子的数量虽然非常多,却极难捕获。研究中微子,对装置的位置、技术和建设水平等有着很高的要求。

据介绍,江门中微子实验攻克了众多技术挑战,如成功研制拥有完全自主知识产权、达到国际先进水平的大尺寸微通道板型光电倍增管;顺利完成高性能液闪的中试研究;完成35.4米直径有机玻璃球、40.1米直径不锈钢网架等探测器关键部件的设计和研制,并实现了批量生产。

据了解,江门中微子实验装置设计、建设等多个领域处于世界领先水平,将为世界探索前沿科学问题、攻克关键核心技术提供强有力的研究平台。江门中微子实验室建成后,将提升我市区域创新综合能力,优化珠江口东西两岸科创格局,提升珠三角创新引擎能级。

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将增设台山中微子实验

中国科学院高能物理研究所副所长、江门中微子实验项目常务副经理曹俊表示,2012年大亚湾中微子实验率先发现中微子振荡的振幅远大于预期,于是有了建设江门中微子实验室的计划。到了2016年,大亚湾中微子实验的一个结果让他们意识到,反应堆中微子能谱理论模型存在偏差,因此需要在江门中微子实验的基础上再增设一个近点实验。

作为江门中微子实验的一部分,曹俊表示准备在台山建造一个独立的小型探测器,称为台山中微子实验。

“本来我们可以直接套用大亚湾中微子实验的探测技术,但同样的技术再做一次意义不大。”曹俊表示,于是该团队开始思考如何研发新的探测器。他们把普通的光电倍增管换成最子效率高得多的硅光电管。“我们发明了低温液体闪烁体,克服了硅光电管噪声大的缺点,从而使探测器的光产额提高了4倍。未来,台山中微子实验的结果会成为江门中微子实验的重要基础。”曹俊说。

 

来源:江门日报(文/图 张浩洋 刘悦湘)

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