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江门中微子实验探测器

江门中微子实验探测器是江门中微子实验的核心探测设备,位于地下700米岩石深处。它是一个有效质量为2万吨的低本底、高透明度的球形液体闪烁体探测器,外观看上去一个巨大的球。

2015年,江门中微子实验正式开工。2022年5月24日,江门中微子实验探测器其主要部件有机玻璃体的安装升降平台建成。2024年11月20日,江门中微子实验探测器主体建成。2025年8月,江门中微子实验将运行取数,预计运行约30年。

江门中微子实验探测器由耐酸钢网壳、有机玻璃球、液体闪烁体、光电倍增管等关键部件组成。江门中微子实验探测器的建成巩固了中国在中微子研究领域的国际地位。

发展历程

2015年,江门中微子实验正式开工,该实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标,并同步进行多项重大研究。2022年5月24日,江门中微子实验探测器有机玻璃球安装升降平台已建成。

2024年10月,江门中微子实验探测器内部有机玻璃球最后一个拼装单元合拢就位,标志着直径35.4米世界最大单体有机玻璃球已全部建成。11月20日,江门中微子实验探测器主体建成,工程建设将进入灌装超纯水与液体闪烁体阶段,江门中微子实验于2025年8月对其运行取数,预计运行约30年。

工作原理

中微子与液闪反应

当大量中微子穿过探测器时,极少的一部分会与液闪发生反应,发出极其微弱的闪烁光,被光电倍增管探测到,从而达到捕捉中微子的目的。

光电倍增管捕捉光电信号

光电倍增管好比中微子探测器的“眼睛”,用于捕捉中微子信号。

引入计算机具体分析

光电倍增管是中微子探测器中最重要的部分,中微子信号就是通过光电倍增管探测出来,它们将中微子与液闪反应的光信号转变为电信号,并放大千万倍,在计算机中进行具体分析和研究。

其他工作原理

江门中微子实验探测器的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,从而可将其对中微子探测的影响去除。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。

基本构造

(一)不锈钢网壳‌:直径41米,用于支撑整个探测器的结构‌。

(二)有机玻璃球‌:直径35.4米,覆盖在不锈钢网壳内部,提供透明的观测环境‌。

(三)光电倍增管‌:共有45000只,用于捕捉中微子与液体闪烁体作用产生的微弱光信号,并将其转换为电信号供科学家分析研究‌。

(四)液体闪烁体:是一种特殊的探测介质,它由含有有机闪烁剂的液体组成。

(五)其他部件:包括电缆、防磁线圈、隔光板等大量探测器部件。

价值意义

‌江门中微子实验探测器的建成进一步巩固中国在中微子研究领域的国际领先地位。通过该实验,科学家们将能够更深入地理解宇宙和物质世界的奥秘,推动相关领域的发展‌‌‌。

参考资料

【国之重器】江门中微子:探索宇宙奥秘的“金钥匙”.微信公众平台.2024-11-21

江门中微子实验探测器主体建成.百家号.2024-11-21

江门中微子实验探测器主体建成.百家号.2024-11-22

江门中微子实验有机玻璃球安装升降平台已建成.中国科学院高能物理研究所.2024-11-22

【中国科学报】江门中微子实验探测器主体建成.中国科学院.2024-11-22

江门中微子实验探测器主体建成 我国在中微子研究领域国际领先地位进一步巩固.百家号.2024-11-22

江门中微子实验中心探测器有机玻璃球完成现场安装.中国科学院高能物理研究所.2024-11-22

江门中微子实验:地下700米的神秘粒子“捕手”.百度.2024-11-21

江门中微子实验探测器主体建设完成,浙企提供关键部件.百家号.2024-11-22

江门中微子实验:地下700米的神秘粒子“捕手”.百家号.2024-11-22

江门中微子实验探测器主体建设完成.百家号.2024-11-21

江门中微子实验探测器主体建设完成.百家号.2024-11-21

江门中微子实验探测器主体装置基本建成.百家号.2024-11-21

河南工人日报数字报