今日,位于广东的国家重大科技基础设施江门中微子实验(JUNO)液体灌注正式启动。
据介绍,液体灌注工作将分两步走,前2个月将超纯水灌满中心探测器有机玻璃球内外空间,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。
江门中微子实验的核心探测器设备为一个有效质量约两万吨的液体闪烁体探测器(中心探测器)。
其位于地下700米实验大厅内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英寸光电倍增管等诸多探测器部件。
布满中心探测器内壁的光电倍增管用于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,供科研人员开展研究工作。
相比目前国际上的最好水平,江门中微子中心探测器的液体闪烁体体积增大了20倍,光电子产额增大了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。
科学家们将利用这个装置捕捉探测宇宙中最古老最原始的一种基本粒子——中微子,也被称为“幽灵粒子”。
中微子从宇宙产生的那一刻起就扮演着重要角色,在最微观的物质世界和最宏观的宇宙中起着重要作用,如果没有中微子,太阳不会发光,也不会有银河系、地球,以及人类。
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