地下700米的江门中微子实验液体灌注启动

地下700米的江门中微子实验液体灌注启动

IT之家 12 月 18 日消息，据中国科学院高能物理研究所消息，12 月 18 日，江门中微子实验（JUNO）液体灌注启动。经过超纯水系统层层过滤的超纯水以 100 吨 / 小时的流量注入到探测器水池内，标志着江门中微子实验建设来到最后一个关键节点。

JUNO 的核心探测器设备为一个有效质量 2 万吨的液体闪烁体探测器（中心探测器），位于地下实验大厅内 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、两万五千只 3 英寸光电倍增管、前端电子学、电缆、防磁线圈、隔光板等诸多探测器部件。

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。较目前国际最好水平，本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，能量分辨率提高 2 倍、达到前所未有的 3%。

▲ 图源中国科学院高能物理研究所

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。

IT之家从公告获悉，液体灌注将分两步走，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。

江门中微子实验大科学装置，是科研团队耗时多年，在广东江门地下 700 米深处建造的一个巨型实验室。

江门中微子实验以测量中微子质量顺序为首要科学目标，并进行其它多项重大前沿研究，其核心探测设备位于地下 700 米的实验大厅内 44 米深的水池中央，它由直径 41 米的不锈钢网壳、直径 35.4 米的有机玻璃球，以及 2 万吨液体闪烁体、45000 只光电倍增管等关键部件组成。

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，携带着非常多重要的神秘信息，研究中微子对于认识宇宙和我们现存的世界物质都具有非常重要的意义，也是国际最前沿的基础科学。

江门中微子实验建成后将成为国际中微子研究的中心之一，与日本的顶级神冈中微子实验和美国的深部地下中微子实验形成中微子研究的鼎足之势。这将使我国在中微子研究领域的国际领先地位得到进一步巩固。