在完成大量的設計優(yōu)化和裝配試驗后,江門中微子實驗于2022年8月在廣東省中山市開始了20英寸光電倍增管(PMT)防護罩的批量裝配工作。截至目前,已完成首批共1000支的裝配,其中360支已運抵江門中微子實驗站現(xiàn)場,為即將開始的PMT安裝做最后的準備。
江門中微子實驗的20英寸PMT分布在40米直徑的球面上。為了實現(xiàn)極高的能量分辨率, PMT光陰極的覆蓋率需要達到前所未有的75%,相鄰PMT安裝防護罩后的最小間隙只有3mm,這對零件的加工和裝配精度提出了很高的要求。高密度排布帶來的問題是:一旦一個PMT發(fā)生爆裂,如果沒有防護,水下沖擊波會導致一連串甚至所有的PMT爆裂,這一現(xiàn)象被形象地稱為殉爆。防護罩的設計目的就是為防止殉爆的產生。
防護罩由上、下保護罩及附屬結構組成,江門中微子實驗對防護罩的總體要求是結構強度高、占用空間小、放射性本底低、與純水兼容性好。對上保護罩還有一個特殊的要求:透光率足夠好。經過各種調研和實驗,選擇有機玻璃作為上保護罩、低本底304不銹鋼作為下保護罩。
PMT測試與防護系統(tǒng)負責人秦中華及其團隊此前已完成了全部PMT的測試和防水封裝,積累了豐富的實際操作經驗,未來,他們還將嚴格按照標準化操作流程,保質保量完成全部兩萬支20英寸PMT的防護罩裝配工作。
正在進行消毒處理的有機玻璃防護罩
待裝配的不銹鋼防護罩
對裝配前的PMT進行清潔處理
防護罩裝配
防護罩裝配團隊