12月18日,隨著項(xiàng)目經(jīng)理王貽芳院士宣布啟動(dòng)灌注,江門中微子實(shí)驗(yàn)(JUNO)液體灌注啟動(dòng)。經(jīng)過超純水系統(tǒng)層層過濾的超純水以100噸/小時(shí)的流量注入到探測(cè)器水池內(nèi),標(biāo)志著江門中微子實(shí)驗(yàn)建設(shè)來到最后一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
JUNO的核心探測(cè)器設(shè)備為一個(gè)有效質(zhì)量2萬噸的液體閃爍體探測(cè)器(中心探測(cè)器)。其位于地下實(shí)驗(yàn)大廳內(nèi)44米深的水池中央,直徑41.1米的不銹鋼網(wǎng)殼是探測(cè)器的主支撐結(jié)構(gòu),承載35.4米直徑的有機(jī)玻璃球、兩萬噸液體閃爍體、兩萬只20英寸光電倍增管、兩萬五千只3英寸光電倍增管、前端電子學(xué)、電纜、防磁線圈、隔光板等諸多探測(cè)器部件。布滿中心探測(cè)器內(nèi)壁的光電倍增管共同探測(cè)中微子被液體閃爍體“俘獲”時(shí)產(chǎn)生的閃爍光,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。較目前國(guó)際最好水平,本中心探測(cè)器的液體閃爍體體積增大了20倍,光電子產(chǎn)額增大了3倍,能量分辨率達(dá)到前所未有的3%。
中心探測(cè)器浸泡在圓柱形的水池中,水池兼做水契倫科夫探測(cè)器和屏蔽體。水池頂部為約1000平方米的宇宙線徑跡探測(cè)器。水契倫科夫探測(cè)器和宇宙線徑跡探測(cè)器聯(lián)合探測(cè)宇宙線,從而可將其對(duì)中微子探測(cè)的影響去除。水池中的水還可屏蔽巖石的天然放射性及宇宙線在附近巖石中產(chǎn)生的大量次級(jí)粒子。
液體灌注分兩步走,前2個(gè)月將超純水灌滿中心探測(cè)器有機(jī)玻璃球內(nèi)外空間,再用6個(gè)月將有機(jī)玻璃球內(nèi)部的超純水置換為液體閃爍體。預(yù)計(jì)2025年8月完成全部灌注任務(wù),開始正式運(yùn)行取數(shù)。
江門中微子實(shí)驗(yàn)(JUNO)以測(cè)量中微子質(zhì)量順序?yàn)槭滓茖W(xué)目標(biāo),并進(jìn)行其它多項(xiàng)重大前沿研究。江門中微子實(shí)驗(yàn)建成后將成為國(guó)際中微子研究的中心之一,與日本的頂級(jí)神岡中微子實(shí)驗(yàn)(Hyper-K)和美國(guó)的深部地下中微子實(shí)驗(yàn)(DUNE)形成中微子研究的鼎足之勢(shì)。這將使我國(guó)在中微子研究領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位得到進(jìn)一步鞏固。
王貽芳宣布啟動(dòng)灌注
參驗(yàn)參建人員合影