“黃金瞳”上線！中國地下700米，有了個全球第一！

今天（8月26日），在廣東江門地下700米深處，我國科學家十年磨一劍建設的江門中微子實驗大科學裝置開始正式運行了，要捕捉宇宙中的幽靈粒子——中微子。該實驗成為國際上首個運行的超大規模和超高精度中微子專用大科學裝置。

△位于水池內（尚未灌水）的中心探測器（外部圖）

江門中微子實驗探測器位于廣東省江門市附近的地下700米處，可以探測53公里外臺山和陽江核電站產生的中微子，并以前所未有的精度測量它們的能譜。

經過十余年的準備和建設，江門中微子實驗成為國際上首個運行的超大規模和超高精度中微子專用大科學裝置。在試運行期間首批獲取的數據顯示，江門中微子實驗探測器關鍵性能指標全面達到或超越設計預期，這將使該大科學裝置能夠著手解決粒子物理學領域未來十年內的一個重大問題：中微子質量排序，并協助科學家對來自太陽、超新星、大氣和地球的中微子開展前沿研究，開啟探索未知物理的新窗口。

江門中微子實驗探測器位于廣東省江門市附近的地下700米處，可以探測53公里外臺山和陽江核電站產生的中微子，并以前所未有的精度測量它們的能譜。與國際同類實驗相比，江門中微子實驗對質量順序的測定不受地球物質效應和其他未知中微子振蕩參數的影響，并將顯著提高6個中微子振蕩參數中的三個參數的精度。

△中心探測器內部的有機玻璃球及光電倍增管

江門中微子實驗的核心探測器為有效質量達2萬噸的液體閃爍體探測器（中心探測器），安置于地下實驗大廳44米深的水池中央。直徑41.1米的不銹鋼網殼作為主支撐結構，承載了包括35.4米直徑的有機玻璃球、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英寸光電倍增管以及前端電子學、電纜、防磁線圈和隔光板等眾多關鍵部件。遍布探測器內壁的光電倍增管協同工作，探測中微子與液閃相互作用產生的閃爍光，并將其轉換為電信號輸出。

江門中微子實驗是中國科學院高能物理研究所主導的重大國際合作項目，成員涵蓋來自17個國家和地區、74個科研機構的近700名研究人員。江門中微子實驗的設計使用壽命為30年，后期可升級改造為世界最靈敏的無中微子雙貝塔衰變實驗。這樣的升級將探測中微子絕對質量，檢驗中微子是否為馬約拉納粒子，從而解決粒子物理、天體物理和宇宙學的前沿交叉熱點難題，并深刻影響我們對宇宙的理解。

△水池上方的頂部徑跡探測器

中微子是什么？究竟如何探測它？

中微子可謂是回溯宇宙過往的時間膠囊，也是探索宇宙未來的一把鑰匙。捕捉中微子極其困難，它幾乎不與任何物質發生反應，瞬間就有上億中微子穿透人體，但是根本無法察覺。而捕捉中微子的關鍵就是：光電倍增管。

光電倍增管，也被科學家稱作黃金瞳，它能看到中微子擊中閃爍體時發出的微弱熒光，這亮度只是手機屏幕亮度的百億分之一。

藏在玻璃內部的金屬薄膜厚度只有幾十納米，曾是國外嚴密封鎖的核心技術，中國科學家自己摸索，通過千萬次的試驗，才終于成功打破這一壟斷，也讓單個光電倍增管的價格降低了一倍以上。

在江門中微子實驗里，這樣的大大小小的光電倍增管一共有4.5萬個，這項關鍵核心技術的突破，節省成本幾億元。

△中心探測器內部的有機玻璃球及光電倍增管

江門中微子合作組發言人王貽芳表示：“完成江門中微子探測器灌注并開始運行取數，是一個突破性的進展。這是國際上首次運行這樣一個超大規模和超高精度的中微子專用大科學裝置，將使我們能夠回答關于物質和宇宙本質的基本問題。”

來源：央視新聞

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