在探索宇宙奥秘的征途中,中国科学界再次迈出坚实步伐。中国科学院宣布,江门中微子实验(JUNO)的核心部件——全球最大的单体有机玻璃球,已圆满竣工,标志着这一深藏于地下700米的宏伟科学装置即将进入全面调试阶段。
中微子,这一自宇宙诞生之初便存在的神秘粒子,携带了宇宙起源与演化的关键信息,成为现代物理学研究的热点。江门中微子实验以解开中微子质量顺序之谜为核心目标,同时布局多项前沿科学研究,旨在深化人类对宇宙基本构成的理解。
该实验的核心探测装置坐落于一个深达44米的巨型水池中央,这一庞大的设施由不锈钢网壳、直径达35.4米的有机玻璃球以及内置的2万吨液体闪烁体和45000只光电倍增管等精密部件构成,共同编织出一张捕捉宇宙秘密的巨网。
历经数年的精心筹备与建设,江门中微子实验自2013年立项以来,逐步从蓝图变为现实。2015年,地下实验硐室正式动工;2021年底,硐室顺利交付,探测器安装工作随即全面铺开。如今,随着有机玻璃球的完美合拢,以及不锈钢网架和光电倍增管的有序安装,整个探测器系统正逐步成型。
这颗直径庞大的有机玻璃球,不仅是技术上的壮举,更是科学与工程的完美融合。其由263块厚度仅为12厘米的烘弯球面板拼接而成,总重量达600吨,却展现出惊人的结构强度与透光性能。如此规模的有机玻璃制品,其制造工艺之复杂、精度要求之高,均属世界罕见。
在科研团队的不懈努力下,江门中微子实验还实现了多项技术突破:自主研发的高效率光电倍增管打破了国际垄断,为实验提供了强大的光子探测能力;创新的水下电子学设计,确保了探测器在极端环境下的稳定运行;而特制的液体闪烁体纯化系统,则确保了实验数据的准确性和可靠性。
展望未来,江门中微子实验将于今年底完成全部安装工作,并启动超纯水与液体闪烁体的灌装。预计2025年8月,这一科学巨擘将正式投入运行,开启长达30年的宇宙探索之旅。届时,江门中微子实验将成为全球中微子研究的重镇之一,与日本的神冈实验及美国的地下中微子实验并驾齐驱,共同推动人类对宇宙本质的认识迈向新的高度。