2月9日至14日,高能所高能中微子望遠(yuǎn)鏡研究團(tuán)隊(duì)在南海西沙海域順利完成首次深海測試工作,標(biāo)志著高能中微子望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目的預(yù)研工作取得了重要的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
高海拔宇宙線觀測站(LHAASO)雖然在2021年5月發(fā)布了重要的研究成果:發(fā)現(xiàn)12個(gè)超高能伽馬射線源,表明銀河系內(nèi)部存在著大量拍電子伏加速器(PeVatron),但國內(nèi)外科學(xué)家目前還無法確認(rèn)這些超高能伽馬射線是否為強(qiáng)子起源,而其相伴生的高能中微子存在與否,就成為一個(gè)判據(jù)性的觀測證據(jù)。因此,中微子的探測將有望徹底解決宇宙線起源這個(gè)百年未解之謎。自此,LHAASO項(xiàng)目首席科學(xué)家曹臻研究員提出了高能中微子望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目,計(jì)劃在水深千米以下,建設(shè)30立方公里的立體探測器陣列,以期實(shí)現(xiàn)對來自這些超高能伽馬射線源的中微子探測。
以LHAASO水切倫科夫探測器組為基礎(chǔ),高能中微子望遠(yuǎn)鏡預(yù)研團(tuán)隊(duì)成立。2021年底,團(tuán)隊(duì)提出了赴南海開展探測器海試的預(yù)先研究計(jì)劃。經(jīng)過一年的不懈努力,完成了時(shí)間標(biāo)定LED系統(tǒng),基于8英寸光電倍增管及相關(guān)電子學(xué)的探測單元和極低伽馬輻射測量裝置的準(zhǔn)備工作。所有設(shè)備置于四個(gè)深海耐壓玻璃艙內(nèi),在四川天府宇宙線研究中心已經(jīng)順利完成兩次20Mpa水壓測試。
為激勵團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,克服暈船等困難,未有出海經(jīng)歷的海試團(tuán)隊(duì)經(jīng)高能所黨委批準(zhǔn)成立了“海龍黨員突擊隊(duì)”。經(jīng)過近兩個(gè)月的海況監(jiān)測,2月9日下午13時(shí)6分,研究團(tuán)隊(duì)從湛江啟航奔赴南海西沙海域。2月11日早上7時(shí)開始,經(jīng)過全體成員近兩天通宵達(dá)旦的奮斗,完成了一系列既定工作。所有設(shè)備均投放至水深1800米以下,兩個(gè)探測器連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行超過12個(gè)小時(shí),開展了超長距離處時(shí)間標(biāo)定系統(tǒng)檢驗(yàn),分別在1800米和1100米對極低伽馬輻射測量裝置進(jìn)行了原位測量。實(shí)驗(yàn)期間還完成了23英寸國產(chǎn)玻璃艙深海耐壓試驗(yàn)。這次海試的成功,為高能中微子探測器預(yù)先研究積累了第一手?jǐn)?shù)據(jù),并為后續(xù)選址工作奠定了基礎(chǔ)。
2月14日上午,海試團(tuán)隊(duì)克服身體不適等嚴(yán)峻狀況安全返港靠岸,海試的成功極大地鼓舞了預(yù)研團(tuán)隊(duì)克服困難的信心和勇氣。預(yù)期本年度內(nèi)將完成高能中微子望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目概念設(shè)計(jì)報(bào)告,并將在超大型深海耐壓玻璃艙國產(chǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)上取得重要進(jìn)展。
測試現(xiàn)場
測試工作完成后團(tuán)隊(duì)合影
附件下載: