2月9日至14日,高能所高能中微子望遠鏡研究團隊在南海西沙海域順利完成首次深海測試工作,標志著高能中微子望遠鏡項目的預研工作取得了重要的實質(zhì)性進展。
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)外科學家目前還無法確認這些超高能伽馬射線是否為強子起源,而其相伴生的高能中微子存在與否,就成為一個判據(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百年未解之謎。自此,LHAASO項目首席科學家曹臻研究員提出了高能中微子望遠鏡項目,計劃在水深千米以下,建設30立方公里的立體探測器陣列,以期實現(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,高能中微子望遠鏡預研團隊成立。2021年底,團隊提出了赴南海開展探測器海試的預先研究計劃。經(jīng)過一年的不懈努力,完成了時間標定LED系統(tǒng),基于8英寸光電倍增管及相關(guān)電子學的探測單元和極低伽馬輻射測量裝置的準備工作。所有設備置于四個深海耐壓玻璃艙內(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。
為激勵團隊協(xié)作精神,克服暈船等困難,未有出海經(jīng)歷的海試團隊經(jīng)高能所黨委批準成立了“海龍黨員突擊隊”。經(jīng)過近兩個月的海況監(jiān)測,2月9日下午13時6分,研究團隊從湛江啟航奔赴南海西沙海域。2月11日早上7時開始,經(jīng)過全體成員近兩天通宵達旦的奮斗,完成了一系列既定工作。所有設備均投放至水深1800米以下,兩個探測器連續(xù)穩(wěn)定運行超過12個小時,開展了超長距離處時間標定系統(tǒng)檢驗,分別在1800米和1100米對極低伽馬輻射測量裝置進行了原位測量。實驗期間還完成了23英寸國產(chǎn)玻璃艙深海耐壓試驗。這次海試的成功,為高能中微子探測器預先研究積累了第一手數(shù)據(jù),并為后續(xù)選址工作奠定了基礎。
2月14日上午,海試團隊克服身體不適等嚴峻狀況安全返港靠岸,海試的成功極大地鼓舞了預研團隊克服困難的信心和勇氣。預期本年度內(nèi)將完成高能中微子望遠鏡項目概念設計報告,并將在超大型深海耐壓玻璃艙國產(chǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)上取得重要進展。
測試現(xiàn)場
測試工作完成后團隊合影
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