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探秘大科学装置，我们来到了地下700米的江门中(4)
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摘要：玻璃板在工厂生产时，就要经过板材浇筑、烘弯、加工、聚合、退火、打磨抛光、清洁、贴膜等多道复杂工序，来到现场还要再吊装、拼装、测量、聚合、
玻璃板在工厂生产时，就要经过板材浇筑、烘弯、加工、聚合、退火、打磨抛光、清洁、贴膜等多道复杂工序，来到现场还要再吊装、拼装、测量、聚合、退火以及拼接缝处的打磨、抛光、清洁、贴膜等。目前玻璃板正从上往下逐层安装，可以最大程度避免落物对有机玻璃造成损坏。光是玻璃球的安装方案，科研团队就讨论了三年，把所有细节和问题想得清清楚楚。
实验探测器的研制有三个技术挑战，其一就是研制世界上最大的有机玻璃容器。
“液闪的衰减长度大于20米。”江门中微子实验项目液闪纯化子系统负责人蔡啸解释说，光在经过一段距离后会逐渐衰减，当其强度变成原来的1/e（约为0.37）时，这段距离就叫做衰减长度。中微子被“俘获”时产生的闪烁光本身就很弱，如果液闪不够透明，衰减长度比较短，闪烁光将在传输过程中变得更弱，更难被光电倍增管探测到。
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缆车到达了井底，这里的岩石温度达到31摄氏度，空气闷热，地面湿滑。步行向下走了几百米，汗流浃背的记者终于来到地下实验大厅的门口。
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“核心关键技术设备的自主可控，对实现基础科学研究的目标是极其重要的。我们不仅要做到国产化，还要将指标做到国际领先。”王贻芳说，经过无数次的实验探索和联合攻关，2020年，1.5万只国产光电倍增管全部出厂并通过验收。“光电倍增管在上世纪30年代就被发明了，在过去的七八十年间，它的探测效率基本维持在10%-15%之间。”他说，此次国产光电倍增管探测效率大于30%，相比之下，日本滨松光电倍增管的效率也只达到28.5%。
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“大仪器设备的生产，我们通常会培育两家以上企业，避免只有一家企业时发生突然加价的情况。”王贻芳说，如何把钱用在刀刃上，是一个大装置负责人时刻要考虑的问题。工程指标、可实施性、科学目标、经费、工期等各方面都要做到平衡。
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此前，国际上最大的有机玻璃球直径12米，用于加拿大SNO中微子探测实验，但现场建造的过程中出现过开裂，经过反复修补，折腾了2年才完成。此次江门中微子实验的有机玻璃球直径达35.4米，面积相当于国外的10倍，要求工期却只有10个月。
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同时，中微子是研究天体和地球内部的探针，将在检验超新星爆发机制、验证地球物理模型、研究太阳物理等方面发挥关键作用。江门中微子实验预计每天能捕获到60个反应堆中微子、4个大气中微子、1个地球中微子以及上千个太阳中微子。
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原则上，三种中微子之间相互振荡，两两组合，应该有三种模式。然而，第三种中微子振荡模式一直未被发现，甚至有理论预言其根本不存在。
接下来的安装环节仍面临极大挑战，马骁妍很沉稳，“虽然已经做了大量实验，但现场环境毕竟不同，我们要慢慢来、开好头，把各个环节理解透”。
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尺寸大、精度高，是有机玻璃球研制的最大难点。前期设计上，科研团队集结了国内高校和科研单位力量，不断优化方案。玻璃球设计得厚一些，结构可靠度自然高，但是设计团队还需要考虑成本。
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我们的身体，每秒钟有亿万个中微子穿过，但人们从未感受过它们的“亲密接触”。
斜井缆车在幽闭的隧道中行进，15分钟后，新京报记者从地面到达了地下700多米处的井底。没有想象中那么凉爽，这里的岩石温度达到31摄氏度，空气闷热高湿。
编辑 陈静 校对 刘军
中微子是构成物质世界的12种基本粒子之三（电子中微子、缪中微子和陶中微子）。中微子的质量非常轻，小于电子的百万分之一，以接近光速运动。
为了通向地下实验大厅，工程还建设了一口竖井，深达564.2米，直径只有5.5米，由于不像斜井一样可以攀爬，工作人员施工时要坐着“铁桶”吊下去、提上来。
江门中微子实验的液闪纯净度，比大亚湾实验提高了1000倍以上。蔡啸说，以上种种复杂的纯化工序，在大亚湾中微子实验时都没有使用到。此次科研人员参考了国外纯化实验，查阅了大量文献，进行了5年多的实验，设计并研制了设备，改进了工艺。
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超新星对于宇宙的演化非常重要。据王贻芳介绍，超新星爆发后，其能量的99%以上是由中微子发出的。1987年，日本物理学家小柴昌俊成功观测到10个超新星爆发时的中微子，由此获得了2002年诺贝尔物理学奖。截至目前，人类总共才看到20个超新星爆发中微子。如果类似的近距离有超新星再爆发一次，几秒之内，江门中微子实验就可以看到5000个超新星爆发中微子。
文章来源：《实验室科学》 网址: http://www.syskxzz.cn/zonghexinwen/2022/0823/1189.html