ProtoDUNE的氬氣填充正在進(jìn)行中這是邁向中微子研究下一個(gè)時(shí)代的重要一步

CERN的中微子平臺(tái)擁有一個(gè)名為ProtoDUNE的深層地下中微子實(shí)驗(yàn)(DUNE)原型，旨在測(cè)試和驗(yàn)證將應(yīng)用于美國(guó)DUNE實(shí)驗(yàn)建設(shè)的技術(shù)。

最近，ProtoDUNE進(jìn)入了關(guān)鍵階段：用液氬填充其兩個(gè)粒子探測(cè)器之一。裝滿這樣一個(gè)探測(cè)器需要近兩個(gè)月的時(shí)間，因?yàn)樘綔y(cè)室非常巨大，幾乎有三層樓那么大。ProtoDUNE的第二個(gè)探測(cè)器將于秋季裝滿。

ProtoDUNE將使用來自超級(jí)質(zhì)子同步加速器的質(zhì)子束來測(cè)試帶電粒子的探測(cè)。這種充滿氬氣的探測(cè)器對(duì)于測(cè)試下一個(gè)中微子研究時(shí)代的探測(cè)器響應(yīng)至關(guān)重要。DUNE中使用液態(tài)氬，因?yàn)樗哂卸栊裕瑸榫_測(cè)量提供了清潔的環(huán)境。

當(dāng)中微子與氬相互作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生帶電粒子，使原子電離，從而使科學(xué)家能夠檢測(cè)和研究中微子相互作用。此外，液氬的密度和高閃爍光產(chǎn)量增強(qiáng)了這些相互作用的檢測(cè)，使其成為中微子實(shí)驗(yàn)的理想介質(zhì)。

有趣的是，部分填充的探測(cè)器的內(nèi)部現(xiàn)在顯示為綠色，而不是通常的金色。這是因?yàn)?，?dāng)常規(guī)LED光在金屬低溫恒溫器內(nèi)部反射時(shí)，光會(huì)穿過液氬，光子的波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，從而產(chǎn)生可見的綠色效果。

DUNE遠(yuǎn)距離探測(cè)器大約是protoDUNE的20倍，正在美國(guó)建造。DUNE將從伊利諾伊州芝加哥附近的費(fèi)米國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室(Fermilab)發(fā)射一束中微子，穿過地球1,300多公里的距離，到達(dá)位于桑福德地下1.5公里的桑福德地下研究設(shè)施(SURF)的中微子探測(cè)器，南達(dá)科他州。

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