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高能中微子望远镜研究团队顺利完成首次深海测试工作

2023-02-16 08:59     来源:中科院高能所     中微子流宇宙射线伽马射线
2月9日至14日,高能所高能中微子望远镜研究团队在南海西沙海域顺利完成首次深海测试工作,标志着高能中微子望远镜项目的预研工作取得了重要的实质性进展。

高海拔宇宙线观测站(LHAASO)虽然在2021年5月发布了重要的研究成果:发现12个超高能伽马射线源,表明银河系内部存在着大量拍电子伏加速器(PeVatron),但国内外科学家目前还无法确认这些超高能伽马射线是否为强子起源,而其相伴生的高能中微子存在与否,就成为一个判据性的观测证据。因此,中微子的探测将有望彻底解决宇宙线起源这个百年未解之谜。自此,LHAASO项目首席科学家曹臻研究员提出了高能中微子望远镜项目,计划在水深千米以下,建设30立方公里的立体探测器阵列,以期实现对来自这些超高能伽马射线源的中微子探测。

以LHAASO水切伦科夫探测器组为基础,高能中微子望远镜预研团队成立。2021年底,团队提出了赴南海开展探测器海试的预先研究计划。经过一年的不懈努力,完成了时间标定LED系统,基于8英寸光电倍增管及相关电子学的探测单元和极低伽马辐射测量装置的准备工作。所有设备置于四个深海耐压玻璃舱内,在四川天府宇宙线研究中心已经顺利完成两次20Mpa水压测试。

为激励团队协作精神,克服晕船等困难,未有出海经历的海试团队经高能所党委批准成立了“海龙党员突击队”。经过近两个月的海况监测,2月9日下午13时6分,研究团队从湛江启航奔赴南海西沙海域。2月11日早上7时开始,经过全体成员近两天通宵达旦的奋斗,完成了一系列既定工作。所有设备均投放至水深1800米以下,两个探测器连续稳定运行超过12个小时,开展了超长距离处时间标定系统检验,分别在1800米和1100米对极低伽马辐射测量装置进行了原位测量。实验期间还完成了23英寸国产玻璃舱深海耐压试验。这次海试的成功,为高能中微子探测器预先研究积累了第一手数据,并为后续选址工作奠定了基础。

2月14日上午,海试团队克服身体不适等严峻状况安全返港靠岸,海试的成功极大地鼓舞了预研团队克服困难的信心和勇气。预期本年度内将完成高能中微子望远镜项目概念设计报告,并将在超大型深海耐压玻璃舱国产化等关键技术上取得重要进展。

测试现场

测试工作完成后团队合影 


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