江门中微子实验装置的核心探测器正在安装光电倍增管和有机玻璃 刘悦湘 摄

有望在全球率先测得关键数据；将在台山建设一个独立的小型探测器

羊城晚报全媒体记者 陈卓栋 通讯员 江讯 谭耀广

羊城晚报记者1日从江门中微子实验室获悉，位于江门开平的江门中微子实验装置，其土建工程已经基本完成，探测器的建设也已经完成过半，预计今年年底能基本完工。明年将开始灌装液体闪烁体（以下简称“液闪”）、高纯水等工作并运行取数，有望在全球率先测得关键数据。此外，江门中微子实验项目将在台山建设一个独立的小型探测器，作为江门中微子实验的近点实验。

据了解，江门中微子实验装置设计、建设等多个领域处于世界领先水平，将为世界探索前沿科学问题、攻克关键核心技术提供强有力的研究平台。江门中微子实验室建成后，将提升江门市区域创新综合能力，优化珠江口东西两岸科创格局，提升珠三角创新引擎能级。

为测量中微子质量顺序而生

据悉，江门中微子实验装置由中心探测器、反符合探测器、水池等部分组成。待实验装置建成后，中心探测器的有机玻璃球内部将加满2万吨液闪，其洁净度要求极高，2万吨液闪中最多允许有0.008克灰尘总量，而外部将布满3.5万吨高纯水。

江门中微子实验室相关负责人介绍，中微子是构成物质世界最基本粒子中的一种，主要诞生于粒子物理或核物理过程。“中微子就好比研究天体和地球内部的探针，对于粒子物理、天体物理、宇宙学等学科研究具有重要作用。”

中科院高能物理所所长、中国科学院院士王贻芳表示：“在大亚湾中微子实验中成功发现中微子的第三种振荡模式后，下一个目标就是测量中微子的质量顺序。江门中微子实验装置的建设正是为此目标而生。”中微子能以接近光速的速度运动，只参与非常微弱的弱相互作用，且具有极强的穿透性。因此，中微子的数量虽然非常多，却极难捕获。研究中微子，对装置的位置、技术和建设水平等有着很高的要求。

江门中微子实验将最早建成

据介绍，江门中微子实验攻克了众多技术挑战，如成功研制拥有完全自主知识产权、达到国际先进水平的大尺寸微通道板型光电倍增管；顺利完成高性能液闪的中试研究；完成35.4米直径有机玻璃球、40.1米直径不锈钢网架等探测器关键部件的设计和研制，并实现了批量生产。

王贻芳说，目前，实验装置已完成地面建筑、地下建筑的斜井竖井和地下实验大厅的建设。“江门中微子实验装置的土建工程已经基本完成，探测器的建设也已经完成了一大半，预计今年年底能基本完工。明年起，我们将开始灌装液体的工作。”

中国科学院高能物理研究所副所长、江门中微子实验项目常务副经理曹俊日前表示，世界上在建的同样类型中微子实验中，江门中微子实验将最早建成，也最有希望率先测得3种中微子的质量顺序。明确这个顺序，有助于人类进一步理解中微子的质量起源和解决宇宙反物质消失之谜，而且会决定后续实验的发展方向。

准备在台山建设小型探测器

曹俊透露，2012年大亚湾中微子实验率先发现中微子振荡的振幅远大于预期，于是有了建设江门中微子实验室的计划。到了2016年，大亚湾中微子实验的一个结果让他们意识到，反应堆中微子能谱理论模型存在偏差，因此需要在江门中微子实验的基础上再增设一个近点实验。

据悉，项目准备在台山建造一个独立的小型探测器，称为台山中微子实验。曹俊介绍：“本来我们可以直接套用大亚湾中微子实验的探测技术，但同样的技术再做一次意义不大。团队把普通的光电倍增管换成硅光电管，发明了低温液体闪烁体，克服了硅光电管噪声大的缺点，从而使探测器的光产额提高了4倍，有了看到新发现的潜力。未来，台山中微子实验的结果会成为江门中微子实验的重要基础。”