Pengisian argon ProtoDUNE sedang berlangsung, sebuah langkah signifikan menuju era penelitian neutrino berikutnya

Pengisian argon ProtoDUNE sedang berlangsung
ProtoDUNE memulai pengisian argon cair. Kredit: CERN

Platform Neutrino CERN menampung prototipe Eksperimen Neutrino Bawah Tanah Dalam (DUNE) yang dikenal sebagai ProtoDUNE, yang dirancang untuk menguji dan memvalidasi teknologi yang akan diterapkan pada pembangunan eksperimen DUNE di Amerika Serikat.

Baru-baru ini, ProtoDUNE telah memasuki tahap penting: pengisian salah satu dari dua detektor partikelnya dengan argon cair. Pengisian detektor semacam itu memakan waktu hampir dua bulan, karena ruangannya sangat besar—hampir seukuran bangunan tiga lantai. Detektor kedua ProtoDUNE akan diisi pada musim gugur.

ProtoDUNE akan menggunakan berkas proton dari Super Proton Synchrotron untuk menguji pendeteksian partikel bermuatan. Detektor berisi argon ini akan sangat penting untuk menguji respons detektor untuk penelitian neutrino era berikutnya. Argon cair digunakan di DUNE karena sifatnya yang inert, sehingga menyediakan lingkungan yang bersih untuk pengukuran yang presisi.

Ketika neutrino berinteraksi dengan argon, ia menghasilkan partikel bermuatan yang mengionisasi atom, memungkinkan para ilmuwan mendeteksi dan mempelajari interaksi neutrino. Selain itu, kepadatan argon cair dan hasil cahaya kilau yang tinggi meningkatkan deteksi interaksi ini, menjadikannya media yang ideal untuk eksperimen neutrino.






Kredit: CERN

Menariknya, bagian dalam detektor yang terisi sebagian kini tampak hijau, bukan warna emas biasanya. Hal ini karena ketika cahaya LED biasa dipantulkan di dalam cryostat logam, cahaya merambat melalui argon cair dan panjang gelombang foton bergeser, sehingga menghasilkan efek hijau yang terlihat.

Detektor jauh DUNE, yang kira-kira 20 kali lebih besar dari protoDUNE, sedang dibuat di Amerika Serikat. DUNE akan mengirimkan berkas neutrino dari Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) dekat Chicago, Illinois, melalui jarak lebih dari 1,300 kilometer melalui Bumi ke detektor neutrino yang terletak 1.5 km di bawah tanah di Sanford Underground Research Facility (SURF) di Sanford, Dakota Selatan.