מילוי הארגון של ProtoDUNE בעיצומו, צעד משמעותי לקראת העידן הבא של מחקר נייטרינו

מילוי הארגון של ProtoDUNE בעיצומו
ProtoDUNE מתחיל במילוי ארגון נוזלי. קרדיט: CERN

פלטפורמת הנוטרינו של CERN מכילה אב טיפוס של ניסוי הנייטרינו העמוקים (DUNE) הידוע בשם ProtoDUNE, אשר נועד לבדוק ולאמת את הטכנולוגיות שיושמו לבניית ניסוי ה-DUNE בארצות הברית.

לאחרונה, ProtoDUNE נכנסה לשלב מרכזי: מילוי אחד משני גלאי החלקיקים שלה בארגון נוזלי. מילוי גלאי כזה לוקח כמעט חודשיים, שכן החדר ענק - כמעט בגודל של בניין בן שלוש קומות. הגלאי השני של ProtoDUNE יתמלא בסתיו.

ProtoDUNE תשתמש בקרן הפרוטונים מסינכרוטרון סופר פרוטון כדי לבדוק את זיהוי חלקיקים טעונים. גלאי מלא ארגון זה יהיה חיוני לבדיקת תגובת הגלאי לעידן הבא של מחקר נייטרינו. ארגון נוזלי משמש ב-DUNE בשל אופיו האינרטי, המספק סביבה נקייה למדידות מדויקות.

כאשר ניטרינו מקיים אינטראקציה עם ארגון, הוא מייצר חלקיקים טעונים המייננים את האטומים, ומאפשרים למדענים לזהות ולחקור אינטראקציות של נייטרינו. בנוסף, הצפיפות של הארגון הנוזלי ותפוקת האור המנצנצת הגבוהה משפרים את זיהוי האינטראקציות הללו, מה שהופך אותו למדיום אידיאלי לניסויי נייטרינו.






קרדיט: CERN

מעניין שחלקו הפנימי של הגלאי המלא חלקית נראה כעת ירוק במקום הצבע הזהוב הרגיל שלו. הסיבה לכך היא שכאשר אור ה-LED הרגיל מוחזר בתוך קריוסטט המתכת, האור עובר דרך הארגון הנוזלי ואורך הגל של הפוטונים משתנה, ויוצר אפקט ירוק גלוי.

גלאי ה-DUNE הרחוק, שיהיה גדול פי 20 בערך מ-protoDUNE, נבנה בארצות הברית. DUNE תשלח קרן ניטרינו ממעבדת האצה הלאומית של פרמי (Fermilab) ליד שיקגו, אילינוי, לאורך מרחק של יותר מ-1,300 קילומטרים דרך כדור הארץ לגלאי נייטרינו הממוקמים 1.5 ק"מ מתחת לאדמה במתקן המחקר התת קרקעי של סנפורד (SURF) בסנפורד, דרום דקוטה.