Quá trình nạp argon của ProtoDUNE đang diễn ra, một bước quan trọng hướng tới kỷ nguyên nghiên cứu neutrino tiếp theo

Cập nhật: ngày 17 tháng 2024 năm XNUMX tags:xây dựngsinh tháieliclt
Quá trình nạp argon của ProtoDUNE đang diễn ra
ProtoDUNE bắt đầu nạp argon lỏng. Tín dụng: CERN

Nền tảng Neutrino của CERN chứa một nguyên mẫu của Thí nghiệm Neutrino dưới lòng đất sâu (DUNE) được gọi là ProtoDUNE, được thiết kế để kiểm tra và xác nhận các công nghệ sẽ được áp dụng để xây dựng thí nghiệm DUNE ở Hoa Kỳ.

Gần đây, ProtoDUNE đã bước vào giai đoạn then chốt: nạp argon lỏng vào một trong hai máy dò hạt của nó. Việc làm đầy một máy dò như vậy phải mất gần hai tháng vì buồng này rất khổng lồ - gần bằng kích thước của một tòa nhà ba tầng. Máy dò thứ hai của ProtoDUNE sẽ được lấp đầy vào mùa thu.

ProtoDUNE sẽ sử dụng chùm proton từ Super Proton Synchrotron để kiểm tra khả năng phát hiện các hạt tích điện. Máy dò chứa đầy argon này sẽ rất quan trọng để kiểm tra phản ứng của máy dò cho kỷ nguyên nghiên cứu neutrino tiếp theo. Argon lỏng được sử dụng trong DUNE do tính chất trơ của nó, mang lại môi trường sạch sẽ cho các phép đo chính xác.

Khi một neutrino tương tác với argon, nó tạo ra các hạt tích điện làm ion hóa các nguyên tử, cho phép các nhà khoa học phát hiện và nghiên cứu các tương tác neutrino. Ngoài ra, mật độ argon lỏng và hiệu suất ánh sáng nhấp nháy cao giúp tăng cường khả năng phát hiện các tương tác này, khiến nó trở thành môi trường lý tưởng cho các thí nghiệm neutrino.






Tín dụng: CERN

Điều thú vị là phần bên trong của máy dò được lấp đầy một phần giờ đây có màu xanh lục thay vì màu vàng thông thường. Điều này là do khi ánh sáng LED thông thường được phản chiếu bên trong bộ điều hòa kim loại, ánh sáng truyền qua argon lỏng và bước sóng của các photon bị dịch chuyển, tạo ra hiệu ứng màu xanh lá cây có thể nhìn thấy được.

Máy dò xa DUNE, sẽ lớn hơn protoDUNE khoảng 20 lần, đang được chế tạo ở Hoa Kỳ. DUNE sẽ gửi một chùm neutrino từ Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi (Fermilab) gần Chicago, Illinois, vượt qua khoảng cách hơn 1,300 km xuyên qua Trái đất tới các máy dò neutrino nằm cách 1.5 km dưới lòng đất tại Cơ sở Nghiên cứu Ngầm Sanford (SURF) ở Sanford, Nam Dakota.