中微子项目的巨型粒子探测器
JaehoonYu,UTA物理学教授,站在DUNE野外笼原型内的高架平台上。图片来源:UTA这三个巨大的洞穴位于南达科他州利德市桑福德地下研究实验室地表以下一英里处,是一个新研究设施的核心,该设施横跨约八个足球场大小的地下区域。
DUNE项目由美国能源部费米国家加速器实验室(Fermilab)主办,科学家们将研究被称为中微子的神秘粒子的行为,以解决有关宇宙的一些最大问题。其中包括为什么宇宙是由物质组成的、爆炸的恒星如何产生黑洞以及中微子是否与暗物质或其他未被发现的粒子有关。
物理学教授JaehoonYu和物理学副教授JonathanAsaadi领导UTA参与该项目。
“实际发掘只花了一年的时间,这真是太神奇了,”于说。“挖掘工作已经完成真是太棒了,现在可以准备安装探测器了。这是一个激动人心的时刻。”
这些洞穴为四个大型中微子探测器提供了空间,每个探测器的大小相当于一栋七层楼的建筑。探测器将充满液氩并记录中微子与透明液体的罕见相互作用。
通过DUNE,科学家们将寻找来自爆炸恒星的中微子,并检查费米实验室产生的中微子束的行为,费米实验室位于芝加哥附近,距地下洞穴以东约800英里。由世界上最强烈的中微子源产生的光束将从费米实验室直接穿过地球和岩石到达南达科他州的沙丘探测器。它的路径不需要隧道。
UTA物理系从DUNE项目的最初阶段就参与其中。2016年1月,余在UTA组织了为期四天的国际规划会议。
UTA物理学家现在将建造安装在南达科他州站点的前两个探测器的一部分。具体来说,他们将构建现场笼的模块——第一个探测器的100个模块和第二个探测器的全部200个模块。这项工作将在化学和物理大楼进行。
“我们需要招募很多学生来帮助完成这项工作,”于说。“我们需要让他们成为大一和大二的学生,这样我们就可以培训他们,他们可以尽可能长时间地参与该项目,包括安装。”
Yu将领导UTA为南达科他州的“远”探测器制造零件。阿萨迪正在费米实验室研究“近”探测器的部分内容。
DUNE合作包括来自36个国家200多个机构的1,400多名科学家和工程师。
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