中微子是宇宙形成初始就已存在的最古老且最原始的基本粒子，它携带着大量重要神秘信息。研究中微子对于认识宇宙以及现存的世界物质都有着重要意义，这属于国际最前沿的基础科学。中微子难以被探测，需要巨大的探测器。10 月 11 日，处于地下 700 米的大科学装置——江门中微子实验，其建设取得了重要进展。往下看，一同去了解吧。
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地下700米铸国之重器
捕捉“幽灵粒子”
江门中微子实验首要科学目标是测量中微子质量顺序，同时进行多项重大前沿研究。其核心探测设备在地下 700 米的实验大厅内，处于 44 米深的水池中央。该设备由直径 41 米的不锈钢网壳、直径 35.4 米的有机玻璃球，还有 2 万吨液体闪烁体、45000 只光电倍增管等关键部件构成。
目前，江门中微子实验中心探测器的最内层有机玻璃球已经合拢了。外层的不锈钢网架也在有序地进行合拢工作，光电倍增管同样在有序合拢之中。预计在 11 月底能够完成全部的安装任务。之后将会启动超纯水以及液体闪烁体的灌装工作。到 2025 年 8 月，将正式开始运行并获取数据，预计会运行大约 30 年。
这个装置为何要建在地下 700 米呢？中微子具有极其微小的特点，并且不带电，所以很难与其他粒子发生碰撞。而地下环境为中微子探测提供了绝佳的条件。数百米的岩层能够起到屏蔽宇宙线等各种射线粒子干扰的作用，然而中微子却可以轻易地抵达。
江门中微子实验的有机玻璃球内径为 35.4 米。它是由 263 块 12 厘米厚的烘弯球面板以及上下烟囱粘接而成的。该有机玻璃球的净重约为 600 吨。并且它是世界上最大的单体有机玻璃球。
有机玻璃球是探测中微子的靶物质液闪的容器钢结构网架安装视频，它将承载 20000 吨液闪。整个球体置于纯水中运行，在运行过程中需要长期承受约 3000 吨的浮力。该浮力通过有机玻璃节点、连接杆和不锈钢节点传递到不锈钢网壳主结构上。在连接杆上安装有传感器，用于进行受力监测。特殊设计的不锈钢结构被预埋进有机玻璃里，成为有机玻璃节点。经过反复设计优化以及上百次试验钢结构网架安装视频，最终使其获得了超高承载能力。并且，部分不锈钢节点采用了碟簧设计方案，这样就有效地改善了有机玻璃节点的受力分布情况。
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大科学装置的后续建设
还有哪些重要节点？
江门中微子实验总工程师、中国科学院高能所正高级工程师马骁妍称：工作人员正在有机玻璃球外对不锈钢网壳底部进行最后的收尾工作。这个球形网架结构直径约 41 米，它是中心探测器的主支撑结构。现场对环境洁净要求极高，此结构采用了 12 万套特制不锈钢高强铆钉，从而实现了无焊接的现场拼装与组装。
往上看沿着不锈钢网壳，会发现其内壁有序排列着很多东西，这些东西金灿灿的，像灯泡一样。这是探测器上非常关键的设备之一，叫做光电倍增管，也被称为黄金瞳。它如同探测器的眼睛，负责捕捉来自有机玻璃球里面产生的中微子信号。目前，光电倍增管已经安装完成了 90%，预计在下个月能够全部安装完成。
记者获得允许后，沿着有机玻璃球外部的软梯向上攀爬，爬到了有机玻璃球的顶部，从而独家探访了光电倍增管的“黄金世界”。
数百人在这儿。工程挖掘花费了 7 年时间。接着在地下又建设了 3 年。才建成了如此独特的大科学装置。大家都期待它能尽早产出科学研究成果。
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走！探访地下700米的国之重器
这个建在地下 700 米深处的大科学装置具有哪些特点呢？山体下的地下实验室究竟该怎样抵达呢？点击视频，然后跟随镜头前往地下深处一探究竟吧↓
通往地下 700 米中微子实验装置的隧道长度为 1200 多米。其中最陡的部位大约有 20 多度。工作人员下去一趟大概需要 10 多分钟。他们每天依靠小火车往返于上下之间。
为何要把中微子实验的装置建在这样一个地方呢？马骁妍进行了解释。我们所研究的是核反应堆产生的中微子，此地距离阳江核电站和台山核电站均为 53 公里，从探测的角度来看，这个位置是很合适的。此外，这里存在高山屏蔽，并且地质条件也符合建造地下洞室的要求。
江门中微子的实验大厅内部跨度达 50 米左右，是国内目前最大跨度的地下岩洞。其中心探测器四周有直径约 44 米、深度约 44 米的水池，内部有一个大球。这个大球分为内外两层，外层是不锈钢网壳，内层是目前已实现合拢的世界最大单体有机玻璃球。
马骁妍介绍，此探测器为世界上最大的液体闪烁体中微子探测器。其最外层有地磁屏蔽线圈，还有白色的反射膜，以及朝外的 2000 多支光电倍增管。水池壁上有大量线缆连到两边的电子学间，这些线缆用于传输探测器的信号。将来探测器会在液体环境下工作，有机玻璃球内会灌装 2 万吨液体闪烁体，球外即水池里会灌 35000 吨超纯水。
探测器在材料及元器件的选择方面是有讲究的。它需要经历长期的可靠性测试，以此来确保探测器在未来 30 年可以安全稳定地运行。
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