锦屏中微子试验计划-IndicoIHEP
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在地下2400米探寻宇宙“微光”——解码中国锦屏地下实验室2023年12月7日,来自清华大学、上海交通大学等高校和科研院所的10个实验项目组,入驻中国锦屏地下实验室二期极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(简称“锦屏大设施”)。
这标志着世界最深、最大、最“纯净”的极深地下实验室正式投入科学运行。
深冬的四川省凉山彝族自治州,寒风越过巍峨的锦屏山,吹打在雅砻江两岸。
在锦屏山地下2400米处,一座牵引科技创新的大科学装置将助力科学家们去探寻宇宙“微光”。
2023年12月7日,来自清华大学、上海交通大学等高校和科研院所的10个实验项目组,入驻中国锦屏地下实验室二期极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(简称“锦屏大设施”)。
这标志着世界最深、最大、最“纯净”的极深地下实验室正式投入科学运行。
———————————————进军“深地” 仰望宇宙———————————————“天高地迥,觉宇宙之无穷”,从古至今每每谈及宇宙,人类都充满好奇和向往。
在浩瀚宇宙中,小到一粒尘埃,大到山川湖海、日月星辰,都是可见的物质。
暗物质探测是这些年来科学领域的前沿研究。
20世纪30年代,瑞士天文学家弗里茨·兹威基通过大量天文学观测和推导,首次提出暗物质的猜想。
所谓暗物质是指人类肉眼看不到,且使用天文望远镜和电磁学手段观测都无法捕捉到的物质。
“暗物质研究是人类认识和了解宇宙的新出发点。
”清华大学工程物理系教授、CDEX 暗物质实验负责人岳骞告诉记者。
然而,暗物质与普通物质发生作用的概率极低,再加上无处不在的宇宙射线干扰,直接探测到它十分困难。
“难度就像在嘈杂的足球赛场寻找一根针掉落的声音(暗物质碰撞信号)。
”国投雅砻江公司锦屏地下实验室管理局局长李名川说。
因此,一座能阻挡宇宙射线、实验环境辐射本底低的“纯净”实验室,成为探测暗物质的必要条件。
早在2002年,清华大学就启动了暗物质研究。
由于当时国内没有实验条件,研究团队只能远赴韩国借用实验室进行实验。
中国的大手笔——锦屏地下实验室作者:松园来源:《科学24小时》2011年第09期有了这个实验室,我国科学家就可以自主地开展暗物质探测和其他类似的国际前沿基础科学研究。
中国从此有了一个世界一流的洁净低辐射极深地下实验室。
向地下进军2010年12月12日,我国首个极深地下实验室——“中国锦屏地下实验室”在四川雅砻江锦屏水电站正式投入使用。
它的垂直岩石覆盖达2400米,是目前世界上岩石覆盖最厚的实验室。
有了这个实验室,我国科学家就可以自主地开展暗物质探测和其他类似的国际前沿基础科学研究。
中国从此有了一个世界一流的洁净低辐射极深地下实验室。
极深地下实验室是开展暗物质直接探测工作的必要场所。
目前,美国、英国、法国、意大利、日本等国家已经建立了自己的地下实验室,例如,美国正在一个废矿井中建设他们的地下科学与工程实验室——杜赛尔地下实验室,预计2018年建成,其最深处约为2300米。
日本也于2010年10月在位于岐阜县飞鳍市神冈矿山的地下1000米处建起了“XMASS”地下实验室。
“XMASS”是一种暗物质探测设施,其中装有探测暗物质的液氙探测器。
英国也希望成为在世界上最早发现暗物质的国家,已于2010年启用了一个深达350米的地下实验室。
与此同时,世界其他一些国家也在积极开展这方面的工作,他们都想把实验室建在更深的地下。
在锦屏地下实验室建成以前,我国还没有很好的地下实验室,特别是极深地下实验室,因此许多相关研究无法自主展开,这给我国的暗物质研究和其他基础前沿科学的研究造成了很大的局限性。
锦屏地下实验室的建成一改过去的被动局面,使我国科学家能够自主地研究暗物质及其他相关的前沿科学项目,为我国基础前沿科学的发展提供了一个难得的研究基地。
锦屏地下实验室建在极深的地下,堪称地面探测暗物质必不可少的平台,这是因为暗物质的信号十分微弱,要探测到这种信号,人们需要尽可能地提高暗物质探测器的灵敏度。
而提高灵敏度的途径无非有两条:一是提高探测器的质量;二是减少外来的干扰。
四、组织与管理运行的机制联合实验室成立的目的是为了搭建中国粒子物理研究者群体、研究所和相关大学与CERN的沟通与合作交流平台,这对中国和CERN双方都是非常有利的。
中方作为一个整体与CERN建立联合实验室。
联合实验室需遵守CERN 与中国各合作单位的相关规章制度。
联合实验室的管理与运行遵循合作指导委员会领导下的主任负责制。
具体组织架构及相关职责如下:1)合作指导委员会合作指导委员会主席由CERN总主任和中国科学院高能物理研究所所长担任。
委员会原则上不超过7人,任期5年。
委员会需每年召开一次会议,听取实验室现状及双方合作进展汇报、讨论工作和经费预算计划、优化调整运行管理机制,并对相关重要事项做出决定。
2)实验室主任实行双主任制,CERN和中方各任命一人担任联合实验室主任,同时设副主任数名。
主任和副主任由联合实验室合作指导委员会任命,并报中国科学院国际合作局备案,任期5年。
负责经费预算制定以及实验室日常工作运行。
3)常设CERN办公室联合实验室在CERN常设办公室,依托单位外派正式工作人员1名,负责联合实验室日常行政事务,及时配合支持合作研究团队需求。
具体管理方式将参照中科院海外基地管理办法制定。
4)合作研究团队按联合实验室不同发展时期规划设立及调整。
先期包括粒子物理理论、粒子物理实验、计算技术、加速器技术、先进探测与电子学等领域。
由合作双方具有深厚学术积累、具备丰富国际合作经验、且在本领域具有国际影响的科学家任学术带头人。
联合实验室组织结构图:3)经费预算执行及双方义务联合实验室中方团队将积极向中国科学院、国家自然科学基金委、科技部等国家部门申请经费,用于支持联合实验室研究团队在CERN开展的学术研究活动,以及必要的设备购置和人员费。
CERN负责为联合实验室提供开展联合研究所需的实验条件和工作便利,包括自由进出实验室、使用ATLAS 和CMS等大型探测器、配套实验场所及设施、数据共享、办公室,交通工具等。