揭秘江门中微子实验：华帅特新材料突破助力捕捉“幽灵粒子”
揭秘江门中微子实验：华帅特新材料突破助力捕捉“幽灵粒子”
近日，位于广东江门的中微子实验传来重大进展：探测器主体结构正式建成，标志着这一“国之重器”即将进入运行阶段。作为国际中微子研究的三大中心之一，江门中微子实验将为人类探索宇宙起源和演化提供重要线索。
华帅特新材料突破：为“黄金瞳”装上保护罩
在这一重大科学工程中，来自浙江海盐的华帅特新材料科技有限公司攻克了关键核心技术——光电倍增管保护罩的研发。这一突破不仅解决了国际科研领域的技术难题，更为探测器的稳定运行提供了重要保障。
光电倍增管被誉为中微子探测器的“黄金瞳”，用于捕捉中微子与探测物质相互作用时产生的微弱光信号。然而，这些精密设备在极端环境下的安全问题一直困扰着科研人员。20多年前，日本超级神冈中微子实验就曾因光电倍增管没有保护措施而发生殉爆事故，导致整个实验停滞。
为避免类似情况发生，江门中微子实验从立项之初就将光电倍增管保护罩列为关键核心技术攻关项目。2018年，华帅特新材料凭借其在声屏障领域的技术积累，成功中标这一重要任务。
在接受任务后，华帅特迅速组建了由核心研发团队和技术骨干组成的专业小组。在中科院高能物理研究所的指导下，经过上百次测试和半年多的模具研发，终于在2020年6月成功通过验收。研发的有机玻璃保护罩在透光率等关键指标上突破了国际工艺极限，为探测器的安全运行提供了坚实保障。
“没有这些保护罩，江门中微子实验不可能完成。”意大利国家核物理研究院总工保罗·隆巴尔迪对此给予了高度评价。这一技术突破不仅体现了中国民企在重大核心技术攻关中的担当，更为全球中微子研究提供了宝贵经验。
“黄金瞳”助力捕捉“幽灵粒子”
中微子是宇宙中最神秘的基本粒子之一，以接近光速运动，几乎不与物质发生相互作用，因此被称为“幽灵粒子”。要捕捉这种神秘粒子，需要极其灵敏的探测设备。江门中微子实验的核心探测设备就是一个巨大的液体闪烁体探测器，内部安装了2万只20英寸光电倍增管和2.5万只3英寸光电倍增管。
这些光电倍增管采用先进的微通道板结构，具有高量子效率和时间分辨率。当少量中微子与探测器中的液体闪烁体发生相互作用时，会产生微弱的光信号。这些光信号会被光电倍增管捕捉并转化为电信号，从而实现对中微子的探测。
值得一提的是，光电倍增管的核心技术曾长期被国外企业垄断。但通过持续的技术攻关，我国科研团队成功实现了关键技术的自主突破和国产化，将设备成本从每个5万元降至约2万元，整体节约数亿元。
国际合作推动科学探索
江门中微子实验是一个典型的国际合作项目，目前已有17个国家和地区的74个研究机构、750位科研人员参与其中。项目团队通过共同研发、成果共享的合作模式，凝聚各方力量，为共同的科学目标努力。
实验建成后，将与日本的顶级神冈中微子实验、美国的深部地下中微子实验形成三足鼎立之势，进一步巩固中国在中微子研究领域的国际领先地位。预计2025年8月，江门中微子实验将完成全部灌注任务，开始正式运行取数，为人类揭示宇宙最深层的奥秘开启新的篇章。