地下700米的大科学装置_世界最大！地下700米的这个“玻璃球”，探寻宇宙之初

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世界最大！地下700米的这个“玻璃球”，探寻宇宙之初

记者从中国科学院了解到，截至10月11日，位于地下深处700米的江门中微子实验项目，其核心部分——全球最大的单体有机玻璃球已完全竣工，标志着项目进入最后组装阶段。

中微子，这些自宇宙初期便存在的基本粒子，蕴含着宇宙奥秘的关键信息，对理解宇宙起源和我们世界的物质构成至关重要，是国际基础科学研究的最前沿领域。

该实验旨在首要确定中微子的质量顺序，并展开多项前沿研究。其核心探测器位于一个深44米的水池中心，被置于700米下的实验室内，这个庞然大物包括一个直径41米的不锈钢框架，环绕着直径35.4米的有机玻璃球，以及2万吨的液体闪烁体和超过4.5万个光电倍增管等核心组件。

项目自2013年启动，2015年起开始地下实验室的建设，至2021年末，地下设施完成并开始了探测器的安装。目前，中心探测器的核心——巨型有机玻璃球已完成拼接，外部的不锈钢结构和光电倍增管正逐步整合，计划于11月底全面安装完毕，随后将注入超纯水和液体闪烁体，预期于2025年8月正式启动运行，预计服务周期约为30年。

这个直径达35.4米的有机玻璃球，由263片特制的12厘米厚曲面板拼接，重约600吨，创造了世界纪录。其厚度与体积之比极为惊人，如同薄如蛋壳。球体选用特殊配方材料，具备高透明度和极低背景辐射，其天然放射性元素含量极低。通过先进的整体聚合技术完成粘接，接缝总长达2公里，且经过特殊处理以确保稳定性。

此球体作为液闪的容器，将装载2万吨液闪，悬浮于纯净水中运行，需承受约3000吨的浮力，力的传导经由有机玻璃节点、连接杆直至不锈钢框架，而连接处安装的传感器用于实时监测。不锈钢结构巧妙嵌入有机玻璃，通过精心设计和测试，达到了卓越的承重能力，并优化了应力分布。

为实现这一壮举，科研团队克服重重技术障碍，包括自主研发全球最高光子探测效率的光电倍增管，打破了国外技术垄断；设计了能承受水下高压的高精度光电倍增管安全系统；开发了国际领先水平的液闪纯化技术；创新水下电子系统，实现民用级器件的航天级可靠性；以及完成了探测器关键部件的研制与安装等。

此实验基地将成为国际中微子研究的重要枢纽，与日本的超级神冈和美国的深地中微子实验项目三足鼎立，进一步巩固了我国在中微子研究领域的国际领先地位。这不仅是科学的胜利，也是工程技术的巨大成就。

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