摸索微观粒子的“放大镜”不再受制于人

 
 
摸索微观粒子的“放大镜”不再受制于人  
我国自主研制光电倍增管乐成用于多项大科学工程  

 

四川稻城海子山，平均海拔4410米。已往人迹罕至的处所，一个周遭1.36平方公里的探测阵列正在加紧安装，近万个探测器将一探世纪之谜——高能宇宙线发源。

 

6月19日，国度重大科技基本设施高海拔宇宙线视察站（LHAASO），进入会合安装阶段。我国自主研制的2270只高时间判别率的光电倍增管将在该系统中发挥要害浸染。

 

与此同时，千里之外的江门中微子测试基地也迎来了10000只国产20英寸微通道板型光电倍增管，其探测效率均值到达30%以上，乐成逾越海外同类产物程度。

 

光电倍增管是高能物理尝试的要害通用部件，被称作中微子尝试中技能含量最高、最要害的器件之一。今朝，我国已冲破国际同行的把持，乐成研制出世界一流的高机能20英寸微通道板型光电倍增管，办理了我国大科学工程的“卡脖子”问题，敦促真空光电探测器件财富的自主可控高质量成长。

 

几乎化为泡影的大科学工程

 

广东江门开平市，地下700米深处。

 

这里正在建树一座巨型地下中微子探测尝试室，宛如科幻大片中的将来世界：一个直径35米球形的探测器，内部是2万吨透明的液体闪烁体，外部直径为40米的钢布局上装有20000只20英寸和25000只3英寸光电倍增管，上述组成的探测器浸没在直径为43米的圆柱体内。

 

傍边微子进入球形探测器，在线性烷基苯为主的液体闪烁体中，就会以极小的概率产生β衰变，发出极其微弱的光。而球形探测器外部的光电倍增器就像“放大镜”，实时捕获到微弱的光并转化为电信号放大输出，才气探测到鬼魂般中微子的行踪。

 

中微子是个神秘莫测的家伙。最早，人类认为组成物质世界的最小单元是原子。到20世纪初，科学家们发明，原子是由质子、中子和电子组成。此刻，人们又知道，更小的根基粒子是夸克和轻子。中微子就属于轻子。

 

十几年前，中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳有了一个斗胆的想法，回收国产20英寸光电倍增管建树江门中微子尝试基地，并提出了新型光电倍增管的专利设计方案。

 

可是，实现这个想法好像比研究中微子越发坚苦。其时，海内仅能出产2英寸以下小尺寸光电倍增管，本钱上不行接管，机能上也距要求甚远。

 

“日本滨松公司把持了全球90%以上的光电倍增管市场份额，高端产物对海内完全技能封闭。”北方夜视技能股份有限公司南京分公司总司理孙建宁无奈地说道。

 

假如海内不能出产大尺寸、高机能光电倍增管，一切都将受制于人。

 

“外行人”另辟门路实现反超

 

2007年，我国在大亚湾建树中微子尝试室。所用到的2000多只8英寸光电倍增管，全部由美国相助者从滨松公司购置。

 

与之对比，上世纪80年月，日本神冈中微子尝试室回收的是滨松公司20英寸光电倍增管。该尝试室投入利用以来，降生了两项诺贝尔物理学奖。

 

工欲善其事，必先利其器。20英寸光电倍增管成为我国大科学工程必需攻陷的碉堡。