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貝加爾湖底,藏著“四川造”!我國自研高能中微子望遠(yuǎn)鏡樣機(jī)成功布放

川觀新聞 2026-03-27 22:19:48

3月25日,由中國科學(xué)院高能物理研究所、四川天府宇宙線研究中心劉成副研究員等6名骨干成員組成的科研團(tuán)隊(duì),圓滿完成貝加爾湖高能水下中微子望遠(yuǎn)鏡(Baikal-HUNT)項(xiàng)目的預(yù)研任務(wù)。

2025年1月,封裝完成的光電倍增管準(zhǔn)備發(fā)往實(shí)驗(yàn)地測試。

2024年12月,HUNT項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院高能物理研究所研究員陳明君(右)對裝有光敏探頭的玻璃球倉進(jìn)行封裝。

本次工作歷時24天(3月1日至24日),團(tuán)隊(duì)成功將項(xiàng)目第三組探測器原理驗(yàn)證樣串布放至貝加爾湖1330米深水域,實(shí)現(xiàn)了探測器從研制、安裝到調(diào)試的全流程自主化關(guān)鍵突破,標(biāo)志著我國下一代高能中微子望遠(yuǎn)鏡核心技術(shù)驗(yàn)證再獲重要進(jìn)展。

2025年12月,封裝完成的光電倍增管。

2023年12月,科研人員在暗室進(jìn)行光學(xué)模塊的測試準(zhǔn)備工作。

Baikal-HUNT項(xiàng)目由中國科學(xué)院高能物理研究所高海拔宇宙線觀測站(拉索)曹臻研究員于2020年8月率先提出。該項(xiàng)目計(jì)劃在千米級深水水域布設(shè)總規(guī)模達(dá)30立方公里的高能中微子探測器陣列,旨在精確捕捉銀河系內(nèi)宇宙線加速源產(chǎn)生的高能中微子,破解困擾全球科學(xué)界百年之久的宇宙線起源難題。建成后,它將成為全球規(guī)模最大、靈敏度最高的高能中微子天文觀測裝置。目前,該項(xiàng)目已吸引國內(nèi)外近25家科研單位參與預(yù)研和科學(xué)目標(biāo)論證工作,包括中國海洋大學(xué)、中國科學(xué)院聲學(xué)研究所、清華大學(xué)、西南交通大學(xué)、成都理工大學(xué)、南京大學(xué)和中國科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心等。

2025年1月3日,HUNT項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院高能物理研究所研究員陳明君正在檢查玻璃球倉。

2024年1月,科研人員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)組裝探測器。

本次科研作業(yè)面臨多重極端環(huán)境考驗(yàn):3月的貝加爾湖嚴(yán)寒依舊,作業(yè)區(qū)域最低氣溫降至-20℃,大風(fēng)寒潮天氣頻發(fā),給冰面鉆孔、設(shè)備吊裝、水下投放等精細(xì)化作業(yè)帶來極大挑戰(zhàn)。面對高強(qiáng)度、高難度的現(xiàn)場任務(wù),6名科研人員繼承和發(fā)揚(yáng)拉索“海子山精神”,全程堅(jiān)守一線,高效完成了樣串精準(zhǔn)投放、設(shè)備聯(lián)調(diào)聯(lián)試、性能標(biāo)定、故障排查等全部既定任務(wù),不僅實(shí)現(xiàn)了安裝作業(yè)全流程自主可控,更完整積累了探測器從研發(fā)到落地的全鏈條工程化經(jīng)驗(yàn),穩(wěn)步推動Baikal-HUNT項(xiàng)目預(yù)研工作走深走實(shí)。

2025年1月,科研人員在工作倉內(nèi)將光電倍增管使用光學(xué)凝膠灌封至23英寸玻璃球艙內(nèi)。

2026年3月,科研人員在貝加爾湖投放點(diǎn)合影。

本次投放的探測器樣串由29個深海級耐壓玻璃儀器艙組成,是四川天府宇宙線研究中心中微子實(shí)驗(yàn)室科研團(tuán)隊(duì)歷時三年自主攻關(guān)的研發(fā)成果,也是目前全球可量產(chǎn)的最大直徑深水耐壓玻璃儀器艙。艙內(nèi)搭載的國產(chǎn)高靈敏探測器件,將在貝加爾湖水下500米至1300米區(qū)間,捕捉高能粒子在水中產(chǎn)生的微弱切倫科夫藍(lán)光,為中微子信號識別提供核心數(shù)據(jù)支撐。

2026年3月,科研人員在貝加爾湖投放探測器。

2026年3月,運(yùn)送到貝加爾湖的探測器。

“本次第三組樣串的成功布放,是繼2024年、2025年3月前兩組樣串投放后,項(xiàng)目取得的又一關(guān)鍵進(jìn)展。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人陳明君研究員表示,“在川自研的耐壓玻璃艙為探測器長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供了核心保障。三串原理驗(yàn)證樣串的順利落地,構(gòu)建起項(xiàng)目全鏈條技術(shù)驗(yàn)證體系,為大科學(xué)裝置的立項(xiàng)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的觀測基礎(chǔ)和工程基礎(chǔ)。與此同時,我們正穩(wěn)步推進(jìn)南海七串規(guī)模小型驗(yàn)證陣列的研制與建設(shè)工作,計(jì)劃在未來三年內(nèi)完成Baikal-HUNT探測器方案的全部定型工作?!?/p>

2026年3月,科研人員在冰雪覆蓋的貝加爾湖湖面上作業(yè)。

2026年3月,科研人員檢測從貝加爾湖打撈上的探測器。

2026年3月,準(zhǔn)備投入到貝加爾湖的探測器。

2026年3月,科研人員在基地中搬運(yùn)探測器。

2026年3月,科研人員在俄羅斯貝加爾湖上投放光電倍增管到水下千米進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2026年3月,科研人員在冰雪覆蓋的貝加爾湖湖面上作業(yè)。

2026年3月,科研人員在冰雪覆蓋的貝加爾湖湖面上作業(yè)。

(部分圖片和視頻由中國科學(xué)院高能物理研究所提供)

責(zé)編 胡玲

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