清華大學(xué)研究人員正在觀察大型低溫液氮屏蔽裝置的液氮灌注情況。

受訪者供圖

在位于四川省涼山彝族自治州的中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室和極深地下極低輻射本底前沿物理實(shí)驗(yàn)設(shè)施（以下簡(jiǎn)稱“錦屏大設(shè)施”）內(nèi)，我們正以獨(dú)特方式迎接新春。

我們選擇在深地“仰望星空”，是因?yàn)檫@里能提供輻射更低的環(huán)境。暗物質(zhì)探測(cè)，信號(hào)弱、難度大，我們需要一個(gè)極為安靜的場(chǎng)所，一個(gè)“地底音樂(lè)廳”，來(lái)傾聽(tīng)宇宙里最美妙的音樂(lè)。

在錦屏大設(shè)施三大極深地下極低輻射本底屏蔽平臺(tái)之一的大型低溫液氮屏蔽裝置，我們正在進(jìn)行液氮灌注。

雖然2400米厚的巖石能阻擋大部分宇宙射線，使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的宇宙線通量降低8個(gè)數(shù)量級(jí)，只有地面的一億分之一，但是環(huán)境中仍有部分輻射存在。我們把高純鍺探測(cè)器放在液氮罐中間，液氮既相當(dāng)于一層屏蔽體，能吸收、慢化中子，阻擋伽馬射線等對(duì)探測(cè)器的干擾，同時(shí)又能為探測(cè)器提供近零下200攝氏度的低溫，幫助探測(cè)器更好地工作。

目前裝置內(nèi)液氮液位已達(dá)到1米，灌注完成后，裝置將容納1725立方米（約等于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池體積）的液氮，為我國(guó)新一代暗物質(zhì)直接探測(cè)、無(wú)中微子雙β衰變實(shí)驗(yàn)提供探測(cè)器低溫工作環(huán)境和輻射屏蔽系統(tǒng)。

與液氮灌注同步，由清華大學(xué)牽頭的中國(guó)暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)（CDEX）正在進(jìn)行下一代高純鍺陣列暗物質(zhì)直接探測(cè)實(shí)驗(yàn)CDEX—50的建設(shè)，目前正在開展高純鍺探測(cè)器的測(cè)試工作。相比于上一代CDEX—10實(shí)驗(yàn)，CDEX—50的液氮屏蔽從約1立方米提升到1725立方米，探測(cè)器總質(zhì)量從10公斤提升到50公斤，預(yù)期暗物質(zhì)探測(cè)靈敏度將提高2個(gè)數(shù)量級(jí)。

同時(shí)，在錦屏大設(shè)施另一極深地下極低輻射本底屏蔽平臺(tái)——世界最大的聚乙烯屏蔽艙中，正在建設(shè)16套超低本底伽馬譜儀，可對(duì)材料中的微量放射性進(jìn)行高靈敏度的檢測(cè)，未來(lái)將開展規(guī)模更大的各類低本底研究。