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世界“最深、最净”暗物质实验室扩建

  • 发布时间:2014-08-02 10:31:10  来源:科技日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  科技日报北京8月1日电 (记者林莉君)中国锦屏地下实验室,这个因探测暗物质而建的“最深、最净”地方,是中外物理学家眼中的实验天堂。1日,记者从清华大学获悉,该校与雅砻江流域水电开发有限公司在成都签署共同建设“中国锦屏地下实验室”二期合作协议,标志着中国锦屏地下实验室扩建工作正式启动。

  中国锦屏地下实验室利用为水电站修建的锦屏山隧道建成,垂直岩石覆盖达2400米,是国际上岩石覆盖最深的地下实验室,也是我国首个极深地下实验室。由清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司(时为二滩水电开发有限责任公司,2012年更名)共同建设,于2010年12月投入使用。

  “只有在这样的极深地下实验室里,高能量的宇宙线才能够被尽可能地屏蔽,为暗物质探测等重大基础性前沿课题研究提供尽量‘干净’的辐射环境。而且经过测量发现,锦屏地下实验室周围的岩石纯度非常高,这是一个‘干净’的地下实验室所必须具备的另一项重要指标。”锦屏地下实验室主任、清华大学教授程建平告诉科技日报记者。

  实验室建成后,清华大学主导的中国暗物质实验(CDEX)在这里尽情“施展拳脚”。CDEX于2013年9月在国际权威物理期刊《物理评论D》上发表首个研究成果,这是我国第一个自主开展暗物质实验研究的物理结果,该实验成果在低能区达到了国际一流水平,确立了CDEX实验组在国际暗物质探测领域内第一阵营的地位。

  “我们用的高纯锗探测器是自主研发的,将近1公斤,是世界上单体质量最大的点电极高纯锗探测器。要进一步提高暗物质探测的灵敏度,取得突破性的暗物质研究成果,必须建设吨量级的探测器。但是,锦屏实验室已经没有足够的空间来容纳吨量级探测器系统了。”参与CDEX研究的清华大学工程物理系副教授岳骞在接受科技日报记者采访时说。

  中国锦屏地下实验室约4000立方米的地下空间,“已经基本用尽,当时并没有想到实验室会在5年后迎来二期建设的启动。”程建平坦言,“我们当时就是基于开展暗物质研究的需要,决定建设一个能够进行暗物质研究的地下实验室。但是,现在物理学乃至整个自然科学研究领域,对这种极深地下实验室的需求越来越旺盛。国内外多个学科的许多研究团队都提出了在该实验室开展科学研究的意向。”

  清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司经过反复调研论证,决定利用锦屏水电站施工隧道,共同建设中国锦屏地下实验室二期工程。中国锦屏地下实验室二期工程将包括4组共8个实验室及其辅助设施,总容积将达到12万立方米,能够容纳更多的深地科学领域实验项目同时开展,建成后将有望逐步发展成为国家级的面向世界开放的基础研究平台。

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