#江门中微子实验# 的探测器性能研究论文正式发表了。作为《中国物理C》的封面文章,我们请2015年诺贝尔奖得主麦克唐纳教授写了一段介绍,如下:
《江门中微子实验探测器初步性能成果》
阿瑟・麦克唐纳
皇后大学 物理、工程物理与天文系
本文介绍江门中微子实验(JUNO)。该探测器装载2 万吨液体闪烁体,核心科学目标是测定中微子质量顺序,同时也具备多项前沿中微子物理研究能力。中微子与反中微子产生时均处于特定味道态:电子中微子、μ中微子、τ中微子。而这三类味态,本质是三种质量本征态(1、2、3 号质量态)通过量子力学叠加形成的混合态。当中微子产生并向外传播时,会随自身质量大小与质量排序发生振荡效应,形成特征性的振荡图样。
江门中微子实验探测器是目前全球规模最大的液体闪烁体探测器。它经过精密设计,用于探测阳江核电站与台山核电站释放的电子反中微子振荡信号,探测器与两座电站距离均为52.5 公里。这一距离经过精准测算,能够最大化实验对中微子质量顺序的探测灵敏度。
虽然想要得到明确结论需数年持续运行观测,但首轮试运行数据已经表明:探测器各项设计指标均已基本达标,部分性能甚至超出预期,为后续科学探测成功奠定了坚实基础。
*** 核心亮点 ***
* 探测器坐落于中国广东地下 650 米深的地下实验室内
* 中心探测器装载 2 万吨液体闪烁体,透明有机玻璃球壳直径 35.4 米
* 顶尖的光探测系统:探测器中心每兆电子伏能量可产生1785 个光电子
* 能量分辨率:锗68 放射源的 0.511 兆电子伏伽马射线,分辨率达3.4%
* 430 纳米波长下光衰减长度20.6 米,优于设计预期
* 江门中微子实验已全面正式运行,具备开展重大物理目标研究的全部条件
江门中微子实验现已圆满达成全部设计指标,实现了极高的本底放射性洁净度、优异的能量分辨能力与探测器长期稳定性。实验装置已全面投入运行,即将向着宏大的科学目标稳步推进:测定中微子质量顺序、精确测量中微子振荡参数、探测各类天体与自然源中微子,并寻找超越基本粒子标准模型的新物理现象。
[1] A. Abuslame 等(JUNO 合作组),《中国物理 C》,2026 年,第 50 卷,043001 期
