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發(fā)布時間:2020-11-14 10:06  
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如果科學家要用超純水來檢測來自深空的 中微子,假定槽罐的 長度為數十米,那么也許不得不等上數十年才能檢測到一顆中微子。因此,要提高檢測效率,所需槽罐的 長度將不是以米來計量,而是要長達數千米。
于是,科學家想到了一個新的 創(chuàng)意:利用南極冰原厚達數千米的 天然冰層建造中微子探測器。這臺探測器被稱為“冰立方”中微子探測器,是迄今為止建造的 壯觀的 天文探測器。在這臺儀器中,冰起著以往研究中超純水的 作用,它既是靶體,又是觀測介質。
建造這臺儀器的 技術并不難。首先,工作人員使用高壓熱水在南極冰層中鉆一些深達2450米的 洞,每鉆一個洞大約需40小時。然后,研究人員把一條帶有連成一串的 60個檢測器模塊的 電纜往下放進這個洞里,并給這個洞澆滿水,讓它重新。
當一顆中微子在“冰立方”中觸發(fā)了與某個原子核的 反應的 時候,會產生閃光。檢測器就把閃光記錄下來,地面的 計算機根據記錄下來的 數據,可以重新構建出每一顆中微子的 特性,并確定它們的 能量及其來向。
如何分辨這兩類中微子?研究發(fā)現,來自大氣層中的 中微子能量較低,不能穿越地球;而來自深空的 中微子能量較高,可以穿越地球。此設計為天窗高度、圓頂內有效空間和外部造型的綜合優(yōu)化設計,圓頂外觀美觀大方,圓頂內空間使用面積很大,且天窗口高度正好,即保證了觀測角度,又不會影響到望遠鏡的觀測,保障了觀測者觀測角度的合理性。因此,天文學家只需要關注來自地球深處的 中微子就可以了。也就是說,這些中微子是由地球北極方向來的 。它們在深空被發(fā)射出來以后,在北極進入地球,貫穿了整個地球,才到達安裝在南極的 檢測器。實際上,這是把整個地球作為屏障,屏蔽掉了不想要的 背景信號。