2024年11月20日,我国大科学装置——江门中微子实验探测器主体建成。消息传来,作为装置建设的重要参与方,华烁公司全体员工无不欢欣鼓舞。
江门中微子实验探测器
中微子,作为构成物质世界的基本粒子之一,不仅是宇宙中最古老、数量最多的物质粒子,还因质量极轻、运动速度接近光速,且几乎不与任何物质发生反应而极具神秘色彩。自1956年发现中微子以来,人类对中微子的探索与研究从未停止。由于中微子极难探测,至今还有很多未解之谜,为了深入探索中微子的奥秘,2015年江门中微子实验正式开工。此次建成的探测器主体被放置于地下700米硐室内的一个44米深的水池中,探测器由直径41米的不锈钢网壳、直径35.4米的有机玻璃球、4.5万只光电倍增管等关键部件组成。
江门中微子实验的首要科学目标是解决国际中微子研究的核心问题——中微子质量顺序测量,并同步进行多项重大前沿交叉研究。根据设计,当中微子进入探测器内部,与液体闪烁体发生作用后会发出极其微弱的光,数万个光电倍增管可以将其捕捉,从而供科学家分析研究。
这其中,闪烁纯级高纯有机闪烁剂(PPO)是中微子探测用的关键核心材料,研制开发及规模化生产是世界性技术难题。
早在2007年,华烁科技股份有限公司(湖北省化学研究院)就与中科院高能物理研究所组建科研团队,开展技术攻关,研制开发了多项科技成果,规模化产品以更优良的品质成功替代进口产品,并成功应用于大亚湾反应堆中微子实验工程,推进我国粒子物理实现了跨越式高速发展。2012年6月,中科院高能所授予华烁公司“在大亚湾反应堆中微子实验工程中做出重大贡献”荣誉。而江门中微子实验工程,其液闪规模是大亚湾项目的1000倍,对品质要求极其苛刻,闪烁剂产量及品质决定着该实验工程中微子探测的成败。
华烁医药事业部PPO车间
10多年来,华烁公司与中科院高能所在大亚湾闪烁剂技术基础上持续开展技术创新,攻克了多项制备及测试技术难关,发明了闪烁纯级有机闪烁剂(PPO)小试、中试及规模化生产技术,创建了一套专有的质量控制体系,开发出目前世界上最纯净的有机闪烁剂,是目前世界上唯一满足该工程的工业化产品,整体技术达到国际先进水平。经中国政府采购网公示,国家财政部批准,华烁公司为江门中微子实验工程PPO单一来源供应商。
为高质量服务国家重大战略需求,近几年来,华烁公司加大科技投入,加快重点项目建设步伐,PPO项目建设迈入快车道,实现了闪烁纯级有机闪烁剂的工业化生产,达到了产品规模生产要求。
2022年5月,华烁公司研制的第一批中微子探测用闪烁纯级PPO产品顺利发货,经中科院高能所检测,各项指标全部达标。随着探测器主体建成,华烁公司全面完成了闪烁纯级PPO产品60吨的供货合同,为江门中微子实验工程建设贡献了华烁力量。
华烁医化事业部PPO项目团队部分研发人员在即将发货的货车前合影
据悉,江门中微子实验探测器主体建成后,工程建设将进入灌装超纯水与液体闪烁体阶段。江门中微子实验将于2025年8月运行取数,预计运行约30年。
“通过江门中微子实验这一大科学装置来认识、研究中微子,对于粒子物理、天体物理、宇宙学等基础科学领域具有深远意义。”中国科学院高能物理研究所原所长、江门中微子实验首席科学家王贻芳表示。