中微子实验：看神秘粒子如何“振荡&r(2)

技术创新 攻克难关

大亚湾反应堆中微子实验装置建在广东大亚湾核电站附近的山洞内，其目标是探测核电站反应堆在发电时的自然产物－－中微子。1998年，日本超级神冈实验（super-kamiokande）首次探测到大气中微子（宇宙射线与大气中的粒子发生相互作用产生的中微子）的振荡。1985年日本神冈实验及美国imb实验在探测宇宙射线与大气中粒子相互作用时产生的大气中微子时，发现μ中微子与电子中微子的比例要比理论预言的小，这便是所谓的“大气中微子反常”现象。多年从事大亚湾反应堆中微子实验、中科院高能物理研究所研究员曹俊告诉记者，“中微子超光速”是现有物理理论无法解释的反常现象，有可能意味着爱因斯坦的相对论面临挑战，也有可能意味着中微子或时空有某些未知的特性。

高能所化学专家张智勇告诉曹俊可以将钆变成有机的钆络合物，从而提高其在有机液闪中的溶解度。通过多次实验，尝试了多种配体用来生成钆的络合物，最终发现，异壬酸与钆反应生成的络合物进入液闪后对液闪的透明度和光产额等没有明显影响，完全满足实验要求。

与此同时，美国布鲁克海文国家实验室也在攻克掺钆液闪稳定性的难题，并对高能所的配方心存疑虑。“这是完全可以理解的，我们彼此相互交换样品测试，都觉得有一定的可行性，但最终用谁的一直相持不下。”王贻芳说。

我国的大亚湾实验的一个重要意义就在于，它确认了一三振荡的幅度足够大，在目前的技术水平下，中微子振荡的频率和cp破坏都可能被测出来，所以从2012年后，世界上的中微子实验开始不断加速。今年10月，大亚湾反应堆中微子实验站的全部8个中微子探测器正式运行取数，标志着实验站的全面建成。大亚湾的中微子实验充分表明了工业对于科学的促进作用。多年从事大亚湾反应堆中微子实验、中科院高能物理研究所研究员曹俊告诉记者，“中微子超光速”是现有物理理论无法解释的反常现象，有可能意味着爱因斯坦的相对论面临挑战，也有可能意味着中微子或时空有某些未知的特性。

中微子振荡的现象是上世纪60年代美国科学家戴维斯首次发现的（戴维斯是95年诺奖获得者），他使用四氯化碳观测太阳核聚变中释放的电子中微子，发现数据只有理论预期的三分之一，这在当时被称为太阳中微子之谜，科学家们不知道这些中微子去了哪里，不过今年诺奖之一的sno实验在2000年左右确认，这些电子中微子也是振荡到了另外两种。大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并精确测量到其振荡几率，即物理学中的基本参数——中微子混合角θ13。中科院院长白春礼透露，今年还将启动大亚湾中微子实验二期，在了解3种中微子振荡模式的基础上，探索3种中微子质量排序问题。

实验所需的掺钆液闪分50个批次生产，整个过程中，现场人员层层把关、步步小心，通过合理的分工、密切的合作以及不辞劳苦地昼夜奋斗，终于在不到两个半月的时间内就完成了50个批次的全部生产工作，重复性非常好。时至今日，大亚湾实验已经运行数年，掺钆液闪依然很稳定，完全满足取数要求。

展望未来 国际领先

大亚湾实验在测量θ13数值中拔得头筹，使得我国中微子物理研究向前迈出了坚实的一大步。但是，中微子世界还有许多未解之谜有待探索和解答。“目前中微子研究一个很重要的方向是测量其质量顺序，这也是江门中微子实验的首要科学目标。”王贻芳介绍说。

2012年3月8日，大亚湾中微子实验国际合作组发言人王贻芳在北京宣布，大亚湾中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并测量到其振荡几率。当天的大会上，大亚湾反应堆中微子实验团队等10个团队获全国创新争先奖牌。

2002年毕业后，在中国科大近代物理系师从潘建伟院士攻读硕士学位，在导师的指导下，他搭建了世界上第一个五光子纠缠的实验平台，在量子力学非定域性、量子隐形传态、纠缠交换等方向上取得许多重要成果，2004年，在《自然》杂志上发表了“实验实现五光子纠缠与终端开放的隐形传态”[nature 430, 54 (2004)]，一举奠定了我国在多光子纠缠操纵方面，国际领先的地位，该研究成果于2004年入选欧洲物理学会“年度国际物理学亮点（highlights of the year for 2004）”，同时入选美国物理学会“年度国际物理学重大事件（the top physics story for 2004）”，这是欧洲物理学会和美国物理学会首次将中国科学家在国内取得的研究成果选入年度亮点。com 传真0592-2180407 联系地址 厦门大学科技处 邮政编码 361005 合作意向 √技术转让 √合作开发 合资生产 其他 项目简介: 用于光电单片集成的硅基光电探测器及其制备方法,涉及一种硅基光电单片集成电路。§4.1 光电探测器(detector)的物理效应光电探测器：对各种光辐射进行接收和探测的器件光辐射量 电量光电探测器热探测器 光子探测器光电倍增管是一类用于极微弱光探测的真空 电子管，第一只光电倍增管（pmt）于80 多年前由美国国家辐射公司（radio corporation of america）发明，并于 1936年首次成为商用产品。

江门中微子实验于2013年立项，预计2020年运行取数,大约运行5年后可以给出中微子质量顺序的确切答案。该实验不仅能测量中微子质量顺序，还将精确测量中微子振荡的6个基本参数中的3个至优于1%精度的国际最高水平，以检测中微子混合的幺正性、寻找新物理，并可以在超新星中微子、地球中微子、太阳中微子、暗物质寻找、质子衰变等方面作出贡献。“在完成首要科学目标以后，我们还计划对江门中微子实验做出进一步的升级改造，以研究中微子是否是自身的反粒子。”王贻芳说。

下一代中微子实验还包括韩国的反应堆中微子实验、美国的加速器中微子实验以及其在南极的大气中微子实验、法国在地中海的大气中微子实验等。中微子世界的未解之谜正是我国粒子物理实现跨越式高速发展、达到国际领先水平的助推器。