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超级神冈探测器

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坐标36°14′N 137°11′E / 36.233°N 137.183°E / 36.233; 137.183

超级神冈探测器Super-Kamiokande)是日本東京大學建造的大型中微子探测器,最初目标是探测质子衰变[1][2][3][4][5][6],也能够探测太阳、地球大气和超新星爆发产生的中微子。它位于日本岐阜县飛騨市神岡町(旧吉城郡)神岡礦山的一个深达1000米的废弃矿中,主要部分是一个高41.4米、直径39.3米的圆柱形容器,盛有5万吨高纯度的水,容器的内壁上安装有11200个光电倍增管,用于探测高速中微子在水中通过时产生的切连科夫辐射

歷史[编辑]

这台探测器最初名为神冈核子衰变实验(KamiokaNDE),于1982年开始建造,1983年完工,圆柱形容器高16米,直径15.6米,装有3000吨水和大约1000只光电倍增管,目的是探测粒子物理学中的一个基本问题——质子衰变。1985年,探测器开始进行扩建,名为神冈核子衰变实验II期(KamiokaNDE-II),灵敏度大大提高。1987年2月,神冈探测器与美国的探测器共同发现了大麦哲伦云超新星1987A爆发时产生的中微子,这是人类首次探测到太阳系以外的天体产生的中微子。

尽管神冈探测器最初探测质子衰变的目标始终没有实现,但却可以接收来自太阳中微子,并且测量其入射的方向,研究太阳中微子缺失问题。20世纪90年代,神冈探测器经过再次扩建,于1996年开始观测,名为超级神冈探测器,容量扩大了十倍。1998年,超级神冈探测器的领导者、日本科学家小柴昌俊发表了测量结果,给出中微子振荡的首个确切证据[7],认为中微子在三种不同“味”之间是可以相互转换的,这也表明中微子是有质量的,而不是粒子物理标准模型中预言的零质量粒子。2002年,超级神冈探测器证实反应堆中产生的中微子发生了振荡。这个探测结果在中微子天文学粒子物理学中具有里程碑式的意义,小柴昌俊因此获得2002年的诺贝尔物理学奖

2001年11月12日,超级神冈探测器数千只光电倍增管由于连锁反应突然爆裂,随后工作人员重新排列了未损坏的光电倍增管,使其恢复了一部分工作能力,并加上了聚甲基丙烯酸甲酯保护壳,防止其进一步损坏。2005年7月到2006年6月,超级神冈探测器重新安装了6000只光电倍增管。

諾貝爾獎[编辑]

超级神冈探测器製造了數個諾貝爾物理學獎等級的成果,相關科學家包括已獲獎的:小柴昌俊(2008年),有待獲獎的:梶田隆章鈴木厚人以及已故的戶塚洋二

参考文献[编辑]