SNOLAB

SNOLAB — канадська підземна наукова лабораторія, що спеціалізується на фізиці нейтрино та темної матерії. Розташована на глибині 2 км в нікелевій шахті компанії Вейл поблизу Садбері (Онтаріо), SNOLAB є доповнює наявні об'єкти, побудовані для початкового експерименту із сонячними нейтрино «Садберійська нейтринна обсерваторія» (SNO).

SNOLAB — це найглибша у світі установа з чистим приміщенням, що діє. Хоча доступ до неї здійснюється через шахту, що діє, власне лабораторія підтримується як чиста кімната класу 2000 з дуже низьким рівнем пилу та радіаційного фону. 2070 м (6800 футів) породи над SNOLAB забезпечує екранування від космічних променів, рівне 6010 м водного еквівалента (МВЕ), створючи середовище з низьким фоном для експериментів, які вимагають високої чутливості та підрахунку надзвичайно малих кількостей . Поєднання великої глибини та чистоти, забезпечене в SNOLAB, дозволяє вивчати надзвичайно рідкісні взаємодії та слабкі процеси. На додаток до фізики нейтрино та темної матерії, SNOLAB також є місцем проведення біологічних експериментів у підземному середовищі.

Історія Після завершення експериментів на Золотих родовищах Колар із закриттям цієї шахти 1992 року, нейтринна обсерваторія в Садбері була найглибшим у світі підземним експериментом. Після найглибшої підземної лабораторії в Північній Америці на глибині 2100 MWE, і найглибший у світі на 4800 MWE, багато груп були зацікавлені в проведенні експериментів на глибині 6000 MWE.

2002 року Канадський фонд інновацій схвалив фінансування розширення об'єктів SNO до лабораторії загального призначення, а 2007 та 2008 року було ще отримано кошти.

Будівництво основної лабораторії завершено 2009 року , а вся лабораторія почала працювати як «чисте» приміщення в березні 2011 року .

SNOLAB — найглибша підземна лабораторія у світі, пов'язана від 2011 року з . Хоча над CJPL більше каменю (2.4 км), ефективна глибина для наукових цілей визначається потоком мюонів космічного випромінювання, а гірське розташування CJPL спричиняє більше проникнення мюонів збоку, ніж плоска розкривна порода SNOLAB. Виміряні потоки мюонів становлять () у SNOLAB, і () на CJPL, що близько до точності вимірювань. (Для порівняння, потік на поверхні, на рівні моря, становить близько .)

Перевагою CJPL є менша кількість радіоактивних ізотопів у навколишній породі.

Експерименти , на SNOLAB проводять такі експерименти:SNOLAB: Current experiments

Детектори нейтрино

SNO+ — нейтринний експеримент, що використовує оригінальну експериментальну камеру SNO, але з використанням, замість важкої води, рідкого сцинтилятора з . Це збільшує вихід світла, а отже, й чутливість, дозволяючи SNO+ виявляти не лише сонячні нейтрино, але й геонейтрино та реакторні нейтрино. Кінцевою метою SNO+ є спостереження безнейтринного подвійного бета-розпаду (0vbb). HALO (Обсерваторія гелію та свинцю) — детектор нейтрино, який використовує кільцеподібні свинцеві блоки для виявлення нейтрино від наднових у нашій галактиці . HALO є частиною системи раннього попередження про наднову (SNEWS), міжнародного проєкту щодо чутливих до нейтрино детекторів, який дозволяє астрономам спостерігати перші фотони, видимі після колапсу наднової зорі.

Детектори темної матерії

DAMIC ( — Темна матерія в приладах із зарядовим зв'язком (ПЗЗ)) — детектор темної матерії, який використовує ПЗЗ великої товщини для отримання зображень із довгою експозицією частинок, що проходять через детектор. Різні частинки мають відомі ознаки, і DAMIC покликаний допомогти знайти щось нове, що могло б сигналізувати про частинки темної матерії . -3600 ( — Експеримент щодо темної матерії з використанням розпізнавання форми імпульсу аргону) — детектор темної матерії другого покоління, що використовує 3600 кг рідкого аргону. Експеримент спрямований на виявлення частинок темної матерії, схожих на вімпи, за допомогою аргонової сцинтиляції — невеликої кількості світла, що виявляється надзвичайно чутливими фотопомножувачами . PICO 40L — експеримент із пошуку темної матерії з бульбашковою камерою третього покоління , який є об'єднанням колишніх спільних проектів PICASSO та COUPP. PICO працює з використанням перегрітих рідин, які утворюють маленькі бульбашки, коли накопичується енергія взаємодії частинок. Потім ці бульбашки виявляються високошвидкісними камерами та надзвичайно чутливими мікрофонами .

Біологічні експерименти

FLAME ( — Мухи в шахтовому експерименті) — біологічний експеримент із використанням плодових мушок як модельного організму для дослідження фізичної реакції на роботу під землею в умовах підвищеного атмосферного тиску . REPAIR — ( — Дослідження ефектів присутності та відсутності іонізаційного випромінювання) — біологічний експеримент, який досліджує вплив низького радіаційного фону на ріст, розвиток і механізми відновлення клітин .

Проєкти, що будуються

SuperCDMS ( — Суперкріогенний пошук темної матерії) — детектор темної матерії другого покоління, який використовує кристали кремнію та германію, охолоджені до 10 мК, частки градуса вище абсолютного нуля . Цей експеримент спрямований на виявлення частинок темної матерії з малою масою через дуже невелике відкладення енергії в кристалі від зіткнень частинок, що призводить до вібрацій, які виявляють датчики . NEWS-G ( — Нові експерименти зі сферами–газом) — сферичний пропорційний електростатичний детектор темної матерії другого покоління, який використовує благородні гази в газоподібному стані, на відміну від зріджених благородних газів, які використовуються в DEAP-3600 і miniCLEAN. Оригінальний експеримент NEWS розташований у .

Припинені експерименти

Початковий експеримент нейтринної обсерваторії Садбері на основі важкої води. Підземний проєкт у SNOLAB (PUPS), який передбачає спостереження за сейсмічними сигналами в глибині дуже твердих порід. Пошук темної матерії в бульбашковій камері COUPP першого покоління масою 4 кгScience at SNOLAB"The old COUPP detector using bubble chamber technology to search for dark matter.. Пошук темної матерії DEAP-1. Пошук темної матерії PICASSO. Детектор темної матерії MiniCLEAN ().

Майбутні проєкти Плануються експерименти, що вимагають лабораторного простору, такі як наступне покоління , Video available at . і з пошуку безнейтринного подвійного бета-розпаду. Також є плани щодо більшого детектора PICO-500L.

Загальні розміри підземних приміщень СНОЛАБ, включно з господарськими приміщеннями та приміщеннями для персоналу, становлять: Розкопано Чиста кімната Лабораторія Площа підлоги 7215 м²77 636 ft² 4942 м²53,180 ft² 3055 м² 32 877 ft² Об'єм 46 648 м³ 1 647 134 фут³ 37 241 м³1 314 973 фут³ 29 555 м³1 043 579 фут³

Примітки

Посилання Вебсайт SNOLAB Презентація SNOLAB