Die Neutrino-Plattform des CERN beherbergt einen Prototyp des Deep Underground Neutrino Experiments (DUNE), bekannt als ProtoDUNE, mit dem die Technologien getestet und validiert werden sollen, die beim Aufbau des DUNE-Experiments in den Vereinigten Staaten eingesetzt werden.
Vor kurzem ist ProtoDUNE in eine entscheidende Phase eingetreten: die Befüllung eines seiner beiden Teilchendetektoren mit flüssigem Argon. Das Befüllen eines solchen Detektors dauert fast zwei Monate, da die Kammer gigantisch ist – fast so groß wie ein dreistöckiges Gebäude. Der zweite Detektor von ProtoDUNE wird im Herbst gefüllt.
ProtoDUNE wird den Protonenstrahl des Super Proton Synchrotrons nutzen, um die Erkennung geladener Teilchen zu testen. Dieser mit Argon gefüllte Detektor wird von entscheidender Bedeutung sein, um die Detektorreaktion für die nächste Ära der Neutrinoforschung zu testen. Aufgrund seiner inerten Beschaffenheit wird in DUNE flüssiges Argon verwendet, das eine saubere Umgebung für präzise Messungen bietet.
Wenn ein Neutrino mit Argon wechselwirkt, erzeugt es geladene Teilchen, die die Atome ionisieren und es Wissenschaftlern ermöglichen, Neutrino-Wechselwirkungen zu erkennen und zu untersuchen. Darüber hinaus verbessern die Dichte und die hohe Szintillationslichtausbeute von flüssigem Argon die Erkennung dieser Wechselwirkungen und machen es zu einem idealen Medium für Neutrino-Experimente.
Bildnachweis: CERN
Interessanterweise erscheint das Innere des teilweise gefüllten Detektors nun grün statt seiner üblichen goldenen Farbe. Denn wenn das normale LED-Licht im Inneren des Metallkryostaten reflektiert wird, wandert das Licht durch das flüssige Argon und die Wellenlänge der Photonen wird verschoben, wodurch ein sichtbarer grüner Effekt entsteht.
Der DUNE-Ferndetektor, der etwa 20-mal größer als protoDUNE sein wird, wird in den Vereinigten Staaten gebaut. DUNE wird einen Neutrinostrahl vom Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) in der Nähe von Chicago, Illinois, über eine Distanz von mehr als 1.300 Kilometern durch die Erde zu Neutrinodetektoren schicken, die sich 1,5 km unter der Erde in der Sanford Underground Research Facility (SURF) in Sanford befinden. Süddakota.