超級神岡探測器

超級神岡探測器（Super-Kamiokande）是日本建造的大型中微子探測器，最初目標是探測質子衰變，也能夠探測太陽、地球大氣和超新星爆發產生的中微子。它位於日本岐阜縣的一個深達1000米的廢棄砷礦中，主要部分是一個高41.4米、直徑39.3米的圓柱形容器，盛有5萬噸高純度的水，容器的內壁上安裝有11200個光電倍增管，用於探測高速中微子在水中通過時產生的切倫科夫輻射。2016年3月25日，超級神岡探測器開始試運行，預計2017年正式投入使用。

基本信息

• 中文名稱：超級神岡探測器
• 外文名：Super-Kamiokande
• 所屬國家：日本
• 發射時間：1983年

• 屬 性：中微子探測器
• 用 途：探測中微子在水中的切倫科夫輻射

簡介

超級神岡探測器

這台探測器最初名為神岡核子衰變實驗（KamiokaNDE），於1982年開始建造，1983年完工，圓柱形容器高41.4米，直徑39.3米，裝有5萬噸高純度的水和11200個光電倍增管，目的是探測粒子物理學中的一個基本問題——質子衰變。1985年，探測器開始進行擴建，名為神岡核子衰變實驗II期（KamiokaNDE-II），靈敏度大大提高。1987年2月，神岡探測器與美國的探測器共同發現了大麥哲倫雲中超新星1987A爆發時產生的中微子，這是人類首次探測到太陽系以外的天體產生的中微子。

結構與原理

超級神岡探測器有兩個相互垂直的雷射干涉臂，單個臂長達3000米，其結構與原理和美國雷射干涉引力波天文台（LIGO）類似。

發展歷史

儘管神岡探測器最初探測質子衰變的目標始終沒有實現，但卻可以接收來自太陽的中微子，並且測量其入射的方向，研究太陽中微子缺失問題。20世紀90年代，神岡探測器經過再次擴建，於1996年開始觀測，名為超級神岡探測器，容量擴大了十倍。1998年，超級神岡探測器的領導者、日本科學家小柴昌俊發表了測量結果，給出中微子振盪的首個確切證據，認為中微子在三種不同“味”之間是可以相互轉換的，這也表明中微子是有質量的，而不是粒子物理標準模型中預言的零質量粒子。2002年，超級神岡探測器證實反應堆中產生的中微子發生了振盪。這個結果在中微子天文學和粒子物理學中具有里程碑式的意義，小柴昌俊因此獲得2002年的諾貝爾物理學獎。試運行
2016年3月25日，超級神岡探測器開始試運行，預計2017年正式投入使用。

意外情況

2001年11月12日，超級神岡探測器數千隻光電倍增管由於連鎖反應突然爆裂，隨後工作人員重新排列了未損壞的光電倍增管，使其恢復了一部分工作能力，並加上了丙烯酸保護殼，防止其進一步損壞。2005年7月到2006年6月，超級神岡探測器重新安裝了6000隻光電倍增管。