近日，俄羅斯在貝加爾湖中啟用北半球里較大的深水中微子望遠(yuǎn)鏡“baikal-gvd”，用于記錄來自天體的高能中微子流，研究地球物理學(xué)、水文學(xué)和淡水生物學(xué)現(xiàn)象，探索宇宙的產(chǎn)生和進化過程。俄羅斯科學(xué)與高等*部長法利科夫、聯(lián)合原子核研究所主任特魯博尼科夫參加了啟用儀式。
由于中微子幾乎不與其他粒子相互作用，因此記錄起來非常困難。要記錄宇宙中微子，需要大量相互作用的物質(zhì)和敏銳的傳感器。
我們以icecube的探測器為例解釋一下中微子望遠(yuǎn)鏡是如何探測中微子事例的。icecube實驗利用了南極冰層下大范圍的純凈透明的自然冰作為探測器的載體，依照一定的間距布置了大量光學(xué)感應(yīng)器，用以觀測高能中微子進入探測器后與組成冰的原子所發(fā)生的反應(yīng)。如果一個m中微子撞擊到冰原子上，將會有一個帶電的m子通過弱相互作用而產(chǎn)生出來。在很透明的冰中，m子在行進過程中會發(fā)出可見的藍(lán)光，從而被光學(xué)感應(yīng)器記錄下來。由于從m子的路徑可以反推出m中微子的入射方向，科學(xué)家們進而就會判斷出m中微子究竟來自哪個遙遠(yuǎn)的天體源。簡而言之，中微子望遠(yuǎn)鏡的探測原理就是通過探測光信號來重建帶電輕子的徑跡，從而推斷出相應(yīng)的高能中微子從何而來、能量大小和它們所攜帶的其他物理信息。
光學(xué)傳感器是一種傳感器，是依據(jù)光學(xué)原理進行測量的，它有許多優(yōu)點，如非接觸和非破壞性測量、幾乎不受干擾、高速傳輸以及可遙測、遙控等。主要包括一般光學(xué)計量儀器、激光干涉式、光柵、編碼器以及光纖式等光學(xué)傳感器及儀器。在設(shè)計上主要用來檢測目標(biāo)物是否出現(xiàn)，或者進行各種工業(yè)、汽車、電子產(chǎn)品和零售自動化的運動檢測。
資料來源：百科、科技日報
原標(biāo)題：中微子望遠(yuǎn)鏡啟用 光學(xué)傳感器功勞大