探访建设中的江门中微子实验站

接棒大亚湾中微子实验，江门中微子实验引起全球顶级物理科学家的关注。

中国科学院院士、中科院高能物理所所长王贻芳及其团队主持大亚湾中微子实验，发现中微子第三种振荡模式，使我国的中微子实验研究从无到有并走到了世界前列。

在接棒的那一刻起，更为先进、规模更大的江门中微子实验站将肩负起更大使命：捕获“幽灵粒子”中微子，测量其质量顺序，进而探索宇宙起源奥秘，续写我国中微子研究的辉煌。

当下，江门中微子实验站实验室大厅已完工，进入“大脑”探测器安装的关键阶段。

在地下700多米的花岗岩中，开挖巨大洞室和水池，容纳一个13层楼高的玻璃球，来自球内的一次次闪烁，将成为揭开最神秘粒子中微子“身世”的“密码”。

那么，这个地下大型实验洞室建设进展、面貌如何？探测器如何捕获“幽灵粒子”？近期记者探访了建设中的江门中微子实验站，一探其中奥秘。

挖出已知的世界最大实验洞室

记者来到位于开平市金鸡镇的江门中微子实验站，打石山下一片静谧，春意盎然。进入站区，装备大厅、办公楼、地上动力中心等建筑基本建成，实验站地上面貌已具雏形。

来到竖井口，进入矿用升降机罐笼，在黑暗中，垂直下行600米，经过约5分钟，来到竖井平段，进入了这座地下大型“密室”。“实验大厅之所以深藏地下，主要是在探测器‘俘获’中微子过程中，尽可能屏蔽宇宙射线、高能粒子的干扰。”江门中微子实验工程办现场主管武建华介绍。

洞内灯光明亮，道路宽敞，可通行一般工程车辆。每个工段都有工人在热火朝天地施工。顶部的排气管道从洞口一直向内延伸，但在洞内走久了，略显闷热，还能听到路两边排水沟内的水流声。用手试下水温，大约30摄氏度。

深入洞内，交通支洞纵横交错，各实验厅错落分布。沿竖井平段一路前行约300米，经过液闪纯化厅和电子学间后可以看到大厅入口。

记者看到，实验大厅正中是一个巨大圆柱形地坑，实际上是放置探测器的大水池。底部距穹顶70米左右，水平跨度达48米。据介绍，这个洞室是已知的世界最大实验洞室。

不锈钢网壳精度达毫米级

坑洞底部的工人正在紧张施工，用大型不锈钢构件拼装一个巨大的球形网壳，它将会把探测器核心部件有机玻璃球包裹其中。完工后，大水池会注满约4万吨的纯净水，将有机玻璃球浸泡其中，网壳会将有机玻璃球牢牢固定在水中。

为了看清球形网壳架构，记者从实验大厅顶部出来，沿交通支洞下行约500米，来到水池底部，银色的不锈钢“巨人”呈现在眼前。高大的支撑垳架柱围成圆形，与其连接的一圈圈弧形支架逐层向上拼接。

网壳拼装完工后，直径会达41米，重800多吨。网壳除了支撑有机玻璃球，还会承载前端电子学、电缆、防磁线圈、隔光板等诸多关键部件，所以对不锈钢网壳的结构制造精度要求很高。另外，水池注满水后，由于有机玻璃球内部的液体闪烁体（简称“液闪”）与外部的水有密度差，网壳还要长期承载3000吨的浮力。因而，不锈钢网壳的精度、承重设计制造至关重要。

现场安装经理何伟介绍，建成后的不锈钢网壳将是国内最大的单体不锈钢主结构，通过12万套高强不锈钢铆钉拼接而成。“不锈钢网壳网格安装精度要求在3毫米之内，等于13层楼高的建筑体，精度要达到毫米级，这个精度在国内钢结构行业里是非常高的。”何伟说。

据介绍，自2013年立项以来，项目组与设计、生产企业协同攻关，攻克诸多工艺技术难题，解决了大型复杂结构焊接变形问题，通过特殊工装和工法完成了所有构件在工厂的高精度预拼装；同时针对该项目的特殊需求开发了高强不锈钢短尾环槽铆钉摩擦型连接技术，这项技术由中国机械通用零部件工业协会进行了鉴定，首次用于钢结构领域，并据此发布了相关标准，填补了国内空白。

“为了确保不锈钢网壳安全快速拼接，我们已在场外模拟拼装了多次。”现场一位施工人员介绍说。

“接下来，施工工人将继续有序安装不锈钢网壳，拼装成球体。等网壳安装完毕，再安装有机玻璃球。球体共分23层，通过专门研制的升降平台从上至下逐层拼装聚合，这个过程从温度控制到每一步工艺细节要求都很严格，不能有一分一毫的漏洞。”何伟介绍说。

据介绍，探测器计划明年全部安装完毕，并于当年底开始运行。