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用黄金瞳捕捉宇宙的“幽灵粒子” 揭秘中微子探测技术

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2025-08-26 21:44:37  腾讯云计算

在广东江门地下700米深处，我国科学家历经十年建设的江门中微子实验大科学装置开始正式运行，旨在捕捉宇宙中的幽灵粒子——中微子。中微子是回溯宇宙过往的时间胶囊，也是探索宇宙未来的一把钥匙。捕捉中微子极其困难，因为中微子几乎不与任何物质发生反应，每时每刻都有上亿中微子穿透你我身体，但根本无法被察觉。

要捕捉到中微子，光电倍增管至关重要，科学家给它起了个好听的名字——黄金瞳。黄金瞳能够看到中微子击中闪烁体时发出的微弱荧光，这亮度仅相当于手机屏幕亮度的百亿分之一。即使将手机放在50多公里外的地方，黄金瞳依然能清楚地看到这微弱的光亮。

光电倍增管看起来像家用浴霸，却拥有超强本领。其直径达50厘米的玻璃外壳，能像凸透镜一样将微弱的光汇聚在一起。制作这个巨大的眼睛非常复杂，技术人员用类似吹糖人的方式一点一点吹出来，且玻璃外壳的厚度、均匀度和曲面角度都需精确到毫米级。

更硬核的技术藏在玻璃内部的金属薄膜里。这层金灿灿的金属薄膜相当于黄金瞳的视网膜，荧光会在金属膜上转化为电子。有了它，黄金瞳才能真正看见中微子的踪迹。这层厚度只有几十纳米的金属薄膜曾是国外严密封锁的核心技术。中国科学家通过不断试验，将金属加热至高温变成蒸汽，再凝结到玻璃内壁上，最终成功打破这一垄断，使单个光电倍增管的价格降低了一半以上。在江门中微子实验大科学装置中，这样的光电倍增管共有4.5万个，这项关键技术的突破节省了数亿元成本。

人类凭借着这些精密的眼睛，有望揭开隐藏在宇宙深处的奥秘。

(责任编辑：zx0001)
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