스놀라브

SNOLAB

SNOLAB는 중성미자와 암흑물질 물리학을 전문으로 하는 캐나다의 지하 과학 연구소입니다.온타리오주 서드베리 인근 베일의 크레이튼 니켈 광산의 지표면 아래 2km 지점에 위치한 SNOLAB는 원래 서드베리 중성미자 관측소(SNO) 태양 중성미자 실험을 위해 건설된 기존 시설을 확장한 것입니다.

SNOLAB 표면 빌딩.지하시설은 베일리미티드가 운영하는 인근 광산 엘리베이터를 통해 이용할 수 있다

SNOLAB는 세계에서 가장 깊은 운영 클린룸 시설입니다.활성 광산을 통해 접근하지만 실험실 내 시설은 먼지 및 배경 방사선이 매우 적은 클래스 2000 클린룸으로 유지됩니다.SNOLAB의 2070m(6800피트)의 오버부하 암석은 6010m의 물 등가물(MWE)을 우주선으로부터 차폐하여 높은 민감도와 매우 낮은 [1]계수율을 필요로 하는 실험을 위한 저배경 환경을 제공한다.SNOLAB가 제공하는 뛰어난 깊이와 청결성의 조합으로 매우 드문 상호작용과 약한 공정을 연구할 수 있습니다.중성미자와 암흑물질 물리학 외에도, SNOLAB는 지하 환경에서의 생물학적 실험의 호스트이기도 하다.

역사

서드베리 뉴트리노 천문대는 1992년 [2]콜라 골드필드 실험이 끝난 이후 세계에서 가장 깊은 지하 실험이었다.북미에서 수심 2100m의 가장 깊은 지하 실험실과 4800MWE의 세계에서 가장 깊은 지하 실험실을 가진 많은 다른 그룹들은 6000MWE 위치에서 실험을 수행하는 데 관심이 있었다.

2002년 캐나다 혁신 재단은 SNO 시설을 범용 [3]실험실로 확장하기 위해 자금을 승인했으며, 2007년과 [5]2008년에는[4] 더 많은 자금을 지원받았다.

주요 실험실 공간은 2009년에 [6]완공되었으며,[7] 2011년 3월에 실험실 전체가 '깨끗한' 공간으로 운영되기 시작했습니다.

SNOLAB는 2011년부터 중국진핑지하연구소와 연계된 세계에서 가장 깊은 지하 실험실이다.CJPL은 암석(2.4km)이 더 많지만 과학용도의 유효 깊이는 우주선 뮤온 플럭스에 의해 결정되며, CJPL의 산 위치는 SNOLAB의 평평한 오버부하보다 측면에서 뮤온을 더 많이 수용할 수 있다.측정된 뮤온 플럭스는 [1][better source needed]SNOLAB에서 0.27μ/m²/일(3.1×10μ−10/cm²/s)이고, 0.305±0.020μ/m²/일((3.53±0.23)이다.측정−10 불확도 [8]범위 내에서 (비교적으로 해수면에서의 속도는 약 1500만 μ/m²/day이다.)

CJPL은 주변 암석의 방사성 동위원소가 적다는 장점이 있다.

실험

2019년 11월 현재 SNOLAB는 다음과 같은 [9][10][3][11][12]실험을 진행하고 있다.

중성미자 검출기

  • SNO+는 원래 SNO 실험실을 사용하는 중성미자 실험이지만, SNO의 중수 대신 액체 섬광기를 사용한다. 섬광기인 선형 알킬 벤젠은 광수율을 증가시키고, 따라서 감도를 증가시켜 SNO+는 태양 중성미자뿐만 아니라 지오뉴트리노, 원자로 중성미자를 검출할 수 있다.SNO+의 궁극적인 목표는 중성미자 이중 베타 붕괴(0vbb)를 관찰하는 것이다.
  • HALO는 우리 [13][14]은하 내 초신성으로부터 중성미자를 검출하기 위해 고리 모양의 납 블록을 사용하는 중성자 검출기입니다.HALO는 천문학자들이 핵붕괴 [15]초신성 이후에 볼 수 있는 첫 번째 광자를 관찰할 수 있는 기회를 주는 중성미자 민감 검출기의 국제 협력인 초신성 조기 경고 시스템(SNEWS)의 일부이다.

암흑 물질 검출기

  • DAMIC - Dark Matter in Chargeed Coupled Devices (CCD) – 비정상적으로 두꺼운 CCD를 사용하여 검출기를 통과하는 입자의 긴 노출 이미지를 촬영하는 암흑 물질 검출기.다양한 입자들이 신호를 보내고 있으며 DAMIC는 암흑 물질 [16][17][18][19]입자의 신호를 보낼 수 있는 새로운 무언가를 찾고 있다.
  • DEAP-3600 - Argon Pulse-shape Detection을 사용한 암흑 물질 실험 - 액체 아르곤 3600 kg을 사용하는 2세대 암흑 물질 검출기입니다.이 실험은 극도로 민감한 광전자 증배관에서 검출된 [20][21][22]소량의 빛이나 아르곤 섬광을 통해 WIMP와 유사한 암흑 물질 입자를 검출하는 것을 목표로 한다.
  • 3세대 버블챔버 암흑물질 탐색 [10][23]실험인 PICO 40L는 옛 피카소와 쿠퍼의 [24][25]합작품이다.PICO는 에너지가 입자 상호작용에 의해 축적될 때 작은 기포를 형성하는 과열된 유체를 사용하여 작동합니다.그런 다음 이러한 거품은 고속 카메라와 [26]매우 민감한 마이크에 의해 감지됩니다.

생물학적 실험

  • FLAME – Flyes in A Mine Experiment – 초파리를 모델 유기체로 사용하여 [27]지하에서 대기압 상승으로 인한 물리적 반응을 조사하는 생물학적 실험입니다.
  • 수리 – 이온화 방사선의 유무에 대한 연구 – 성장, 발달 및 세포 복구 [28]메커니즘에 대한 저배경 방사선의 영향을 조사하는 생물학적 실험입니다.

건설 중인 프로젝트

  • Super-CDMS - Super-Cryogenic Dark Matter Search - 실리콘과 게르마늄 결정을 사용하여 절대 0도보다 약간 높은 10mK까지 냉각한 2세대 암흑 물질 검출기입니다.이 실험은 입자 충돌로 인한 결정 내 극소량의 에너지 증착을 통해 저질량 암흑물질 입자를 감지해 [29][30][31][32]센서에 의해 진동을 감지하는 것을 목적으로 한다.
  • NEWS-G - 구 – 가스에 대한 새로운 실험 – DEAP-3600 및 miniCLEAN에 사용된 액체 귀가스와는 대조적으로 기체 상태의 귀가스를 사용하는 2세대 구형 비례 정전식 암흑 물질 검출기이다.원래 NEWS 실험은 Laboratoire Souterrain de Modane에서 [33][34]진행되었습니다.

해체된 실험

장래의 프로젝트

차세대 nEXO와 [41][42][23][43][24]같은 실험실이 필요한 추가적인 실험이 있으며, 코브라 실험은 중성미자 이중 베타 [38][40]붕괴를 탐색한다.더 큰 규모의 PICO-500L [44]검출기에 대한 계획도 있다.

SNOLAB 지하 시설의 총 규모는 다음과 같습니다.[45][46] (유틸리티 공간 및 인력 공간 포함)

발굴. 클린룸 실험실.
용적률 7,215 m²
77,636 피트²		 4,942 m²
53,180피트²		 3,055 m²
32,877 피트²
용량 46,648 m2
1,647,134 피트		 37,241 m²
1,314,973 피트(약 155 m)		 29,555 m²
1,043,579 피트 (158 m)

레퍼런스

  1. ^ a b SNOLAB User's Handbook Rev. 2 (PDF), 2006-06-26, p. 13, retrieved 2013-02-01
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  3. ^ a b "Canada selects 9 projects to lead in international research" (Press release). Canada Foundation for Innovation. 2002-06-20. Retrieved 2007-09-21.
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외부 링크

좌표:46°28.3ºN 81°11.2µW/46.4717°N 81.1867°W/ 46.4717; -81.199(SNOLAB 표면 건물)