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【转载】人类发明的神秘探测器  

2015-12-25 23:19:11|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  在过去的一个世纪内,科学家产生了各种创造性的想法来跟踪各种粒子,而这些神奇的装置堪称人类智慧的巅峰之作。让我们一起认识下人类10大不可思议的探测器,你听过几个?                           

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间
1、中微子探测器

  物理学家雷·戴维斯在1966年就构思了使用600吨四氯乙烯注入南达科他州布莱克山下方,试图触发化学反应来自计算来自太阳的中微子。最后他得到了理论上三分之一的中微子值,同时也证明该方法是成功的。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间
2、前苏联海军CMS粒子探测器

  在20世纪40年代,苏联海军使用了高质量的黄铜来制造炮弹,半个世纪后这些炮弹仍然保留到了今天,于是欧洲核子研究中心的科学家“盯上”了这些优质黄铜。这是因为CMS粒子探测器所需要的黄铜与这些炮弹相符合,之后核子研究中心与俄罗斯达成协议,让半个世纪前的炮弹材料来建造LHC能量探测器。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间
3、费米实验室中微子探测器

  位于明尼苏达州北部的费米实验室拥有1.4万吨的NOVA中微子探测器,这可能是世界上最大的独立式塑料结构,内部拥有大量的填充液体物质,即95%的矿物油。这些原料将作为中微子探测器的液体闪烁器,当中微子与液体颗粒发生碰撞的时候,科学家就可以探测到释放的闪光。原料来源于路易斯安那州西南部的一炼油厂。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间
4、格兰萨索国家实验室OPERA探测器

  位于格兰萨索国家实验室的OPERA探测器使用了另一种方法来捕捉中微子,科学家设计了铝箔包裹的铅砖,建造起一座由15万块铅砖构成的粒子捕捉墙,每块铅砖的重量为18磅。当中微子进入捕捉装置后,就会产生其他粒子,同时留下条纹痕迹。于是该实验室安装了11台机器人,每天的任务就是查看中微子是否在砖块上留下痕迹。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间
5、麦迪逊大学宇宙射线粒子探测器

  威斯康星州麦迪逊大学的物理学家开发了一个教育应用程序,可快速记录宇宙射线粒子。无独有偶,来自加州大学欧文分校和加州大学戴维斯分校的物理学家也开发了类似的应用程序来收集宇宙射线粒子,他们的目标是建立一个基于移动互联网的宇宙射线探测器。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间

  科学家在南极洲建造了一座冰立方实验室,由86根装有传感器的电缆组成,从冰面向下延伸了超过1英里。当宇宙射线与其他粒子发生作用时,可产生中微子,同时会伴随着切伦科夫光的出现。因此科学家在冰立方周围安装了5000具光学探测装置,用来捕捉由中微子活动产生的蓝光。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间
7、南极洲气球中微子探测器

  同样在南极洲,科学家使用巨大的科学气球将瞬态脉冲天线释放进入高空环境,该仪器可监听射电信号,即阿斯卡莱恩效应。一旦宇宙中微子穿过南极上空,科学家就可以探测到中微子的信号。该装置非常灵敏,可以探测400英里远的手持电台。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间
8、加拿大暗物质粒子探测器

  当前科学家在探测暗物质粒子方面还没有取得突破性的进展,位于加拿大安大略省,科学家建造了堪称世界上最深的地下实验室。该实验室的目标就是探测暗物质粒子,如果暗物质粒子可与氟核发生作用,就可让反应液体沸腾,在腔室中形成泡泡。科学家只要观测到泡泡的产生,就可以反推暗物质粒子。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间
9、云室宇宙介子探测器

  干冰,酒精和一个鱼缸就可以打造一个粒子物理实验室,事实上这是一个云室的基本材料。1927年诺贝尔物理学奖的得主就是云室的发明人,如果你有足够的耐心,云室甚至可以捕捉到宇宙介子,当酒精形成厚厚的蒸气后再通过干冰冷却,就可以让粒子运动轨迹呈现出来。

 

人类发明的神秘探测器 - 五月风 - 五月风空间

  SLAC国家加速器实验室在上个世纪70年代末试图建造了一个“水晶球”来定位亚原子粒子,结果他们用600个碘化钠晶体打造成一个探测器,安装在SPEAR粒子对撞机中。科学家认为该方法能够用来探测中性粒子,并捕捉粒子碰撞。到目前为止,该探测器仍然在使用之中,位于德国美因茨的古腾堡大学。

 

 

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