Войти
Художественный портрет нейтринного телескопа KM3NeT, закрепленного на морском дне 
Логотип KM3NeT Нейтринный телескоп Кубический километр или KM3NeT - это будущая европейская исследовательская инфраструктура, которая будет расположена в нижней части. Здесь будет размещен нейтринный телескоп следующего поколения в виде водяного черенковского детектора с инструментальным объемом в несколько кубических километров, распределенных по трем точкам Средиземного моря: KM3NeT-Fr (off Тулон, Франция), KM3NeT-It (от Портопало-ди-Капо-Пассеро, Сицилия, Италия) и KM3NeT-Gr (от Пилос, Пелопоннес, Греция). В рамках проекта KM3NeT продолжаются работы, проводимые в рамках нейтринного телескопа ANTARES (телескоп, построенный у берегов Франции) (планируемый телескоп у берегов Италии) и NESTOR (планируемый телескоп у берегов Греции). проекты.
KM3NeT будет искать нейтрино из далеких астрофизических источников, таких как остатки сверхновых, гамма-всплески, сверхновые или сталкивающиеся звезды и станут мощным инструментом в поисках темной материи во Вселенной. Его основная цель - обнаружить нейтрино от источников в нашей галактике. Массивы из тысяч оптических сенсорных модулей будут обнаруживать слабый свет в глубоком море от заряженных частиц, возникающих в результате столкновений нейтрино с водой или камнями в непосредственной близости от детектора. В исследовательской инфраструктуре также будут размещены приборы для других наук, таких как морская биология, океанография и геофизика, для долгосрочного онлайн-мониторинга глубоководной среды. и морское дно на глубине нескольких километров.
После полного завершения исследовательская инфраструктура KM3NeT будет состоять из нескольких крупных субдетекторов. Сначала два из них, вместе составляющие детектор ARCA, действительно сформируют телескоп, ищущий далекие источники нейтрино. Другой субдетектор - ORCA - будет оптимизирован для измерения свойств самого нейтрино. В этом смысле ORCA - детектор физики нейтринных частиц.
Цифровой оптический модуль (DOM) KM3NeT в лаборатории В будущем и в ожидании финансирования полный нейтринный телескоп будет содержать порядка 12000 устойчивых к давлению стеклянных сфер, прикрепленных примерно к 600 струнам. На текущем этапе строительства телескоп будет состоять из 345 струн, 230 в детекторе ARCA и 115 в детекторе ORCA. Каждая струна удерживает 18 сенсорных сфер, прикрепленных к морскому дну и поддерживаемых поплавками. Каждая сфера, называемая «цифровым оптическим модулем» (DOM), имеет диаметр около 17 дюймов (43 см), содержит 31 3-дюймовую (7,6 см) трубку фотоумножителя с вспомогательной электроникой и подключена к берег через оптическую сеть с высокой пропускной способностью. Вместе детектор ARCA и ORCA содержит 6210 DOM.
На берегу каждого места установки KM3NeT ферма компьютеров будет выполнять первый фильтр данных в поиске сигнала космических нейтрино, прежде чем передавать данные в центральный центр обработки данных KM3NeT для хранения и далее. анализ ученых KM3NeT.
На площадке KM3NeT-It на глубине 3400 м находится детектор ARCA (Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss) с более широко расположенными DOM, оптимизированными для обнаружения космических нейтрино высоких энергий в ТэВ– Диапазон ПэВ. Длина его гирлянд составляет 650 м, расстояние между ними 90 м.
На площадке KM3NeT-Fr на глубине 2475 м находится детектор ORCA (исследование колебаний с помощью Cosmics in the Abyss), более компактный массив с более близко расположенные датчики, оптимизированные для атмосферных нейтрино в диапазоне ГэВ. Он будет состоять из 115 строк в 20-метровой треугольной сетке с 9-метровым интервалом между DOM в строке. В целом, установка имеет диаметр около 210 м, а длина гирлянд - 200 м.
Конструкция нейтринного телескопа KM3NeT очень модульная, и конструкция может быть поэтапной во времени. В 2012 году начался первый этап реализации исследовательского комплекса KM3NeT со строительства инфраструктуры морского дна на площадках KM3NeT-Fr и KM3NeT-It. Прототип цифрового оптического модуля KM3NeT (KM3NeT-DOM) успешно собирал данные более года в составе телескопа ANTARES. Площадка установки KM3NeT-Fr рядом с телескопом АНТАРЕС готовится к установке в 2019 году первых струн для детектора ORCA по физике нейтринных частиц. На сайте KM3NET-It первый прототип KM3NeT-строки успешно собирал данные около года. В 2016 и 2017 годах были установлены первые полные гирлянды детектора ARCA. В 2018 году подводная кабельная сеть была остановлена. В начале 2019 года временное исправление оживило сеть и первую нитку. Кабельная сеть на объекте модернизируется для установки двух субдетекторов по 115 струн каждый для ARCA. В феврале 2020 года была завершена первая очередь детектора ORCA с установкой шестой струны. Вместе ARCA и ORCA образуют вторую фазу построения KM3NeT.
Кроме того, проект под названием SMO предоставит KM3Net акустическое обнаружение (гидрофоны), чтобы помочь с мониторингом положения струн в воде. Эта технология в настоящее время также проходит испытания на предмет возможного нового способа наблюдения нейтрино с помощью акустических волн.
При разработке детектора нейтрино KM3NeT опирается на опыт трех пилотных проектов в Средиземном море: детектор ANTARES, детектор (NEMO) и NESTOR Project. В рамках проектов NEMO и NESTOR выполнялись исследовательские и опытно-конструкторские работы для нейтринного телескопа, но указанные телескопы никогда не строились (за исключением некоторых небольших прототипов). Телескоп АНТАРЕС был завершен 30 мая 2008 года и является самым большим нейтринным телескопом в северном полушарии. В южном полушарии, в Антарктиде, уже действует нейтринная обсерватория IceCube. Вместе IceCube и KM3NeT будут наблюдать за всем небом и сформируют глобальную нейтринную обсерваторию.
Электроника для считывания показаний фотоэлектронных умножителей и калибровочных приборов внутри KM3NeT DOM
KM3NeT LOM - ракета-носитель оптических модулей - загружается на судно развертывания RV Pelagia. Обнаружение полной строки перекатывается на LOM. По прибытии на дно струна раскручивается на всю длину.
Опытный образец КМ3НеТ ДОМ, установленный в приборной линейке нейтринного телескопа АНТАРЕС. DOM работает с апреля 2013 года.
