趙潔

????策劃：谷江民 謝敏

????統(tǒng)籌：王平強(qiáng) 王鼎強(qiáng)

????撰文：張浩洋

????供圖：譚熏清

????神秘莫測的“幽靈粒子”中微子，自宇宙誕生之初便悄然存在，吸引科學(xué)家們前仆后繼去探索。捕捉中微子的艱難征途中，本底控制是至關(guān)重要的前置任務(wù)。近日，本報(bào)記者采訪了中國科學(xué)院高能物理研究所青年研究員、江門中微子實(shí)驗(yàn)本底控制負(fù)責(zé)人趙潔，聽她講述與江門中微子實(shí)驗(yàn)的不解之緣以及背后的艱辛與堅(jiān)守。

????努力把干擾信號(hào)降到最低

????記者：趙潔老師，讀者對(duì)您以及您專注的本底控制領(lǐng)域都充滿好奇。您是怎么跟中微子結(jié)緣的？為什么江門中微子實(shí)驗(yàn)要追求極致的本底控制呢？

????趙潔：我博士畢業(yè)后就加入江門中微子實(shí)驗(yàn)，至今已經(jīng)10年，負(fù)責(zé)本底控制工作。中微子很難被捕獲，我們搭建探測器去捕捉它時(shí)，環(huán)境和材料等各方面都會(huì)產(chǎn)生假信號(hào)，這些信號(hào)會(huì)干擾捕捉中微子。本底控制就是要盡最大努力把這些干擾信號(hào)降到最低，這是捕獲中微子的前置條件。本底主要包括周圍環(huán)境和天外宇宙射線兩方面。周圍環(huán)境中的建筑、桌子、地毯甚至灰塵都含有天然放射性；宇宙射線也會(huì)產(chǎn)生假信號(hào)。所以，我們把探測器放到地下700米，利用山體有效降低宇宙射線帶來的干擾，能降低10萬倍以上。

????記者：據(jù)我們了解，本底控制是項(xiàng)非常精細(xì)的工作，實(shí)驗(yàn)建設(shè)過程中，你們遇到哪些困難？

????趙潔：本底控制周期非常長。探測器設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，本底控制相關(guān)工作已經(jīng)開始，每一種材料，哪怕一個(gè)螺母，都需要精心篩查；設(shè)計(jì)完后還要進(jìn)行質(zhì)檢，生產(chǎn)的產(chǎn)品也要保證與質(zhì)檢一致；安裝過程中也不能掉以輕心，如果出現(xiàn)紕漏，導(dǎo)致污染，會(huì)引入額外的干擾。

????我記得2022年第一次到現(xiàn)場時(shí)，就遇到不少難題。當(dāng)時(shí)地下大廳就像一間毛坯房，裸露的巖石隨處可見。洞室里還有具有天然放射性的氡氣，而且其在地下密閉環(huán)境中含量可能很高，對(duì)人體有害。施工現(xiàn)場設(shè)計(jì)了通風(fēng)設(shè)施，但效果沒有預(yù)期的好。最終，我們通過不斷測試風(fēng)向風(fēng)速，優(yōu)化了地下通風(fēng)，將氡氣濃度控制在安全范圍。

????打造一個(gè)封閉的潔凈環(huán)境

????記者：為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的本底控制，您和團(tuán)隊(duì)采取了哪些舉措？

????趙潔：我們到施工現(xiàn)場后，首先將中心探測器實(shí)驗(yàn)大廳隔離起來，使其形成一個(gè)封閉的空間。然后裝上風(fēng)淋室，并將墻壁、風(fēng)管、水池壁和不銹鋼結(jié)構(gòu)擦洗干凈，對(duì)整個(gè)大廳進(jìn)行了一次大掃除。隨后，我們又將所有安裝的器件洗了一遍，并將其包裹得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)再運(yùn)到地下。所有器件進(jìn)實(shí)驗(yàn)大廳前，都會(huì)在門口拆掉最外層的保護(hù)膜，通過風(fēng)淋室再吹一遍，再運(yùn)進(jìn)大廳。大廳環(huán)境維持好后，我們定期做保潔，相關(guān)人員進(jìn)入都要穿防靜電防護(hù)服，并在風(fēng)淋室吹掉身上灰塵，然后穿鞋套或潔凈鞋才能進(jìn)去。大廳內(nèi)的貨物不能著地，要拿托盤托起來，小的構(gòu)件要用塑料筐子裝起來。

????大廳內(nèi)的工具和器件只能在廳內(nèi)使用，不能拿出去。這樣，我們就在里面形成一個(gè)封閉的潔凈環(huán)境。地面鋪上塑料墊膜，再加上廳內(nèi)的循環(huán)過濾系統(tǒng)，全力把大廳的干擾信號(hào)降到最低并將其維持在實(shí)驗(yàn)要求的水平。

????記者：江門中微子實(shí)驗(yàn)即將正式取數(shù)，您現(xiàn)在的心情是怎樣的呢？

????趙潔：江門中微子實(shí)驗(yàn)預(yù)計(jì)今年8月底灌裝完成進(jìn)入正式取數(shù)，但對(duì)于我而言，開始灌裝那一刻取數(shù)工作就已經(jīng)開始了。我們今年2月初開始灌裝液閃，一直到現(xiàn)在都在不停地取數(shù)，分析探測器。幸運(yùn)的是，我們現(xiàn)在已經(jīng)有了初步結(jié)論，探測器跟我們的設(shè)計(jì)是完全一致的。這讓我們非常開心。

????記者：如果回到實(shí)驗(yàn)開始前，您還會(huì)選擇加入這個(gè)團(tuán)隊(duì)嗎？

????趙潔：會(huì)的。我博士期間主要做的是大亞灣中微子實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析，沒有參與到它的初期設(shè)計(jì)或建設(shè)。畢業(yè)時(shí)，江門中微子實(shí)驗(yàn)處于設(shè)計(jì)階段，我有幸在這個(gè)時(shí)刻加入。我知道，這種大科學(xué)裝置的建設(shè)周期都在10年以上，有機(jī)會(huì)從實(shí)驗(yàn)最開始時(shí)參與進(jìn)去，確實(shí)很幸運(yùn)，能趕上也是一種機(jī)遇。