江门中微子实验光电倍增管测试与防护课题负责人秦中华: 江门中微子实验“眼睛”的守护者

来源:开平市科学技术协会 发布日期:2023-07-05 09:49:13 字体: 【大】 【中】 【小】 收藏 【打印】

倘若要问什么是江门中微子实验的“眼睛”,要数江门中微子实验光电倍增管测试与防护系统负责人秦中华最有发言权。

“实验的‘眼睛’是两万支安装在钢球架上20英寸的光电倍增管,它们直冲有机玻璃球,‘盯紧’里面发出的似幽灵般闪过极微弱的光信号,灵敏、快速地捕捉并将其转换成电信号记录下来……”秦中华聊起中微子的相关话题,眼里总是闪着光,满是对高能物理研究的热爱。

秦中华自2022年9月江门中微子实验站开始光电倍增管安装以来,90%的时间驻扎在实验现场,一周7天工作无休,对安装方案进行优化,把安装计划做到按天执行,并每天下井督促安装工作的进展,亲自爬到40米高的网架上检查安装质量,荣获2023年度“侨都最美科技工作者”实至名归。

越挫越勇攻关技术

对于秦中华而言,这些实验的“眼睛”是他的“心肝宝贝”。面对着国外技术的封锁,自2015年担任江门中微子实验光电倍增管测试与防护系统负责人起,秦中华顶着压力挑起重担,从0到1,率领团队进行光电倍增管防水封装和水下防爆的技术攻关。

期间,眼看着一个又一个光电倍增管实验样品的失败,他们不但没有气馁,反而激起了他们克难攻坚的斗志。“我们一定要把防水封装和水下防爆技术研究出来,完成工程任务!”为了更好地开展技术攻关,2017年,秦中华率领团队,将研究阵地从北京转战到广东中山,建立了光电倍增管测试与防护实验室,每天泡在里面锲而不舍地一次又一次探讨方案、改进设计,制作样品和开展测试。功夫不负有心人,光电倍增管的防水封装和水下防爆技术最终研发成功,并在2021年完成了对所有2万支20英寸光电倍增管的防水封装,也成功申请到了国家发明专利。

严谨“较劲”敬畏科研

随着光电倍增管工作的开展和江门中微子实验站基建工程的逐渐完善,2022年9月,秦中华来到了江门中微子实验站现场,同时又多了一个崭新的身份——江门中微子实验光电倍增管现场安装负责人,真正开启了地下“星空”的探索之旅。

“做科研工程就是细节决定成败,差一分一毫都有可能影响整个实验的结果。”这是秦中华常常对自己、团队成员和现场施工人员说的一句话。对待科研,秦中华处处和自己较劲,他是这样说的,同时也是这样做的。

从2022年9月至今,秦中华基本上把所有精力和时间都花在光电倍增管安装工作上。“中华在光电倍增管的安装工作中真的做到了尽职尽责,他的敬业和认真令人佩服。”谈起秦中华,“拼”“敬业”“认真”“严谨”均是江门中微子实验总工程师马骁妍口中的高频词。“时间紧任务重,为了能够按时按质完成安装工作,我把任务的执行计划以天为单位细分安排下去,每天都对安装进展情况和所碰到的问题进行讨论。”光电倍增管的安装工作是个非常复杂的工程,作为负责人,秦中华每天协调着20英寸光电倍增管及水下电子学、3英寸光电倍增管、反符合探测器模块以及地磁屏蔽系统等多项安装工作。

为了让“眼睛”尽可能无死区,光电倍增管的安装要求也近乎苛刻,两支光电倍增管之间平均只能有3毫米的间距。“光电倍增管的安装一定要很谨慎,一丁点的误差都要调!”秦中华严肃地对安装人员说。因为最终给有机玻璃球灌满20000吨可以让中微子“闪烁”的液体,并在球外的‘大桶’里灌满35000吨超纯净水密封后需要运行至少20年,没有任何维修的机会,每年的损耗率不能超过千分之一。“倘若期间光电倍增管出现炸裂,在水压的作用下将会有连锁爆炸的可能,造成严重的实验事故,一点马虎不得。”聊起安装误差没有及时发现对后续运行可能造成的严重后果,严谨的秦中华脸色凝重了起来。

为了确保万无一失,秦中华每天白天下井督促安装工作的进展,亲自手脚并用,爬上40米高的不锈钢网架顶部检查光电倍增管的安装质量,一旦发现问题便要求及时改进。经常晚上也会下到井里值班到半夜一点,或是组织团队和安装人员开会梳理安装工作中出现的问题,研究改进方案。“目前光电倍增管的安装工作进展良好,预计明年初能完工。整个实验明年上半年将开始灌装液体并开始试运行,明年底开始正式运行。”在秦中华的带领下,光电倍增管的安装工作在有条不紊的进行,也推动着整个实验建设的进展。

“中微子关乎宇宙起源之谜,也蕴藏着人类等物质世界存在的秘密,我们会努力完成江门中微子实验的建设,争取早日取得科学成果,为人类了解物质微观结构和拓展对宇宙的认识作出贡献。”说罢,秦中华又戴上安全帽穿上反光服,乘着缆车去往地下700米的井里继续开展工作。

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