超級神岡探測器
超級神岡探測器（英語：Super-Kamiokande，可縮寫為Super-K或SK；日語：スーパーカミオカンデ），全名為超級神岡中微子探測實驗（Super-Kamioka Neutrino Detection Experiment），是日本東京大學在岐阜縣飛驒市神岡町的茂住礦山一個深達1000米的廢棄砷礦中建造的大型中微子探測器。其目標是探測質子衰變以及被設計來尋找太陽、地球大氣的中微子，並觀測銀河系內超新星爆發。[1]
目錄
成果
在1987年2月，一場超新星爆發SN1987A出現在大麥哲倫星系。在此次事件中，超級神岡探測器第一次偵測到超新星中微子。超級神岡探測器對這些中微子偵測到了11場事件。這次觀測證實了超新星爆發理論的正確性，並開啟了中微子天文學。 1998年，超級神岡探測器首次發現了中微子震盪的強烈證據，其觀測到了μ子中微子轉變為τ子中微子的現象，這顯示中微子具有質量。梶田隆章在該年的「中微子物理學・宇宙物理學國際會議」上發表該結果，並因此研究獲得2015年的諾貝爾物理學獎。 [2]
歷史
這台探測器最初名為「神岡核子衰變實驗」（KamiokaNDE），於1982年開始建造，1983年完工，圓柱形容器高16米，直徑15.6米，裝有3000噸水和大約1000隻光電倍增管，目的是探測粒子物理學中的一個基本問題——質子衰變。1985年，探測器開始進行擴建，名為神岡核子衰變實驗II期（KamiokaNDE-II），靈敏度大大提高。1987年2月，神岡探測器與美國的探測器共同發現了大麥哲倫雲中超新星1987A爆發時產生的中微子，這是人類首次探測到太陽系以外的天體產生的中微子。 儘管神岡探測器最初探測質子衰變的目標始終沒有實現，但卻可以接收來自太陽的中微子，並且測量其入射的方向，研究太陽中微子缺失問題。20世紀90年代，神岡觀測台耗資一億美元建造了更大的探測器，名為超級神岡探測器（Super-KamiokaNDE），它的探測物質增加到了 50000 噸高度純淨的水。一句話總結，探測器在各方面都有了長足的改進。超級神岡探測器於1996年開始觀測，其後自1998年起，超級神岡探測器開始發布探測結果。1998年，超級神岡探測器的領導者、日本科學家小柴昌俊發表了測量結果，給出中微子振盪的首個確切證據，認為中微子在三種不同「味」之間是可以相互轉換的，這也表明中微子是有質量的，而不是粒子物理標準模型中預言的零質量粒子。2002年，超級神岡探測器證實反應堆中產生的中微子發生了振盪。這個探測結果在中微子天文學和粒子物理學中具有里程碑式的意義，小柴昌俊因此獲得2002年的諾貝爾物理學獎。 2001年11月12日，超級神岡探測器數千隻光電倍增管由於連鎖反應突然爆裂，隨後工作人員重新排列了未損壞的光電倍增管，使其恢復了一部分工作能力，並加上了聚甲基丙烯酸甲酯保護殼，防止其進一步損壞。2005年7月到2006年6月，超級神岡探測器重新安裝了6000隻光電倍增管。