4月6日,大型無中微子雙貝塔衰變實驗CUORE在Nature雜誌上發佈了對中微子奇异特性的最新研究進展,給出了中微子馬約拉納内容最嚴格的實驗限制之一(https://doi.org/10.1038/s41586-022-04497-4)。中國科學院上海矽酸鹽研究所為該實驗極低溫晶體陣列提供了大尺寸高純TeO2晶體。
上海矽酸鹽所高性能聲光資料與器件課題組研製的5cm x 5cm x 5cm的988塊大尺寸高純TeO2晶體是提升實驗探測靈敏度的關鍵。晶體陣列包含19個塔,每個塔13層,每層4塊晶體,而晶體內部的關鍵放射性雜質U、Th的含量低於10-14g/g,超出了最靈敏的高分辨質譜的探測能力。
據悉,CUORE實驗位於世界上最大的地下實驗室之一的義大利格蘭薩索國家實驗室,有1500米的岩石遮罩,希望通過絕對零度附近的極低溫晶體陣列來研究中微子特性,尋找宇宙起源的秘密。CUORE實驗裝置已成為現時世界上最大的極低溫晶體量熱裝置,實現了晶體量熱器探測科技的創新,為下一代更高分辯率的CUPID實驗建立了基礎。
CUORE實驗裝置示意圖(左)與TeO2晶體陣列實物圖(右)