JUNO站点空气中铀钍沉积的定量测量与洁净度控制策略
仪器与探测器
2026-03-05 v2 高能物理 - 实验
摘要
江门中微子实验（JUNO）采用一个位于地下 700 米的 20 千吨液体闪烁体（LS）探测器。为实现其物理目标，LS 必须达到 U/Th 含量为 10 g/g 的超低水平。鉴于空气中的尘埃放射性高出约 12 个数量级，现场安装过程中必须保持极高的洁净度。20 千吨 LS 中允许的总尘埃质量仅为约 8 毫克。为此，丙烯酸容器内部必须符合 1,000 级洁净度。预填充水喷淋清洗可将洁净度提高约两个数量级，要求整体环境维持在 10,000 级至 100,000 级之间。在 JUNO，已在 120,000 立方米的地下实验大厅实施了洁净室管理系统。自 2022 年 5 月以来，连续激光粒子监测始终实现平均 74,000 级的洁净度。此外，我们开发了一种直接测量探测器表面 U/Th 沉积速率的方法。使用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），灵敏度达到亚 ppt 级（<10 g/g），从而能够在探测器建造期间实现有效的洁净度控制和外部污染评估。
引用
@article{arxiv.2507.05759,
title = {Quantitative U/Th deposition and cleanliness control strategies in the JUNO site air},
author = {Jie Zhao and Chenyang Cui and Yongpeng Zhang and Gaosong Li and Nan Wang and Monica Sisti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05759},
year = {2026}
}