海铃计划首根全功能探测串列深海运行

IT时代网10月21日消息，9 月下旬，由上海交通大学李政道研究所牵头的“海铃计划”（TRIDENT）深海中微子探测项目取得阶段性进展。团队完成首根全功能中微子探测串列样机的 1900 米水深布放，并接入中国科学院声学研究所建设的南海海底科学观测网，实现深海持续供电、实时数据采集与岸基回传。截至目前串列持续稳定工作，初步数据分析成功识别出具有大气缪子特征的高能粒子候选事例。

这一进展标志着海铃首次完成从核心探测器研制、多探测单元精密集成、深海布放接驳到在线粒子观测的关键技术链路验证。本次布放的串列样机由六个自主研制的混合光电探测模块（hDOM）组成，该模块融合多通道光电倍增管与硅光电倍增器各自的优势，兼具高光子收集效率与快速时间响应。

串列集成对系统协同提出了更高要求：多个探测模块不仅要在稳定工作时保持低功耗，还必须在统一精密时钟下完成多节点同步数据采集、传输与联合分析。团队围绕光电传感器批量测试与标定、多通道全波形读出、亚纳秒级授时、模块间实时通信等开展攻关。通过与企业联合攻关自主研制深海接驳盒、垂直光电复合缆，并采用国产湿插拔连接器，串列成功接入海底观测网。

针对超长柔性精密探测串列的深海布放难题，团队采用自主研制的“蜘蛛系统”实现串列的稳定布放和受控展开，并通过水下机器人完成海底接驳与状态检查。串列接入后，团队立即开展在线调试与数据分析，成功记录到具有大气缪子特征的高能粒子候选事例。

大气缪子由宇宙射线与地球大气相互作用产生，是比电子重约 200 倍的基本粒子，部分高能缪子能够穿透深海并在海水中产生微弱的切伦科夫光。依托高精度时钟同步系统，串列上的多个探测模块可准确记录光子信号的到达时间，并通过时空关联识别高能粒子事例。中微子望远镜同样依赖捕捉中微子与海水相互作用后产生的次级带电粒子发出的切伦科夫光，此次大气缪子候选事例的识别，为高能中微子事例的鉴别与轨迹重建提供了直接的实海实验依据。

“海铃计划”旨在我国南海建设新一代深海中微子望远镜。作为前期探索，“海铃一期”计划在南海“海铃盆地”建设包含 10 根中微子探测串列及 1 根刻度潜标串列的首个近赤道小型中微子望远镜，预计 2027 年完成。团队将继续开展长期稳定性测试、探测器原位刻度及粒子事例重建分析。

编辑：刘宁