Mission to Unlock Universe’s Secrets Reaches Halfway Mark

ランカスター大学は、米国での画期的な国際物理学実験のために英国で組み立てられている137台の巨大ニュートリノセンサーの半分の構築を支援した。

深層ニュートリノ実験 (DUNE) プロジェクトは、宇宙の起源と構造についての理解を進めることを目的としています。米国エネルギー省のフェルミ国立加速器研究所 (Fermilab) が主催する DUNE は、将来の米国の素粒子物理学プログラムの旗艦であり、英国の実験素粒子物理学戦略の主要部分を形成しています。

DUNE は、ニュートリノと呼ばれる粒子とその反物質である反ニュートリノの挙動を研究します。これは、反物質がほとんど消滅しているのに、なぜ私たちが物質支配の宇宙に住んでいるのかについての洞察を与える可能性がある。 DUNE はまた、星が爆発するときに生成される超新星ニュートリノも監視し、科学者たちは中性子星やブラック ホールの形成を観察できるようになります。

アノードプレーンアセンブリ（APA）として知られるこの巨大ニュートリノセンサーは、およそ2階建ての建物の高さで、ランカスターなどの大学の協力を得て英国科学技術施設評議会のデアズベリー研究所で組み立てられている。

2024年、英国科学技術施設評議会（STFC）は、ランカスター大学物理学教授のヤロスワフ・ノワク氏が主導するAPAプロジェクトに対してランカスター大学に92万8,000ポンドの資金を授与した。

ノワク教授は次のように述べています。「中間点に到達したことは重要な成果です。 Lancaster は、APA フレームの納品、42,000 を超える回路基板のテスト、および個々のコンポーネントと完成した APA の両方の品質保証を特に担当するなど、生産プログラム全体にわたって貢献してきました。 DUNE の成功はこのレベルの精度にかかっており、私はチームが達成したことを非常に誇りに思っています。」

ランカスター大学の DUNE APA プログラムへの貢献は、制作のあらゆる段階に及びます。 Nowak 教授は APA フレーム プログラムを主導し、検出器インフラストラクチャの重要なコンポーネントを提供しました。他のスタッフには、グウェン・ムスター氏、アグニエシュカ・ノワク博士、トム・ウォルシュ氏、マシュー・ハンディ氏、ランカスター博士課程の学生クリッティカ・アディカリ氏、物理学部の学生15名、大学院生の研究者、研究スタッフ、技術者が含まれていた。

ランカスター チームは力を合わせて 42,000 枚以上のプリント基板をテストし、APA フレームを納品し、個々のコンポーネントと完成した APA アセンブリの両方の品質を保証する中心的な役割を果たし、世界で最も野心的な素粒子物理学実験の 1 つに必要な信頼性と性能の確保に貢献しました。

完成したAPAは最終的にサンフォード地下研究施設の地下約1マイルに設置され、DUNEの検出器には数万トンの液体アルゴンが含まれることになる。

STFCのデアズベリー研究所の技術責任者であるイアン・ラザラス氏は、「APA生産の中間点に到達することは、関係者全員にとって素晴らしいマイルストーンである。これらは非常に大きく、技術的に要求の厳しい検出器コンポーネントであり、この段階に到達することは、プログラムのあらゆる部分に投入されたスキル、配慮、チームワークを反映している」と語った。

「デアズベリー研究所でAPAを構築するエンジニアから、コンポーネントを供給し、テストを実施し、科学的専門知識を提供する大学チームに至るまで、これはまさに英国全土の取り組みでした。この研究がDUNEの一部として具体化していくのを見ること、そしてこれらの検出器パネルが最終的に科学者が私たちの宇宙に関する最大の疑問のいくつかを調査するのに役立つことを知ることは興奮しています。」

英国の 137 の APA の半分が完了し、残りのすべてのアセンブリを実験に提供することに向けて作業が続けられています。残りの APA は 2029 年 4 月から 5 月に完成し、2029 年 1 月から 11 月の間にサウスダコタ州に設置される予定です。