费米实验室沙丘实验的巨大洞穴挖掘工作完成

挖掘工人已经完成了国际深部地下中微子实验巨型粒子探测器未来所在地的挖掘工作。这三个巨大的洞穴位于地表以下一英里处，是一个新研究设施的核心，该设施横跨约八个足球场大小的地下区域。

沙丘科学家将由美国能源部费米国家加速器实验室主办，研究被称为中微子的神秘粒子的行为，以解决有关宇宙的一些最大问题。为什么我们的宇宙是由物质组成的?爆炸的恒星是如何产生黑洞的?中微子是否与暗物质或其他未被发现的粒子有关?

这些洞穴为四个大型中微子探测器提供了空间，每个探测器的大小相当于一栋七层楼的建筑。探测器将充满液氩并记录中微子与透明液体的罕见相互作用。

每秒有数万亿个中微子在我们不知情的情况下穿过我们的身体。通过DUNE，科学家们将寻找来自爆炸恒星的中微子，并检查费米实验室产生的中微子束的行为，费米实验室位于芝加哥附近，距地下洞穴以东约800英里。

由世界上最强烈的中微子源产生的光束将从费米实验室直接穿过地球和岩石到达南达科他州的沙丘探测器。中微子的路径不需要隧道。

美国项目总监克里斯·莫西(ChrisMossey)表示：“这些巨大洞穴的挖掘工作的完成是该项目的一项重大成就。”“完成这一步骤为今年晚些时候开始安装探测器的项目做好了准备，并使我们距离实现这一世界级地下设施的愿景又近了一步。”

自2021年以来，工程、施工和挖掘团队一直在桑福德地下研究设施(沙丘南达科他州部分的所在地)地下4,850英尺处工作。施工人员拆除了重型采矿设备，并使用现有的竖井将其逐件运输到地下。

在地下，工人们重新组装了设备，工人们花了近两年的时间来爆破和清除岩石。近800,000吨岩石被挖掘并从地下运输到地上广阔的前矿区(称为露天矿区)。

工人们很快就会开始为洞穴配备安装DUNE探测器和研究设施日常运营所需的系统。今年晚些时候，项目团队计划开始安装将容纳第一个中微子探测器的绝缘钢结构。目标是在2028年底前让第一个探测器投入运行。

“三个大型洞穴和所有相互连接的巷道的完工标志着一次真正大型挖掘的结束。挖掘承包商保持了堪称典范的安全记录，工作超过一百万小时，没有发生任何损失时间的事故。这是这项重型挖掘的一项重大成就。费米实验室的迈克尔·格梅利(MichaelGemelli)说道，他负责管理蒂森矿业公司(ThyssenMining)的洞穴挖掘工作。

“该项目这一阶段的成功归功于挖掘工人的安全、专注的工作、项目工程师和支持人员的多学科背景。对于这个国际项目来说，这是多么了不起的成就和里程碑。”

沙丘科学家们迫切希望开始安装粒子探测器。DUNE合作由来自36个国家200多个机构的1,400多名科学家和工程师组成，已成功测试了第一个探测器的技术和组装过程。

其组件的批量生产已经开始。欧洲核子研究中心(CERN)实验室正在使用粒子束对这两种探测器的技术进行测试。