SNOLAB — канадская подземная физическая лаборатория расположенная на глубине 2 км в никелевом руднике Вейла Крейтон в Садбери (Онтарио, Канада). После завершения первоначального эксперимента по наблюдению за нейтрино в Садбери (SNO), объекты инфраструктуры были расширены до постоянной подземной лаборатории.
SNOLAB, здание на поверхность. Оно соединено с подземной лабораторией узкоколейкой железной дорогой.
Детектор DEAP-3600 во время установки в 2014 году
Хотя доступ осуществляется через шахту, сама лаборатория поддерживается как чистая комната класса 2000 с очень низким уровнем пыли и фоновой радиации.
SNOLAB — вторая по глубине расположения подземная лаборатория в мире (после лаборатории Цзиньпин в Китае, на 2016 год). Её покрывающая порода толщиной в 2070 м обеспечивает экранирование от космических лучей в 6010 м водного эквивалента (m.w.e), обеспечивая условия низкого фона для экспериментов, требующих высокой чувствительности и необходимости детектирования событий, происходящих с низкой частотой[1].
История
На момент своего открытия обсерватория SNO была самым глубоким подземным экспериментом в мире (4800 m.w.e), так как эксперименты на золотом руднике Колар закончились закрытием этой шахты в 1992 году[2]. Многие группы исследователей были заинтересованы в проведении экспериментов на глубине в 6000 m.w.e.
В 2002 году Канадским фондом инноваций было одобрено финансирование для расширения объектов SNO в лаборатории общего назначения[3], и в 2007[4] и 2008[5] годах было получено больше средств.
Строительство основного лабораторного пространства было завершено в 2009 году[6], и вся лаборатория вступила в эксплуатацию в качестве «чистого» пространства в марте 2011 года.[7]
SNOLAB на короткое время стала самой глубокой подземной лабораторией в мире, до тех пор, пока она не была превзойдена подземной лабораторией Цзиньпин в Китае (CJPL) глубиной 2,4 км в конце 2010 года. В CJPL достигается поток мюонов менее 0,2 μ/м²/день[8], что немного меньше, чем в SNOLAB — 0,27 μ/м²/день[1]. (Для сравнения, поток мюонов на поверхности (на уровне моря) составляет около 15 миллионов μ/м²/день).
Планировавшаяся лаборатория DUSEL в США, которая была бы глубже, подверглась значительному сокращению, после того как Национальный научный фонд отказал в финансировании в 2010 году[9].
Эксперименты
По состоянию на сентябрь 2015 года SNOLAB проводит пять физических экспериментов:[10][11]:2[12][13]
HALO (гелий-свинцовая обсерватория) детектор нейтрино от сверхновых
В дополнительных запланированных экспериментах было запрошено лабораторное пространство, такое как эксперимент nEXO[30][31]:16[32]:17 COBRA следующего поколения для поиска безнейтринного двойного бета-распада[27]:27 и детектор электростатического тёмного вещества New Experiments With Spheres (NEWS) [33]. Существуют также планы для более крупного детектора PICO-250L[11]:44[17].
Общая площадь подземных сооружений SNOLAB, в том числе технических и бытовых помещений:[34][35]:26
Общий
Чистые комнаты
Лаборатория
Площадь пола
7,215 м²
4,942 м²
3,055 м²
Объём
46,648 м³
37,241 м³
29,555 м³
Ссылки
↑ SNOLAB User's Handbook Rev. 2, 2006-06-26, с. 13, <http://snolab2008.snolab.ca/snolab_users_handbook_rev02.pdf>. Проверено 1 февраля 2013.
Status of India-based Neutrino Observatory (INO)». Proceedings of the Indian National Science Academy70 (1): 71–77. Проверено 2007-08-28.
Canada selects 9 projects to lead in international research. Пресс-релиз. Проверено 2007-09-21.
Province Supports Expansion of World's Deepest Lab Administered by Carleton University. Пресс-релиз. Проверено 2007-09-21.
Пресс-релиз. Проверено 2008-02-26.
SNOLAB Facility Status (27 августа 2009).
http://www.snolab.ca/public/updates/index.html
Measurement of Cosmic Ray Flux in China JinPing underground Laboratory", Chinese Physics C Т. 37 (8), DOI 10.1088/1674-1137/37/8/086001
DUSEL no more", Black Hills Pioneer, <http://www.bhpioneer.com/local_news/article_5c46ec6e-af25-11e0-aeb5-001cc4c03286.html>. Проверено 26 ноября 2012.
↑ SNOLAB: Current experiments
↑ Dark Matter Physics at SNOLAB and Future Prospects" in Fourth International Workshop for the Design of the ANDES Underground Laboratory..
↑ Overview of the SNOLAB Facility and Current Programme Evolution" in SNOLAB Future Planning Workshop 2015.. Проверено 2015-12-03.
↑ The SNOLAB science program" in XIV International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP2015).. Проверено 2015-11-30.
DAMIC now running at SNOLAB, 2012-12-10, <http://www.snolab.ca/news/2012-12-10-damic-now-running-snolab>. Проверено 13 мая 2013.
↑ The DAMIC experiment" in Fourth International Workshop for the Design of the ANDES Underground Laboratory..
PICO-2L now running at SNOLAB! (4 ноября 2013).
↑ PICO 250-liter Bubble Chamber Dark Matter Experiment" in SNOLAB Future Projects Planning Workshop 2013.. Проверено 2015-12-03.
COUPP/PICO Status Report" in Fermilab All Experimenters Meeting.. Проверено 2015-12-03.
PICO experiment: PICO 60. Проверено 17 августа 2015.
COUPP-60 Up and Running at SNOLAB, 2013-05-03, <http://www.snolab.ca/news/2013-05-03-coupp-60-and-running-snolab>. Проверено 13 мая 2013.
Biggest dark matter detector lies in wait for antisocial WIMPs (23 April 2015). «At the end of April, it will join other underground detectors worldwide in the race to find dark matter.».
Second generation dark matter experiment coming to SNOLAB. Пресс-релиз. Проверено 2014-09-18.
"The SuperCDMS Dark Matter Search", SLAC Summer Institute 2012, SLAC National Accelerator Laboratory
http://www-coupp.fnal.gov
Science at SNOLAB
First dark matter search results from a 4-kg CF3I bubble chamber operated in a deep underground site", Physical Review D Т. 86 (5): 052001–052009, FERMILAB-PUB-12-098-AD-AE-CD-E-PPD, DOI 10.1103/PhysRevD.86.052001
↑ "Infrastructure Development for underground labs—SNOLAB experience", 13th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics, Asilomar, California
"The old COUPP detector using bubble chamber technology to search for dark matter. It is not running right now because they have a bigger detector to assemble and play with!" (2013-01-18)
Advanced Instrumentation Techniques in SNOLAB" in 2015 Canadian Association of Physicists Congress..
The SNOLAB Science Programme" in 13th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics.. Проверено 2014-11-21.
Searching for neutrino-less double beta decay with EXO-200 and nEXO" in Neutrino Oscillation Workshop.. Проверено 2015-01-10.
Status and Prospects for the EXO-200 and nEXO Experiments" in XXVII International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics.. Video available at YouTube.
NEWS: New Experiments With Spheres. Проверено 16 августа 2015.
SNOLAB: AstroParticle-Physics Research in Canada (18 февраля 2009).
Facility and experiment developments at SNOLAB" in Fourth International Workshop for the Design of the ANDES Underground Laboratory..