建造成本倍增器，倍增工程是什么意思-方案定制-韩韩H5开发

来源科技日报

将“生命之门”握在手中。探索微观粒子的“放大镜”不再受任何人的控制。

海子山位于四川省桃城市，平均海拔4410米。覆盖面积136平方公里的探测阵列已安装在此前无法到达的位置，近万个探测器正在揭开世纪——高能宇宙射线的来源。

6月19日，国家重大科技基础设施高空航天器观测站进入密集安装阶段。韩国自主研发的2270个高分辨率光电倍增管将在该系统中发挥关键作用。

与此同时，千里之外的江门中微子试验基地，容纳了1万支国产20英寸微通道板式光电倍增管，平均探测效率达到30以上，成功超越国外同类产品水平。

光电倍增管是高能物理实验中关键的通用器件，也是中微子实验中技术最先进、最重要的器件之一。目前，我国打破了同行的垄断，成功研制出世界一流的高性能20英寸微通道板式光电倍增管，解决和推动了我国大科学工程的“窒息”题。确保自主可靠性，掌控真空光电探测器件行业高质量发展。

大型科学计划几乎失败

广东省江门市开平市地下700m。

这里正在建设一个巨大的地下中微子探测实验室，就像科幻大片中的未来世界。它有直径35m的形探测器，内部有重达2万吨的透明液体闪烁体，外径20英寸的光电倍增管2万个，直径3英寸的光电倍增管25000个。在直径为43m的圆柱体中。

当中微子进入形探测器时，它会在线性烷基苯液体闪烁体中以非常低的概率经历衰变，发出非常微弱的光。形探测器外部的光电倍增管就像一个“放大镜”，及时捕获微弱的光线，将其转化为电信号并放大输出，从而可以探测到鬼中微子的行踪。

中微子是神秘的生物。起初，人类认为原子是构成物质世界的最小单位。20世纪初，科学家发现原子是由质子、中子和电子组成。现在人们也知道了更小的基本粒子是夸克和轻子。中微子是轻子。

10多年前，中国科学院院士、中科院高能物理研究所所长王一方就有了利用国产20英寸光电倍增管的大胆想法产生江门中微子。实验基地，提出了新型光电倍增管的专利设计。

但实现这个想法似乎比研究中微子更困难。当时中国只能生产2英寸以下的小型光电倍增管，从成本角度来看是无法接受的，而且与要求的性能相差甚远。

“日本滨松公司垄断了全光电倍增管90%以上的市场份额，高端产品在中国完全被技术封锁。”北方夜视科技有限公司表示。南京分公司总经理孙建宁说。无奈。

如果国家不能生产大型高性能光电倍增管，一切就会落入别人手中。

“外行”找到实现超车的新方法

2007年，我国在大亚湾建成了中微子实验室。所使用的2000多支8英寸光电倍增管全部是美国合作者从滨松公司购买的。

相比之下，20世纪80年代，日本神冈中微子实验室使用的是滨松的20英寸光电倍增管。自该实验室投入使用以来，已颁发了两项诺贝尔物理学。

工欲善其事，必先利其器。20英寸光电倍增管已成为我国重大科学工程必须攻克的堡垒。

2011年，中国科学院高能物理研究所、北方夜视科技有限公司、中国科学院西安光学精密机械研究所、中核控制系统有限公司与南京大学组建大型微通道板光电倍增管产学研合作组。

经过四年的攻关，我们成功研制出适用于大型科学工程装置中微子探测的20英寸高性能微通道板式光电倍增管。该产品综合性能达到先进水平，部分指标超过产品性能。

“提高光电倍增管的探测效率是关键技术之一，涉及两个因素量子效率和收集效率。与日本目前使用的传统金属打拿极光电倍增管倍增方式相比，我们采用微通道板作为电子倍增系统实现电子放大，电子收集效率达到98以上，使得在量子效率基本相同的情况下，探测效率超越日本同类产品。”孙建宁介绍，还研发出了全最大的高真空输送设备。我们还研究了一系列新技术，提高了低放射性本底技术、高增益、长寿命等产品技术指标。

“升级版”光电倍增管已经发布。

与研究中微子不同，海子山LHAASO天文台研究宇宙线的起源。

宇宙飞船蕴藏着宇宙起源、天体演化等宏观信息，是传达“宇宙大事”的使者。自1912年发现宇宙飞船以来，人类从未发现过它的起源，至今仍是“世纪之谜”。

中国科学院高能物理研究所副研究员高波介绍，LHAASO天文台中心有一个由——个切伦科夫探测器组成的“大池”，包含3000个探测装置。需要具有高时间分辨率的光电倍增管来研究单光子水平的光信号，并捕获进入水池上方大气的所有高能伽马射线的痕迹，以研究高能宇宙射线的产生机制。

2018年6月，韩国自主研发的高分辨率20英寸微通道板式光电倍增管正式上市，具有渡越时间色散小、时间一致性好、暗噪声低等特点。2018年9月，北方夜视科技有限公司成功中标LHAASO项目大型光电倍增管全部订单。

“基于20英寸微通道板光电倍增管技术，我们根据天文物体探测的需求，开发了高分辨率光电倍增管，即LHAASO项目。”孙建宁表示，时间分辨率是关键。信号到达光电倍增管的时间的测量精度，时间分辨率越高，可以越准确地测量伽马射线的方向。