上交大劉江來團隊：為中微子實驗打造“刻度尺”

　　工作人員在刻度系統調試現場

　　3月8日，大亞灣中微子實驗國際合作組宣布發現了一種新的中微子振蕩。據記者了解，在此次大亞灣中微子實驗中，上海交通大學劉江來中微子團隊承擔著刻度系統的安裝、調試、取數和物理分析工作，也就是設計一把“刻度尺”，幫助測量出新的中微子振蕩幾率，從而為這一世界性成果作出了關鍵性貢獻。

　　劉江來說，中微子在探測器中反應時會放出一定量的光，因此可通過觀測光的量的多少來確定中微子的能量。“中微子能量越高，反應得到的光就越多，但這并不是簡單的倍數關系。”

　　在此次實驗中，上海交大承擔的任務，就是把這之間的轉換關系搞清楚，以通過觀測到的光的多少來精確地反推出中微子的能量。

　　劉江來打了一個比方，測量就是制定一種標準，比如測量長度時要有一把事先校對好的尺子，測量重量時要有幾個事先已知重量的砝碼。同樣，刻度系統就是把幾種已知能量的放射源放入探測器，以此得到幾種不同能量與觀測到的光的量之間的轉換關系。

　　劉江來團隊獨立開發了監控數據質量的實時監控軟件、監控網站以及數據庫，承擔了大亞灣實驗數據質量篩選的主要任務。

　　他介紹說，大亞灣實驗采用國際先進的全電子學設計，實驗數據每隔十幾分鐘都會由計算機自動記錄、壓縮成單個文件，并傳送到中科院計算中心和美國伯克利國家實驗室計算中心，每天的數據量是310GB。

　　由于實驗過程中一些不可避免的因素會產生部分干擾數據，這些數據如果混入最后的數據分析中，會嚴重影響實驗結果的正確性。

　　有些干擾數據值班人員可以發現，如實驗設備的高壓異常，有些他們無法直接發現，如大亞灣反應堆異常對實驗的影響、宇宙射線短期異常等。

　　“所以，每天310GB的數據文件，每一個都要經過層層篩選，以確保最后的數據分析能順利進行。可以說，我們就是所有數據文件的質監部門。”劉江來表示。

　　刻度系統是實現實驗能量精確測量的關鍵之一，但研究人員經仔細研究發現，刻度系統所使用的放射源即使在完全受保護的情況下，也會在探測器中產生少量假的疑似中微子信號，這部分信號大約占不到0.1%。

　　劉江來團隊計算了這部分疑似信號量，并成為大亞灣合作組最后公布的官方數據。同時，該團隊還獨立計算了宇宙射線帶來的部分疑似信號，很好地驗證了合作組其他成員的分析結果。