Stawell Underground Physics Laboratory

Stawell Underground Physics Laboratory
Etablerade	2022
Forskningstyp	Forskningslaboratorium
Forskningsområde	Fysik, mörk materia
Plats	Stawell , Victoria, Australien ;
Tillhörigheter	; ; ; ; University of Melbourne, Centre of Excellence for Particle Physics, Australian Nuclear Science and Technology Organisation University of Adelaide Italian National Institute of Nuclear and Particle Physics.
Hemsida	https://www.supl.org.au/

Stawell Underground Physics Laboratory ( SUPL ) är ett laboratorium 1 km djupt i Stawell Gold Mine , beläget i Stawell , Shire of Northern Grampians , Victoria , Australien . Tillsammans med den planerade Agua Negra Deep Experiment Site (ANDES) vid Agua Negra-passet är det ett av bara två underjordiska partikelfysiska laboratorier på södra halvklotet och ska bedriva forskning om mörk materia .

Projektet är ett samarbete mellan sex internationella partners. Det kommer att ledas av University of Melbourne med Swinburne University of Technology , University of Adelaide , Australian National University , Australian Nuclear Science and Technology Organisation ( ANSTO ) och det italienska nationella institutet för kärnfysik.

Det förväntas att projektet kommer att ha ett nära samarbete med Gran Sasso-laboratoriet i Italien.

Bygget påbörjades 2019, och även om det förväntades vara klart i slutet av 2021 på grund av förseningar från företagsfusioner öppnade det i augusti 2022.

Allmän information

Projektets läge på södra halvklotet har betydelse för möjlig differentiell detektering av den förmodade WIMP -vinden. Instrument på norra halvklotet visar antydningar om en "bula" i juni av möjliga träffar av mörk materia, vilket förväntas med tanke på galaxens rotation, men det är svårt att vara säker på att det inte är en falsk signal på grund av någon subtil säsongsbetonad miljöeffekt. En plats på södra halvklotet, på motsatt sida av jorden med dess omvända årstider, skulle kunna bidra till att ge värdefull bekräftelse på ett eller annat sätt.

För det andra skulle de olika partiklarna (uppenbarligen från stjärnbilden Cygnus ) ha färdats genom själva jorden innan de nådde SUPL:s instrument.

Slutligen, dess läge på södra halvklotet gör det också potentiellt mycket känsligt för dagliga variationseffekter, vilket skulle vara en rökpistol för självinteragerande mörk materia eller mörk materia med en betydande stopphastighet.

Eftersom neutrinoexperiment inte gynnas på samma sätt av en plats på södra halvklotet, och IceCube redan finns kvar, är det osannolikt att några neutrinodetektorer kommer att inrymmas på SUPL.

Finansiering

Den första fasen av projektet fick 1,75 miljoner dollar i 2015 års australiensiska federala budget . Med matchande finansiering från Victoria startade bygget 2016 och förväntades vara klart 2017. En serie företagsfusioner under 2015 och 2016 störde dock planerna. Projektet avstannade när de nya ägarna avskedade det mesta av arbetskraften och stängde Stawells guldgruva till ett "vård och underhåll"-tillstånd i december 2016. I december 2017 meddelade ännu en ny ägare sin avsikt att öppna gruvan igen och var stöder det underjordiska laboratoriet, vilket ger hopp om att bygget skulle starta om.

Under 2019 återupptogs projektet. Den australiensiska federala budgeten 2019 inkluderade 5 miljoner dollar för SUPL, och i juli 2019 undertecknades ett samförståndsavtal mellan Stawell Gold Mines Pty Ltd, Northern Grampians Shire Council och University of Melbourne för att bygga och driva laboratoriet.

Konstruktion

SUPL planeras att placeras på ett djup av 1 025 meter (3 363 fot), vilket ger cirka 2 900 meter vattenekvivalent avskärmning mot kosmiska bakgrundsstrålar . Som en nedgångsgruva (ramp) kan bilar och lastbilar köras till laboratorieplatsen. Laboratoriet kommer att bestå av en skräddarsydd hålighet på cirka 10 meter hög och 10 meter bred (33×33 ft) utgrävd i berget från en befintlig del av gruvan.

Laboratoriet kommer att delas upp i 25 meter (80 fot) renrumsutrymme för experiment och 15 meter (50 fot) "smutsigt" lastområde. En sidotunnel 5 m bred och 20 m lång (15×65 fot) kommer att inrymma fysiska anläggningar och personalanläggningar.

SABEL

Det första experimentet som planeras för SUPL är SABRE (natriumjodid med aktiv bakgrundsavstötning), baserat på 50 kg talliumdopad natriumjodid . Två detektorer kommer att byggas: en vid LNGS och en vid SUPL. För att förbättra DAMA/LIBRA-experimentet implementerar SUPL-detektorn ytterligare funktioner för bakgrundsavstötning: ett 12 kL vätskescintillatorveto och ett myonveto (experimentmedlem, M. Mews, förblir experten på nämnda muonveto). Konsekventa resultat mellan de två skulle vara mycket starka bevis.

Från och med augusti 2022 förväntas SABER-experimentet byggas under jord i SUPL under de sista månaderna av 2022, med datainsamling som börjar 2023.