Centrum Fizyki Podziemnej w Pyhäsalmi
Centrum Fizyki Podziemnej w Pyhäsalmi lub CUPP to podziemne laboratorium fizyczne zlokalizowane w Pyhäjärvi w Finlandii . Zajmuje część CallioLab , nadzorowanych przez Callio Pyhäsalmi .
Znajduje się w najgłębszej kopalni metali nieszlachetnych w Europie , kopalni Pyhäsalmi (głębokość 1444 m lub 4738 stóp; laboratorium ma stanowiska na wielu poziomach kopalni) i korzysta z części infrastruktury kopalni. Laboratorium jest przeznaczone do badania neutrin i promieniowania kosmicznego , a także innych przedmiotów (poza fizyką, takich jak geologia czy biologia ), które korzystają z unikalnych warunków panujących w podziemnym laboratorium. Powodem, dla którego laboratorium znajduje się pod ziemią, jest to, że w detektorach cząstek promieniowanie tła stanowi problem, który można rozwiązać, umieszczając laboratorium pod ziemią, tak aby promieniowanie tła było absorbowane w skale powyżej.
Centrum jest obecnie (2018) gospodarzem eksperymentu EMMA i eksperymentu C14. Było to miejsce kandydujące do planowanego europejskiego obserwatorium LAGUNA . Wygląda na to, że od 2018 roku obserwatorium LAGUNA nie zostanie zbudowane nigdzie na świecie ze względu na przeniesienie uwagi społeczności badaczy neutrin na projekt USA DUNE .
Eksperyment C14 jest efektem współpracy uniwersytetów w Oulu i Jyväskylä oraz Rosyjskiej Akademii Nauk . Zajmuje się badaniem czystości radioaktywnej cieczy scyntylacyjnych (będących związkami węglowodorowymi), w szczególności aktywnością izotopu C14 w tych cieczach. Zwykle przyjmuje się, że ze względu na długi wiek węglowodorów w cieczach scyntylacyjnych aktywność C14 (okres półtrwania C14 wynosi prawie 6000 lat) powinna być bardzo niska; jednak eksperyment wykazał, że radioaktywność C14 w cieczach scyntylacyjnych jest zwykle znacznie większa niż zwykle się uważa. Eksperyment C14 znajduje się na głębokości 1430 metrów. Aparat składa się z próbki scyntylatora (1,6 litra), dwóch światłowodów i fotopowielaczy zamkniętych w osłonie radiacyjnej.
Wcześniejsze prowadzone eksperymenty obejmowały eksperyment z promieniowaniem kosmicznym MUG (badanie zależności promieniowania od głębokości i czasu) w latach 2001-2003 oraz MUD (badanie zależności strumienia mionów od promieniowania kosmicznego od głębokości) w latach 2003-2005 . Laboratorium jest zarządzane przez regionalną jednostkę Uniwersytetu w Oulu , Oulu Southern Institute, i zatrudnia siedmiu pracowników oraz gości odwiedzających naukowców.
EMMA
EMMA (Experiment with MultiMuon Array) to eksperyment z promieniowaniem kosmicznym odbywający się w CUPP i nadal jest częściowo w budowie. Eksperyment jest wspólnym przedsięwzięciem Uniwersytetu w Oulu , Uniwersytetu w Jyväskylä , Uniwersytetu w Aarhus i Rosyjskiej Akademii Nauk .
EMMA koncentruje się na badaniu składu promieniowania kosmicznego w zakresie energii powyżej 1 PeV, czyli tzw. Kiedy pierwotna cząsteczka kosmiczna zderza się z atmosferą, rozpada się na wtórne cząstki kosmiczne, tworząc pęk powietrza (miony, elektrony, hadrony). Skała nad eksperymentem odfiltrowuje inne cząstki niż miony o wysokiej energii (powyżej 45 GeV). EMMA jest w stanie określić liczebność roju mionów, rozkład poprzeczny i kierunek pomiarów wejścia.
Pomiary wykonywane są na głębokości 80 metrów w kopalni Pyhäsalmi. Urządzenia pomiarowe składają się z dziewięciu stacji detekcyjnych (po 15 m2 każda ), a główną część obszaru detekcji zajmują komory dryfowe . Komory dryfowe użyte w eksperymencie pochodzą z DELPHI w CERN . Dodatkowo w skład stacji pomiarowych wchodzą ograniczone rurki streamerowe oraz plastikowe detektory scyntylacyjne.