Obserwatorium Helu i Ołowiu
Obserwatorium Helium i Ołowiu ( HALO ) to detektor neutrin w SNOLab dla systemu wczesnego ostrzegania o supernowej (SNEWS). Rozpoczęła działalność inżynierską 8 maja 2012 r., a dołączyła jako część operacyjna SNEWS w październiku 2015 r.
Został zaprojektowany jako tani, łatwy w utrzymaniu detektor o ograniczonych możliwościach wystarczających do wybuchu neutrin generowanych przez pobliską supernową . Jego główne komponenty pozostały po innych wycofanych z eksploatacji eksperymentach: 76 ton ołowiu z wcześniejszego eksperymentu z promieniowaniem kosmicznym i 128 trzymetrowych detektorów neutronów helu-3 z Sudbury Neutrino Observatory .
Pomysł wykorzystania ołowiu do wykrywania neutrin supernowych został pierwotnie zaproponowany w 1996 roku przez Cliffa Hargrove'a jako „wiodący astronomiczny detektor neutrin” (LAND), a w 2004 roku Charles Duba, wówczas doktorant pracujący nad SNO, zaproponował ponowne wykorzystanie ich do w tym celu, co skłoniło do zmiany nazwy na HALO. Projektowanie obecnego detektora rozpoczęto w 2007 roku.
Kiedy neutrino elektronowe zderza się z jądrem ołowiu, powoduje transmutację jądrową, która kończy się emisją neutronów . Ołów nie pochłania łatwo neutronów, ponieważ 208 Pb ma „ magiczną liczbę ” zarówno protonów, jak i neutronów, więc neutrony przechodzą do detektorów 3 He. Jeśli w krótkim czasie zostanie wykryta wystarczająca liczba neutronów, generowany jest alarm.
Jednym z ograniczeń konstrukcji detektora jest jego mały rozmiar; ze względu na ograniczoną ilość dostępnego nadmiaru ołowiu połowa wygenerowanych neutronów ucieka przed uderzeniem w detektor neutronów. Aby to złagodzić, jest otoczony warstwą wody, która odbija część neutronów z powrotem. Jeśli pozwala na to budżet, istnieją plany budowy większego detektora wykorzystującego 1000 ton ołowiu i pozostałych 3 detektorów He (ze względu na dużą gęstość ołowiu ; 1000 t to sześcian o boku 4,45 m (14,6 stopy), co nie jest niepraktycznym rozmiarem dla instalacji podziemnej).