基本介紹
建設歷程,組成結構,技術原理,探測方法,選址原因,研發進展,實驗設施,組織機構,
建設歷程
2009年5月，清華大學與雅礱江流域水電開發有限公司簽訂戰略合作協定，啟動中國錦屏地下實驗室建設。
2010年12月12日，中國首個極深地下實驗室——“中國錦屏地下實驗室”在四川雅礱江錦屏水電站揭牌並投入使用，錦屏地下實驗室垂直岩石覆蓋達2400米，是世界岩石覆蓋最深的實驗室。它的建成標誌著中國已經擁有了世界一等的潔淨的低輻射研究平台，能夠自主開展像暗物質探測這樣的國際最前沿的基礎研究課題。清華大學實驗組的暗物質探測器已經率先進入實驗室，並啟動探測工作，而2011年上海交通大學等研究團隊也進入這裡開展暗物質的探測研究。
2014年8月，清華大學與雅礱江流域水電開發有限公司簽署協定，決定共同建設中國錦屏地下實驗室（二期）項目。
2016年，中國錦屏地下實驗室（二期）項目被列入國家重大科技基礎設施“十三五”規劃。
中國錦屏地下實驗室
2018年12月，國家發展改革委正式批覆國家重大科技基礎設施建設項目“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施”可行性研究報告。
2019年7月，中國錦屏地下實驗室正式啟動國家重大科技基礎設施項目建設。
2020年12月，雅礱江流域水電開發有限公司錦屏地下實驗室管理局成立，錦屏大設施正式開工。
2021年3月，國家“十四五”規劃發布，錦屏大設施躋身前瞻引領型國家重大科技基礎設施。
2022年10月，中國錦屏地下實驗室二期項目建設正穩步推進，項目團隊攻克“地下2400米”極限挑戰，建設最“純淨”的實驗室。
2023年8月31日，錦屏地下實驗室二期工程中全球最大的聚乙烯禁止艙建成，實驗室艙體進入潔淨實驗室施工階段。12月7日，中國錦屏地下實驗室二期極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施（簡稱“錦屏大設施”）土建公用工程完工，具備實驗條件。這標誌著世界最深、最大的極深地下實驗室正式投入科學運行。首批來自清華大學、上海交通大學、北京師範大學、中國原子能科學研究院、中國科學院武漢岩土力學研究所等高校和科研院所的10個實驗項目組進駐開展科學實驗。錦屏大設施今後將發展成涵蓋粒子物理、核天體物理、宇宙學、生命科學、岩石力學等多學科交叉的世界級深地科學研究中心，助力國家科創平台“跨越式提升”。
組成結構
該項目由中建三局承建，面積約4萬平方米，空間容積約30萬立方米，由實驗廳、輔助隧道、服務隧道、連線隧道、排水隧道五部分組成。
“中國錦屏地下實驗室”利用為水電站修建的錦屏山隧道建成。其垂直岩石覆蓋達2400米，是世界上岩石覆蓋最深的地下實驗室。與其相比，位於義大利中部格蘭薩索山區的歐洲地下試驗室就像個遊戲室。在川藏群山下，粒子物理學家最頭痛的宇宙線的強度僅為格蘭薩索山區的1/200，為實驗提供了“乾淨”的環境。
錦屏山隧道
連線錦屏一級、錦屏二級水電站的17.6公里交通洞，上面是2500多米厚的山體岩石。這裡將成為研究所成立後首個實驗的開展地，專門“搜捕”暗物質。這裡是世界上最優越的探測暗物質的環境。
該實驗室利用的是當地建水電站時修的地下隧道，在其側面開挖長40米，寬、高各為6米的空間。因而與國外一些“脫胎”於礦井的地下實驗室相比，使用更為便利，埋深2500米的隧道，因為埋得越深，宇宙射線的干擾就越少。
地下實驗室是粒子物理和天體物理學等領域的暗物質探測研究、中微子實驗等重大基礎性前沿課題的重要研究場所。實驗室採用的高純鍺探測器不但需要尖端技術還需大量資金投入。
中國錦屏地下實驗室二期錦屏大設施A2實驗廳
技術原理
在宇宙學中，暗物質是指那些不發射任何光及電磁輻射的物質。人們只能通過引力產生的效應得知宇宙中有大量暗物質的存在。暗物質存在的最早證據來源於對球狀星系旋轉速度的觀測。現代天文學通過引力透鏡、宇宙中大尺度結構形成、微波背景輻射等研究表明：我們所認知的部分大概只占宇宙的4%，暗物質占了宇宙的23%，還有73%是一種導致宇宙加速膨脹的暗能量。
最初的辦法是天文觀測法，但是，卻無法解答“暗物質是什麼？”後來，人們又採取間接探測和直接探測的辦法。前者，是探測暗物質相互碰撞產生的普通物質粒子信號，一般通過地面或太空望遠鏡探測；後者，則是用原子核與暗物質碰撞，探測碰撞產生的信號。而在地面上，因為宇宙射線眾多，這些信號會對直接探測產生干擾，影響其鑑別能力。因此，地下實驗室的建成可幫助探測器“擋”去干擾，讓其“靜心”工作。
因為暗物質在宇宙中是一種頗有“個性”的粒子，它質量很大，但作用力卻微乎其微。“每天可能有幾萬億個暗物質穿過你的身體，但你卻感受不到，這是因為暗物質的散射截面很小。”專家為此打比方說，這就像一隻足球能被球網擋住，但是一個小鐵球就能穿網而過，這是因為它的截面比球網的格線要小。
探測方法
“從地面上開車大概20分鐘，就能到達地下實驗室。一旦儀器運行穩定後，他只需在地面上的辦公室監控探測器運行即可，而地下實驗室的所有數據也會傳送至地面。因此科研人員無需24小時“守”著探測器。
清華大學、上海交大兩個實驗組已入駐地下實驗室，清華大學的暗物質探測器已經率先進入實驗室並啟動探測工作，而2011年上海交通大學等研究團隊也將進入這裡開展暗物質的探測研究。兩個實驗組的探測方式並不相同，上海交大將使用液氙探測器在此開展暗物質的直接探測，清華將採用低溫半導體開展探測。在這個過程中，每一個科學發現都將使人類對物質世界的認識更進一步。龔敏說，四川大學將與清華大學協作，加入暗物質研究課題。
選址原因
選址錦屏山隧道是因為錦屏山擁有垂直岩石覆蓋最大的地理優勢，該實驗室是從隧道的側面開挖出來的，長40米，寬、高各為6米，深埋在地下，實際位於水平地面上。實驗室各種儀器、設備、探測器、通風設備等都很好，地下實驗室的所有數據都傳送至地面。
中國錦屏地下實驗室
研發進展
據資料顯示，美國、英國、法國、義大利、加拿大、日本等許多國家都已經建立起地下實驗室。早在2009年，美國也在南達科塔州的黑山建立了一個深度約為2438米的地下實驗室。日本也在2010年10月在位於岐阜縣飛鰭市神岡礦山地下，建設了XMASS地下實驗室。英國一個深達350米的地下實驗室也於2010年4月份啟動使用。其目的都在於希望能夠成為在世界上最早發現暗物質的國家。
專家表示，粒子物理探求的是物質最深層次的奧秘。就像電被發明時，人們尚無法想像後來的電視、電腦。但無論如何，每一個科學發現都使人類對物質世界的認識更進一步。
實驗設施
國家“十三五”重大科技基礎設施項目“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施” 本項目將建成岩石覆蓋厚度約2400米、宇宙線通量小於每平方米每年100個、地下可利用容積超過30萬立方米、擁有完善的水、電、空調通風等配套設施，具備支撐開展極深地下前沿物理實驗能力的極深地下實驗空間。該實驗平台以已經完成挖掘的CJPL二期為空間載體，項目建設涉及地下空間適應性建設面積43011m，空間容積303327m。極深地下實驗空間區域包含八個主要實驗廳、兩個岩土實驗廳、兩個輔助隧道、四個服務隧道、三個連線隧道、排水隧道。主要實驗空間由八個主要實驗廳、兩個岩土實驗廳組成。 | 極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施 |
超低本底測量平台（GeTHU） 超低低本底測量平台一直致力於為暗物質探測、無中微子雙貝塔衰變以及核天體物理實驗等前沿物理實驗開展材料放射性本底篩選測量工作。GeTHU-I原型機於2012年研製成功並在中國錦屏地下實驗室（一期）投入試運行，是我國第一套深地超低本底測量裝置，各項指標達到國際先進水平。目前運行有GeTHU系列譜儀3台，先後為CDEX、PandaX、JUNA、江門中微子實驗等提供材料測量服務。 |  超低本底測量平台（GeTHU） |
組織機構
中國錦屏地下實驗室管委會
主任委員: 祁寧春
副主任委員: 康克軍
中國錦屏地下實驗室
主任：程建平
副主任: 孫文良、李元景、李名川 、吉木爾依
