CNGS（CERN neutrinos to Gran Sasso），西歐中心中微子發(fā)送到Gran Sasso的研究項(xiàng)目旨在研究中微子振蕩（左圖）。該項(xiàng)目是考慮了日本神岡探測器所得到的以及其它實(shí)驗(yàn)支持的結(jié)果，即在大氣中觀測到的由宇宙線產(chǎn)生的中微子，與理論計(jì)算值相比，流量只有不足一半而開展的。

這一“異常情況”的特點(diǎn)可由中微子振蕩的假說予以解釋，這就是說，一個(gè)特定的中微子類型在其從運(yùn)行到探測器的過程中轉(zhuǎn)變成另一種中微子類型（例如，μ子型轉(zhuǎn)為τ型中微子振蕩）。CNGS裝置利用加速器產(chǎn)生的中微子，直接探測這樣的中微子振蕩和確認(rèn)這一吸引人的假設(shè)。

CERN SPS加速器產(chǎn)生的束流僅包括μ子型中微子。中微子很少與物質(zhì)發(fā)生相互作用，因此，這些粒子可以通過不受干擾的地下到達(dá)距CERN 730公里的意大利Gran Sasso國家實(shí)驗(yàn)室 。該實(shí)驗(yàn)室1987年成立后，國際合作組在此做過許多實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)正準(zhǔn)備安裝探測CERN 和LNGS之間的μ子-中微子產(chǎn)生的稀有的τ中微子的探測器（右圖為Gran Sasso的地下大廳）。

CNGS項(xiàng)目在CERN建造一個(gè)新的中微子束流設(shè)備，不包括在LNGS建造探測器的工作，該設(shè)備于2000年9月開始建造，預(yù)計(jì)2005年獲得第一個(gè)束流。 CNGS項(xiàng)目的目的是最大限度地利用CERN現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，向Gran Sasso實(shí)驗(yàn)室方向產(chǎn)生強(qiáng)中微子束流。為證實(shí)中微子振蕩存在，重要的是CERN產(chǎn)生的束流必須只包括一種類型的中微子，對(duì)CNGS項(xiàng)目來說，即υ_μ型的中微子。所產(chǎn)生的中微子的能量是這樣選擇的，即Gran Sasso實(shí)驗(yàn)室對(duì)中微子因振蕩轉(zhuǎn)變成υ_τ的探測進(jìn)行優(yōu)化?，F(xiàn)行計(jì)劃是提供υ_μ中微子，能量在5-30 GeV 。(左圖為在西歐中心的CNGS地下結(jié)構(gòu)）

產(chǎn)生υ_μ中微子束流最普通的方法主要有6步：產(chǎn)生高能質(zhì)子；把這些質(zhì)子送到靶上；讓這些質(zhì)子與靶的原子核對(duì)撞，產(chǎn)生次級(jí)束流，部分包括p介子和K介子；通過一個(gè)磁角系統(tǒng)將p介子和K介子引向?qū)嶒?yàn)（該情況是Gran Sasso方向）；讓p介子和K介子在飛行時(shí)在真空隧道里衰變。多數(shù)情況下，衰變的結(jié)果是一個(gè)m子，一個(gè)υ_μ中微子。中微子的飛行方向非常接近母粒子p介子或K介子的飛行方向；將束流帶到一個(gè)抑制器，該抑制器吸收除中子和μ子之外的所有東西。中微子繼續(xù)向Gran Sasso方向前進(jìn)，而其它的m子則被一公里內(nèi)的地球地殼完全吸收。所有產(chǎn)生中微子束流的部件都在隧道里和服務(wù)走廊里。 

CERN現(xiàn)有的全部質(zhì)子加速器都涉及產(chǎn)生CNGS束流：直線加速器LIL給增強(qiáng)器PSB提供50 MeV的質(zhì)子，增強(qiáng)器PSB將質(zhì)子加速到1.4 GeV，然后傳輸?shù)劫|(zhì)子同步加速器PS。在質(zhì)子同步加速器里，質(zhì)子的能量達(dá)到14 GeV，然后被引出并傳輸?shù)匠?jí)質(zhì)子同步加速器SPS。 項(xiàng)目總的經(jīng)費(fèi)為7100萬瑞士法郎。由于CERN經(jīng)費(fèi)緊缺，該項(xiàng)目所需經(jīng)費(fèi)由幾個(gè)成員國提供，其中意大利提供4860萬瑞士法郎，其余由比利時(shí)、法國、德國、西班牙和瑞士提供。 

（高能所科研處制作 侯儒成編譯）