金 键， 侯海量， 陈鹏宇， 朱 锡， 吴林杰， 何 苗, 王天穹

(1.海军工程大学 舰船工程系，武汉 430033；2.中国科学院 高能物理研究所，北京 100049)

中微子是组成自然界的基本粒子，它不仅是物理学家们探索宇宙形成和演化的途径，同时，其不带电、微质量、光速传递等特点使其有望作为理想信息传递载体在通讯、军事等领域带来革命性的突破。目前，世界上共有27个主要的中微子探测试验，我国在大亚湾反应堆中微子实验中，发现了中微子的第三种振荡模式，首次精确地测定了中微子的混合角，被誉为基础物理学的一大突破[1]。大亚湾实验二期工程即江门中微子实验(在建)旨在解决中微子质量谱排序问题[2]。

光电倍增管(Photo-Mutiplier Tube,PMT)是用于探测宇宙中微子的核心部件，2万只PMT依附在水中的中心探测器上构成了光信号的探测构件。2001年日本超级神冈中微子探测器发生PMT内爆事故[3]，其中心探测器底部一个PMT发生内爆后，冲击波导致7 877个PMT发生连环爆炸，爆炸直接损失超过3 000万美元，延误实验时间4年。这次事故使各国大型水下中微子探测工程开始重视水下PMT的防爆必要性。

PMT是由透明玻璃吹制而成，内部接近真空，工作状态下承受静水压力。PMT的意外破坏有多种原因：①玻璃表面在静水压下发生蠕变；②工作周期内水池反复的排水、注水致使PMT承压状态变化，从而导致玻壳发生疲劳；③水中微生物对玻壳的侵蚀；④不可避免的初始缺陷以及安装过程中的磨损、擦伤。当PMT在静水压力下发生内爆后，产生的冲击波在向四周传播的过程中有可能击破相邻的PMT，从而导致水中的所有PMT发生连锁内爆。……