在尋找暗物質粒子的過程中，在加拿大礦區中心的一個桌面實驗可能會起到一定的作用。SENSEI合作項目使用的是滑雪者電荷耦合器件(CCD)，這是同類產品中最敏感的傳感器，幾十年前就有夢想，只不過到最近才實現。
該合作項目最近證明了該實驗有一個敏感的暗物質探測器，並且它可以在能源部費米實驗室的一個地下實驗區降低背景率。現在，該合作項目正在加拿大的SNOLAB地下一英里多的地方運行一個更大、更安靜、更敏感的實驗版本。
隨着新冠大流行和美國-加拿大邊境的關閉，該實驗很容易在2020年落後於計劃。相反，它正處於調試階段–在外層屏蔽到位后，用實驗將使用的約20%的目標材料進行測試。邊界兩邊的物理學家之間非凡的團隊合作確保了它按計劃向前推進。
在推進科學發展的同時保持安全
隨着新冠大流行進入第三或第四個月，費米實驗室的副科學家和SENSEI的合作者Javier Tiffenberg突然意識到，費米實驗室團隊計劃於2020年開始的實驗安裝需要重新考慮。
在沒有辦法到達現場的情況下，SENSEI團隊聯繫了SNOLAB，看看工作人員是否願意在費米實驗室的遠程指導下自己安裝這個超敏感的實驗。SNOLAB的工作人員已經熟悉在位於工作礦井中的清潔實驗室中安裝實驗的獨特挑戰。這一次，他們將為一個他們原本不打算參與的實驗進行為期數周的安裝。
SNOLAB曾是一個遊戲。
SNOLAB的研究科學家Silvia Scorza在談到該項目採用的觀點時說道：“既然它們不能在這裡，我們將成為它們的手。”據悉，Scorza是SNOLAB的員工之一，SNOLAB在大流行病期間承擔了遠程幫助安裝項目的任務。
“當SNOLAB的人說他們有興趣對此作出貢獻，然後從我們這邊的工程師和技術人員說，‘是的，我們可以做到這一點，’我感到超級興奮，因為我真的認為這是在一起的，”Tiffenberg說道。
費米實驗室粒子物理部的工程師Greg Derylo設計了SENSEI的布局、跟繪圖小組合作繪製了所有機械部件的圖紙並從場內和場外的機械商店採購了部件。由於新冠大流行封鎖對進入費米實驗室校園的影響，他還完成了該實驗的大部分物理組裝。
Derylo表示，在費米實驗室拆卸並在SNOLAB重新組裝一直是計劃的一部分，但遠程安裝卻提出了一個新問題。
他說道：“真正的訣竅在於誰在地下進行組裝。主要的問題是處理脆弱的（和昂貴的）船長CCD，它們“非常容易受到靜電的損害”。比一個人在地毯上摩擦腳和觸摸門把手后在手上能感覺到的還要小，就會破壞傳感器。為此，SNOLAB的物理學家和技術人員專門上了一堂電子產品處理課。
測試、測試以及一個非常大流行病式的聚會
在實驗能夠投入到SNOLAB手中之前，必須對其進行測試和記錄。
“我們在費米實驗室測試了一切。我們以他們在那裡做的同樣方式組裝一切，”Derylo說道。
第一個測試是機械測試–把實驗的外殼組裝起來以確認它能保持真空–和熱性能測試。SENSEI依靠低溫技術來進行“冷運行”。為了做到這一點，費米實驗室團隊安裝了額外的儀器來監測溫度和運行診斷程序。兩者的表現都符合預期。
在2020年初秋，費米實驗室團隊在實驗中安裝了一套測試模塊，並將其打開、冷卻、冷運行及操作模塊。讀取結果順利完成。團隊通過Zoom用香檳酒慶祝。
文檔和手工模擬
通常情況下，文件更多的是一系列提醒，而不是詳細的說明，團隊成員可以憑直覺判斷過程或主要依靠記憶。
為一個不熟悉實驗的團隊創建說明需要更高級別的溝通。這主要意味着要創建更多細節的文檔。
因為團隊知道安裝將是遠程的，他們在測試期間利用了自己的裝配。
“我們給所有的東西都拍了照片，”Tiffenberg說道，“擁有這些文件是至關重要的。”
但提出這些文件並不是沒有挑戰。由於大流行病，多人在不同時間進行記錄，小組內的溝通也變得比平時更重要。不同的技術人員有不同的觀點–從字面上講。
Derylo說道：“事實證明，我們實際上對什麼是前面的設置有相反的定義。”那可以通過什麼措施來補救？ SENSEI的最新和最重要的組件之一：粘貼式標籤。
該團隊還在文件中建立了停止點。一旦SNOLAB對達到這些點之一，他們就可以確定他們是否有時間繼續進行下一步的轉變或他們是否需要費米實驗室團隊的澄清。
第一份文件約在2021年初準備就緒。Derylo表示，該文件被分成不同的部分，最後約有70頁。該文件類似於一個綱要，大量使用了照片。另外還提供了真空系統、冷卻器系統和電氣布線的示意圖，但不是小冊子的一部分。
Tiffenberg說道：“隨後我們把它拆開，但要盡量保持儘可能多的部件在一起，然後我們在1月份把它運到SNOLAB。”
一個工作中的礦井中的超凈潔凈室
撇開大流行問題不談，在SNOLAB的地下設施安裝實驗的過程總是很複雜。畢竟，這是一個位於地下一英里多的潔凈實驗室–位於一個工作的礦井內。
Scorza說道：“仔細的計劃和準備工作從地面開始。”
在那裡，在一天開始的時候，物理學家、工程師和技術人員穿着像礦工一樣的衣服等待“籠子”，一個採礦電梯將他們帶到地下深處。
下去的過程不到五分鐘。但接下來還有一段路程，要穿過一條礦井隧道，沿途有一條鐵軌，差不多有一英里。
“所以，要注意你的腳步，”Scorza說道。
在這個跋涉的終點，是一個乾淨的實驗室。在進入之前，靴子要在一個特殊的站點進行清洗。衣服和靴子被放在一邊。進入清潔實驗室的人在淋浴的另一側脫衣、洗澡並穿上新的清潔服裝以避免污染。一位實驗室協調員負責檢查實驗室是否可以工作–檢查氧氣水平以及其他參數。從地面到開始工作約需要一個小時，在返回的路上也是如此–除去淋浴。在一天10個小時的工作中，每班留下約8個小時來組裝實驗。
一個由SNOLAB科學家和一名技術人員組成的四人小組輪流工作，兩人一組進行安裝。 沒有人可以單獨在地下，並且還要保持物理距離，另對最大人數也有限制。
Scorza稱，收到的每件物品都必須經過“地下洗車場”。每件物品都是三層包裝，兩層托盤從而簡化複雜的拆袋和擦拭材料過程，然後才可以進入潔凈室實驗室。在另一邊則是潔凈實驗室。對於SENSEI來說，部件包括管道、電纜、容器、內側的銅件、低溫設備、鉛和銅的屏蔽層及鐘罩。
“當這些東西被設計出來時，當然，運輸所有組裝好的東西並不在要求清單中，”Tiffenberg說道，“對於我們運送的絕大多數東西，一切都非常好。”
只有一些小的塑料件–很容易更換–鬆動和破裂。
Tiffenberg稱，一旦所有東西被打開，看起來不錯，這是一個很大很大的安慰。
安裝工作於4月19日開始，在夏末完成。
雖然SNOLAB的潔凈室配備了電話和Wi-Fi，但文件之外的溝通主要發生在每周的會議上。該計劃從一個星期轉變到另一個星期，具體取決於團隊是否能因為可用性和新冠限制而進入地下。
Scorza表示，SNOLAB允許科學家進行的混合工作–包括動手和分析–給了他們一個更完整的實驗物理學經驗。
“我相信，一個團隊，一個由科學家組成的SNOLAB團隊，原本跟實驗關係不大，卻能在地下安裝方面取得進展，這表明，首先，物理學家是非常靈活的，”Scorza說道，“而且（它）證明了這個實驗的計劃是多麼強大。向費米實驗室團隊致敬。”
Tiffenberg表示，他很感激安裝過程中沒有出現任何小插曲或意外。“花了很長時間才達到這種沒有意外的情況。一開始，一切都感覺，‘好吧，我們花了很多時間來調整、協調、審查東西’。而這花了很長時間。但現在事情在發展，我們花在那裡的時間我們很感激，因為現在一切都沒有驚喜了。”
雖然現在實驗正在獲取數據，但以科學發現的形式出現的驚喜將是一個不錯的獎勵。