SNOLAB เป็น ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ใต้ดินของแคนาดาที่เชี่ยวชาญด้าน ฟิสิกส์ นิวตริโนและ ส สารมืดเทคโนโลยีควอนตัม และวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ตั้งอยู่ลึก 2 กิโลเมตรใต้พื้นผิวในเหมืองนิกเกิลเครตันของบริษัท Valeใกล้กับเมืองซัดเบอ รี รัฐออนแทรีโอ SNOLAB เป็นส่วนขยายของสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีอยู่เดิมซึ่งสร้างขึ้นสำหรับ การทดลองนิวตริโนจากดวงอาทิตย์ Sudbury Neutrino Observatory (SNO) ดั้งเดิม

SNOLAB เป็นห้องปฏิบัติการคลีนรูมที่ลึกที่สุดในโลกที่ยังคงใช้งานอยู่ แม้ว่าจะเข้าถึงได้ผ่านเหมืองที่ยังใช้งานอยู่ แต่ห้องปฏิบัติการเองก็ได้รับการดูแลรักษาให้เป็นคลีนรูม ระดับ 2000 โดยมี ฝุ่นและรังสีพื้นหลังในระดับต่ำมากชั้นหินที่ทับถมของ SNOLAB ลึก 2070 เมตร (6800 ฟุต) ให้การป้องกันรังสีคอสมิกเทียบเท่ากับน้ำ 6010 เมตร (MWE) ทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่มีพื้นหลังต่ำสำหรับการทดลองที่ต้องการ ความไว สูง และอัตรา การนับที่ต่ำมาก ^{[ 1 ]}การผสมผสานระหว่างความลึกและความสะอาดที่ SNOLAB มอบให้ ทำให้สามารถศึกษาปฏิสัมพันธ์ที่หายากมากและกระบวนการที่อ่อนแอได้ นอกเหนือจากฟิสิกส์นิวตริโนและสสารมืดแล้ว SNOLAB ยังเป็นสถานที่สำหรับการทดลองทางชีววิทยาในสภาพแวดล้อมใต้ดินอีกด้วย

หอดูดาวนิวตริโนซัดเบอรีเป็นการทดลองใต้ดินที่ลึกที่สุดในโลกนับตั้งแต่การทดลอง Kolar Gold Fieldsสิ้นสุดลงพร้อมกับการปิดเหมืองนั้นในปี 1992 ^{[ 2 ]} ความร่วมมือด้านการวิจัยหลายแห่งเคยและยังคงสนใจที่จะทำการทดลองในตำแหน่ง 6000 MWE

ในปี พ.ศ. 2545 มูลนิธินวัตกรรมแห่งแคนาดาได้อนุมัติเงินทุนเพื่อขยายสิ่งอำนวยความสะดวกของ SNO ให้เป็นห้องปฏิบัติการอเนกประสงค์^{[ 3 ]}และได้รับเงินทุนเพิ่มเติมในปี พ.ศ. 2550 ^{[ 4 ]}และ พ.ศ. 2551 ^{[ 5 ]}

การก่อสร้างพื้นที่ห้องปฏิบัติการหลักเสร็จสมบูรณ์ในปี พ.ศ. 2552 ^{[ 6 ]}โดยห้องปฏิบัติการทั้งหมดเริ่มดำเนินการในฐานะพื้นที่ 'สะอาด' ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2554 ^{[ 7 ]}

SNOLAB เป็นห้องปฏิบัติการใต้ดินที่ลึกที่สุดในโลก เทียบเท่ากับห้องปฏิบัติการใต้ดินจินผิงของจีน (CJPL)ตั้งแต่ปี 2011 แม้ว่า CJPL จะมีชั้นหินมากกว่า (2.4 กม.) เหนือขึ้นไป แต่ความลึกที่มีประสิทธิภาพสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์นั้นพิจารณาจากปริมาณอนุภาคมีออนจากรังสีคอสมิก และที่ตั้งของ CJPL บนภูเขาทำให้มีออนจากด้านข้างเข้ามาได้มากกว่าพื้นที่ ราบของ SNOLAB ปริมาณอนุภาคมีออนที่วัดได้คือ0.27 μ/m²/วัน (3.1 × 10 ⁻¹⁰  μ/cm²/s ) ที่ SNOLAB ^{[ 1 ]}และ0.305 ± 0.020 μ/m²/วัน ((3.53 ± 0.23) × 10 ⁻¹⁰  μ/cm²/s ) ที่ CJPL ^{[ 8 ]}ผูกติดกับความไม่แน่นอนของการวัด (เพื่อเปรียบเทียบ อัตราบนพื้นผิวที่ระดับน้ำทะเลอยู่ที่ประมาณ 15 ล้าน μ/m²/วัน)

CJPL มีข้อได้เปรียบตรงที่มีไอโซโทปรังสีในหินโดยรอบน้อยกว่า

ณ เดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2568 SNOLAB เป็นเจ้าภาพการทดลอง ต่อไปนี้ : ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 3 ] [ 11 ] [ 12 ]}

• SNO+ เป็นการ ทดลอง นิวตริโนที่ใช้ห้องทดลอง SNO เดิม แต่ใช้สารเรืองแสงเหลวแทนน้ำหนักจาก SNO สาร เรืองแสงคือ แอลคิลเบนซีนเชิงเส้นซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตแสง และด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มความไว ทำให้ SNO+ สามารถตรวจจับนิวตริโนจากดวงอาทิตย์ นิวตริโนจากโลก และนิวตริโนจากเครื่องปฏิกรณ์ได้ เป้าหมายสูงสุดของ SNO+ คือการสังเกตการสลายตัวแบบดับเบิลเบตาไร้นิว ตริโน (0vbb) เอกสารในปี 2023 ยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถในการตรวจสอบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์อีกด้วย^{[ 13 ]}
• HALO ( Helium and Lead Observatory ) เป็นเครื่องตรวจจับนิวตรอนที่ใช้บล็อกตะกั่วรูปวงแหวนเพื่อตรวจจับนิวตริโนจากซูเปอร์โนวาภายในกาแล็กซีของเรา^{[ 14 ] [ 15 ]} HALO เป็นส่วนหนึ่งของระบบเตือนภัยซูเปอร์โนวาล่วงหน้า (SNEWS) ซึ่งเป็นการร่วมมือกันระหว่างประเทศของเครื่องตรวจจับที่ไวต่อนิวตริโน ซึ่งจะเปิดโอกาสให้นักดาราศาสตร์ได้สังเกตโฟตอนแรกที่มองเห็นได้หลังจากซูเปอร์โนวาแบบยุบตัวของแกนกลาง^{[ 16 ]}

• DAMIC – Dark Matter in Charged Coupled Devices ( CCDs ) – เครื่องตรวจจับ สสารมืด ที่ใช้ CCD ที่มีความหนาเป็นพิเศษเพื่อถ่ายภาพอนุภาคที่ผ่านเครื่องตรวจจับ โดยใช้เวลาเปิดรับแสงนาน อนุภาคต่างๆ มีลักษณะเฉพาะที่ทราบกันดีอยู่แล้ว และ DAMIC มุ่งหวังที่จะค้นหาสิ่งใหม่ๆ ที่อาจบ่งชี้ถึงอนุภาคสสารมืด^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}
• DEAP -3600 – การทดลองสสารมืดโดยใช้การแยกแยะรูปร่างพัลส์อาร์กอน – เป็นเครื่องตรวจจับสสารมืดรุ่นที่สอง โดยใช้อาร์กอนเหลว 3600 กิโลกรัม การทดลองนี้มีเป้าหมายเพื่อตรวจจับ อนุภาคสสารมืดที่คล้ายกับ WIMPผ่านการเรืองแสงของอาร์กอน ซึ่งผลิตแสงปริมาณเล็กน้อยที่ตรวจจับได้ด้วยหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์ ที่มีความไวสูง มาก^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}
• PICO 40L ซึ่งเป็นการทดลองค้นหาสสารมืดแบบห้องฟอง รุ่นที่สาม ^{[ 10 ] [ 24 ]}เป็นการรวมกันของ ความร่วมมือ PICASSOและ COUPP เดิม ^{[ 25 ] [ 26 ]} PICO ทำงานโดยใช้ของเหลวที่ร้อนจัดซึ่งก่อตัวเป็นฟองขนาดเล็กเมื่อพลังงานถูกส่งผ่านโดยปฏิสัมพันธ์ของอนุภาค จากนั้นฟองเหล่านี้จะถูกตรวจจับโดยกล้องความเร็วสูงและไมโครโฟนที่มีความไวสูงมาก^{[ 27 ]}
• NEWS-G – New Experiments with Spheres–Gas – เป็นเครื่องตรวจจับสสารมืดแบบไฟฟ้าสถิตแบบสัดส่วนทรงกลมรุ่นที่สองที่ใช้ก๊าซเฉื่อยในสถานะก๊าซ ซึ่งแตกต่างจากก๊าซเฉื่อยเหลวที่ใช้ใน DEAP-3600 และ miniCLEAN การทดลอง NEWS ดั้งเดิมอยู่ที่Laboratoire Souterrain de Modane ^{[ 28 ] [ 29 ]}

• FLAME – การทดลองแมลงวันในเหมือง – การทดลองทางชีววิทยาโดยใช้แมลงวันผลไม้เป็นแบบจำลองสิ่งมีชีวิตเพื่อตรวจสอบการตอบสนองทางกายภาพต่อการทำงานในความดันบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นใต้ดิน^{[ 30 ]}
• การซ่อมแซม – การวิจัยผลกระทบของการมีอยู่และการไม่มีอยู่ของรังสีไอออนไนซ์ – การทดลองทางชีววิทยาที่ตรวจสอบผลกระทบของรังสีพื้นหลังต่ำต่อการเจริญเติบโต การพัฒนา และกลไกการซ่อมแซมเซลล์^{[ 31 ]}

• SuperCDMS – Super-Cryogenic Dark Matter Search – เป็นเครื่องตรวจจับสสารมืดรุ่นที่สองที่ใช้ผลึกซิลิคอนและเจอร์มาเนียมที่เย็นตัวลงถึง 10 mK ซึ่งเป็นเศษส่วนขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์การทดลองนี้มีเป้าหมายเพื่อตรวจจับอนุภาคสสารมืดมวลต่ำผ่านการสะสมพลังงานเล็กน้อยในผลึกจากการชนกันของอนุภาค ส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ตรวจจับได้โดยเซ็นเซอร์^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]}
• PICO-500คือเครื่องตรวจจับรุ่นใหม่ที่พัฒนาต่อยอดจากหลักการที่แสดงให้เห็นโดย PICO-2L, −60 และ −40L PICO-500 จะมีปริมาตรใช้งานประมาณ 250 ลิตร และจะใช้ภาชนะควอตซ์สังเคราะห์เช่นเดียวกับรุ่นก่อนหน้า คณะทำงาน PICO ได้ออกแบบเสร็จสมบูรณ์แล้วและกำลังอยู่ในขั้นตอนการประกอบและสร้างเครื่องตรวจจับใน Cube Hall ของ SNOLAB PICO วางแผนที่จะใช้งาน PICO-500 ร่วมกับ C3F8 เพื่อให้ได้ความไวในการตรวจจับสสารมืดที่เชื่อมโยงกับสสารธรรมดาผ่านการหมุนในระดับชั้นนำของโลก

• การทดลองSudbury Neutrino Observatoryดั้งเดิม ซึ่งใช้น้ำหนักมากเป็นพื้นฐาน
• โครงการPOLARISใต้ดินที่ SNOLAB (PUPS) ทำการสังเกตสัญญาณแผ่นดินไหว ในระดับความลึก ในหินแข็ง มาก
• การค้นหาสสารมืดด้วยห้องฟองอากาศ COUPP รุ่นแรกขนาด 4 กก. ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]}ไม่ได้ดำเนินการอีกต่อไปแล้ว^{[ 39 ] [ 40 ]}
• การค้นหาสสารมืด DEAP - 1 ^{[ 39 ] [ 38 ]}และ
• การค้นหา^สสารมืด PICASSO ^[ 41 ^{] [ 4 ]}
• เครื่องตรวจจับสสารมืด MiniCLEAN ( Cryogenic Low-Energy Astrophysics with Noble gases ) ^{[ 10 ] : 24–32}

การทดลองเพิ่มเติมที่วางแผนไว้ได้ร้องขอพื้นที่ห้องปฏิบัติการ เช่นnEXO รุ่นต่อไป [ ^{42 ] [ 43 ] [ 24 ] [ 44 ] [ 25 ]} และ การค้นหาการสลายตัวแบบดับเบิลเบตา ไร้ ^นิ วตริ โนของ LEGEND-1000 ^{[ 45 ] [ 46 ] [ 39 ] [ 41 ]}นอกจากนี้ยังมีแผนสำหรับเครื่องตรวจจับ PICO-500L ที่ใหญ่ขึ้น^{[ 47 ]}ในปี 2024 SNOLAB ได้ประกาศแผนการที่จะเป็นเจ้าภาพ การทดลอง การคำนวณควอนตัม ครั้งแรก ซึ่งจะตรวจสอบประสิทธิภาพของคิวบิตตัวนำยิ่งยวดเมื่อได้รับการป้องกันจาก^{รังสีคอสมิก[ 48 ]}

ขนาดโดยรวมของสิ่งอำนวยความสะดวกใต้ดิน SNOLAB รวมถึงพื้นที่สาธารณูปโภคและพื้นที่บุคลากร คือ: ^{[ 49 ] [ 50 ]}

• เว็บไซต์ SNOLAB
• การนำเสนอ SNOLAB ภาษาฝรั่งเศส
• "ถ้ำทดลอง"รายการWIRED Scienceตอนที่ 104 24 ตุลาคม 2550 ช่อง PBS
• Jepsen, Kathryn (5 พฤศจิกายน 2012). "การเดินทางสู่ SNOLAB" . Symmetry . ISSN  1931-8367 . สืบค้นเมื่อ26 พฤศจิกายน 2012 .
• เซเมนิอุค, อีวาน (22 มีนาคม 2014). "ลงลึกใต้ดินในแคนาดาเพื่อค้นหาสสารมืด"เดอะโกลบแอนด์เมล์ . สืบค้นเมื่อ22 มีนาคม 2014 .
• Larmour, Adelle (1 กันยายน 2551). "Redpath เสร็จสิ้นการขยาย SNOLAB มูลค่า 65 ล้านดอลลาร์" . Sudbury Mining Solutions Journal . สืบค้นเมื่อ3 ธันวาคม 2558 .

46°28.3′เหนือ81°11.2′ตะวันตก / 46.4717°เหนือ 81.1867°ตะวันตก / 46.4717; -81.1867 ( อาคารพื้นผิว SNOLAB )