我科學家刷新暗物質探測靈敏度
記者13日從(cong) 中國暗物質實驗(CDEX)合作組獲悉,該合作組利用一種國際首創的高純鍺探測係統,在一定範圍內(nei) 將暗物質直接探測靈敏度提高到目前國際最高水平。研究成果於(yu) 北京時間13日在線發表在國際頂級期刊《物理評論快報》上。
CDEX合作組實驗負責人、清華大學工程物理係教授嶽騫介紹,當前暗物質探測方法大體(ti) 分為(wei) “上天”“入地”和“人造暗物質”三種。CDEX合作組在中國錦屏地下實驗室開展的暗物質直接探測研究屬於(yu) “入地”,可以減少宇宙線的幹擾。
據介紹,該合作組利用國際上第一個(ge) 液氮直接浸泡製冷的真空封裝點電極高純鍺探測器,在4—5GeV範圍內(nei) 自旋無關(guan) 暗物質直接探測靈敏度提高到810-42cm2,達到目前國際最高水平。
“當彌散在整個(ge) 空間的暗物質粒子偶爾與(yu) 鍺原子發生碰撞後,會(hui) 導致鍺核發生反衝(chong) 並通過電離過程在探測器內(nei) 沉積能量。”嶽騫介紹,合作組進行的點電極高純鍺探測器實驗,就是通過研究反衝(chong) 核的反衝(chong) 能量、事例率及其變化等參數來研究暗物質粒子的質量、與(yu) 靶核的相互作用截麵、暗物質分布等性質。
2016年進行第二階段的CDEX-10實驗,采用10公斤量級的高純鍺陣列探測暗物質粒子。嶽騫告訴記者,CDEX合作組目前取得的研究成果為(wei) 未來更大規模實驗提供了堅實基礎。合作組正在準備CDEX-100實驗,計劃使用自主高純鍺探測技術在錦屏地下實驗室建設和運行100公斤量級的探測器陣列係統,開展暗物質直接探測和無中微子雙貝塔衰變的實驗研究。
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