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我科学家刷新暗物质探测灵敏度

本文作者: 发布时间:2018-06-19
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我科学家刷新暗物质探测灵敏度

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6月13日从中国暗物质实验(CDEX)合作组获悉,该合作组利用一种国际首创的高纯锗探测系统,在一定范围内将暗物质直接探测灵敏度提高到目前国际最高水平。研究成果于北京时间13日在线发表在国际顶级期刊《物理评论快报》上。

CDEX合作组实验负责人、清华大学工程物理系教授岳骞介绍,当前暗物质探测方法大体分为“上天”“入地”和“人造暗物质”三种。CDEX合作组在中国锦屏地下实验室开展的暗物质直接探测研究属于“入地”,可以减少宇宙线的干扰。

据介绍,该合作组利用国际上第一个液氮直接浸泡制冷的真空封装点电极高纯锗探测器,在4—5GeV范围内自旋无关暗物质直接探测灵敏度提高到8×10-42cm2,达到目前国际最高水平。

“当弥散在整个空间的暗物质粒子偶尔与锗原子发生碰撞后,会导致锗核发生反冲并通过电离过程在探测器内沉积能量。”岳骞介绍,合作组进行的点电极高纯锗探测器实验,就是通过研究反冲核的反冲能量、事例率及其变化等参数来研究暗物质粒子的质量、与靶核的相互作用截面、暗物质分布等性质。

2016年进行第二阶段的CDEX-10实验,采用10公斤量级的高纯锗阵列探测暗物质粒子。岳骞告诉记者,CDEX合作组目前取得的研究成果为未来更大规模实验提供了坚实基础。合作组正在准备CDEX-100实验,计划使用自主高纯锗探测技术在锦屏地下实验室建设和运行100公斤量级的探测器阵列系统,开展暗物质直接探测和无中微子双贝塔衰变的实验研究。

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