中国锦屏地下实验室将提高暗物质直接探测灵敏度

   日期:2019-07-23     来源:中国仪器网    浏览:96    
核心提示:美国、英国、法国、意大利、加拿大、日本等许多国家都已经建立起地下实验室。其目的都在于希望能够成为在世界上最早发现暗物质的国家。
       首先我们来了解一下什么是——暗物质 
       
  暗物质是可能存在于宇宙中的一种不可见的物质,认为是促成星系、恒星和行星产生的原因,主导了宇宙结构的形成。在宇宙物质总量中所占的比例应大于80%。

  暗物质的主要成分不应该是目前已知的任何微观基本粒子。粒子物理学正在通过各种手段努力探索暗物质粒子属性。

  7月20日,国家重大科技基础设施建设项目——“极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施”建设启动仪式在凉山举行。深藏于2400米的地下空间,成为世界最深的地下实验室

  清华大学与雅砻江流域水电开发有限公司签署协议,共同建设“中国锦屏地下实验室”二期工程,将地下可用实验空间由原来的4000立方米增至30万立方米。


连接设锦屏一级、锦屏二级水电站的17.6公里交通洞,上面是2500多米厚的山体岩石。这里将成为研究所成立后首个实验的开展地,专门“搜捕”暗物质。目前这里是世界上最优越的探测暗物质的环境

从地面上开车大概20分钟,就能到达地下实验室。一旦仪器运行稳定后,他只需在地面上的办公室监控探测器运行即可,而地下实验室的所有数据也会传送至地面,因而,科研人员无需24小时“守”着探测器。

中国锦屏地下实验室的工作内容:

粒子物理和天体物理学等领域的暗物质探测研究、中微子实验等重大基础性前沿课题的重要研究场所。实验室采用的高纯锗探测器,不但需要尖端技术还需大量资金投入。

暗物质的存在可以解决大爆炸理论中的不自洽性,对结构形成也非常地关键。暗物质很有可能是一种(或几种)粒子物理标准模型以外的新粒子所构成。对暗物质(和暗能量)的研究是现代宇宙学和粒子物理的重要课题。

目前探测暗物质的方式有三类:

一是探测暗物质粒子直接与探测器中的物质发生相互作用,称为“直接探测”;

二是寻找宇宙中暗物质自身衰变或湮灭产生普通物质的信号,称为“间接探测”,

三是探寻粒子对撞机中人为产生的暗物质粒子,称为“加速器探测”。

美国、英国、法国、意大利、加拿大、日本等许多国家都已经建立起地下实验室。美国在南达科塔州的黑山建立了一个深度约为2438米的地下实验室。日本也在2010年10月在位于岐阜县飞鳍市神冈矿山地下,建设了XMASS地下实验室。英国一个深达350米的地下实验室也于2010年4月份启动使用。其目的都在于希望能够成为在世界上最早发现暗物质的国家。

与国际其他地下实验室相比,“中国锦屏地下实验室”岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间最大,并具备交通便捷、电力及水源充足、基础设施完备等优势。中国暗物质实验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。

 
日期: 2019-07-23
标签: 辐射 启动仪式 地下实验室 清华大学 环境 数据
 
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