大尺寸锗酸铋闪烁晶体与暗物质粒子探测

正暗物质的存在已被大量天文观测数据所证实,但却从未被直接探测到,揭开暗物质之谜有望是继相对论及量子力学之后的又一次重大科学突破。暗物质探测国际竞争异常激烈,为了抢占最佳时间窗口和保持优势,我国于2015年底发射了暗物质粒子探测卫星,该卫星是人类在轨观测能段范围最宽和能量分辨最优的空间探测器,其关键探测指标达国际领先水平。该     

双星盘暗物质

美国的研究人员推测,存在着一种的新型的暗物质,这种暗物质可与普通物质发生强烈相互作用,形成大的光盘,覆盖在星系上。宇宙中暗物质的数量至少相当于普通物质数量的4倍。一般认为,暗物质与普通物质的相互作用非常弱,从而形成围绕着星系的模糊的晕圈。新的研究认为,上述观点过分简单化了,实际上,一部分暗物质可能会与普通物质发生强烈的相互作用,因而可以在对宇宙射线的观测中探测到。     

基于DAMPE的暗物质间接探测研究进展

20世纪30年代天文学观测对标准宇宙模型提出了严峻挑战,为了调和观测数据与理论模型的矛盾,理论物理学家提出了暗物质理论;此后,实验物理学家据此摸索出了各种暗物质探测方案.本文将从暗物质概念的由来、暗物质基本性质、暗物质探测原理及方法和DAMPE在探测暗物质方面的最新进展几个方面展开介绍.重点以DAMPE的数据为基础,以电子谱分析为核心,在前人的研究基础上,对DAMPE数据和结果进行多层次、多方位的综合,进一步阐述了DAMPE电子谱中出现的TeV拐折和尖锐信号包含的深刻意义;最后依托研究过程中得到的一些信息,对未来暗物质探测实验提出一点看法和见解.     

极深地下探秘宇宙的“熊猫X”实验

近百年的天文学观测表明宇宙中有大量看不见的"暗物质"存在,但是我们对暗物质的本质却所知甚少。宇宙中也充斥着一种很像暗物质的"幽灵粒子"——中微子,它们的身上也有着众多未解之谜。对暗物质和中微子研究的突破很可能带来下一次物理学的革命。国际上最深的、位于四川凉山州的中国锦屏地下实验室为这样的实验研究提供了得天独厚的场所。过去的20年,液氙探测技术的发展使之成为了探测暗物质、研究中微子性质的核心手段之一。文章主要介绍了暗物质与中微子的未解之谜、液氙探测技术的发展、国内外一些液氙实验的发展态势以及我国液氙探测暗物质"熊猫X"实验的现状和未来。     

宇宙射线天文学的实验方法

本文结合宇宙射线天文学的最近进展,讨论了Ｘ射线天文学、ｒ射线天文学以及其他宇宙射线天文学的实验方法,重点是利用核辐射探测技术所取得的成果．对实验装置所必需的运载工具也作了简短的描述．     

暗物质及暗物质粒子探测

文章首先对暗物质的概念作了简单介绍,接着介绍了暗物质的发现过程和暗物质存在的证据等.随后,介绍了目前人们对暗物质粒子基本性质的理解和目前比较流行的暗物质模型,并解释了弱相互作用重粒子(WIMP)为什么获得人们最多的关注.文中还简单介绍了目前探测暗物质粒子的三种实验方法:对撞机探测法、直接探测法和间接探测法.最后,介绍了目前暗物质探测的最新进展,包括来自DAMA,CoGent,PAMELA,ATIC,Fermi等实验的最新结果.     

暗物质问题简介

暗物质的属性问题是当代物理学面临的一大挑战.文章简要回顾了暗物质的发现历史,已有的暗物质观测证据和粒子物理中的暗物质候选者以及暗物质丰度起源相关理论,还介绍了近年来暗物质的空间间接探测和地下直接探测及其在理论上研究的新进展.     

搜寻小质量暗物质

人们传统上依赖大型设备来搜寻比质子还重的暗物质粒子,但最近正将目光转向对轻质量粒子敏感的小型实验。依据暗物质粒子与各种材料中电子或原子核之间的非弹性碰撞,新的探测方案拟搜寻所谓的亚GeV暗物质,其质量可低于质子质量的百万分之一。     

掺钆液闪中子探测器的研制

中子在探测器中能产生与暗物质粒子(WIMPs)类似的核反冲信号,对于低背景的暗物质直接探测实验,精确测量和排除中子的干扰尤其重要。为测量中国锦屏地下实验室(CJPL)中子本底的通量,研制了高效的、具有很强"中子-伽马"分辨的掺钆液闪快中子探测器。介绍了掺钆液闪中子探测器的研制和性能,包括探测器形状和尺寸的设计,液体闪烁体类型、光电倍增管型号以及液闪容器材料的选择,探测器的伽马能量刻度以及中子与伽马信号的甄别。用Am-Be中子源对探测器进行探测效率刻度,得到阈值为0.2 MeV等效电子能量的中子探测效率为(6.30±0.30)%,满足中国锦屏地下实验室对中子通量测量的要求。     

暗物质简介

暗物质是当代物理学和天文学面临的一大挑战.文章介绍了暗物质的发现历史,暗物质存在的观测证据,以及已知的暗物质的基本性质.还介绍了广受关注的暗物质的候选者,以及目前暗物质探测实验的进展.     

暗物质粒子探测

正天文观测发现,星系周围的物质和星系团中的星系运动速度很快。仅靠发光物质提供的引力无法束缚如此大速度的天体。于是科学家假设存在一种不发光但是能提供引力的物质,也就是暗物质。但是我们不知道暗物质粒子的质量,也不知道它是否参与其他类型的相互作用。所以各国科学家设计了多种类型的实验来寻找暗物质。暗物质实验可以分为直接探测、间接探测和对撞机探测这三种类型。对暗物质的研究,是当今天文学和物理学的研究热点。我国科学家也进     

AMS02超导磁体的低温地面支持设备系统(CGSE)方案研究

AMS02是用于探测空间反物质、暗物质及宇宙射线的第二代阿尔法磁谱探测仪,它将利用航天飞机发射至国际空间站上,并以超导状态工作3年以上。AMS02的核心是一个大型超导磁体,重达2000kg,需要在发射前用一低温地面支持设备系统(CGSE)对磁体进行冷却并在磁体杜瓦中加注2.5m3的超流氦。该文介绍此CGSE的技术要求、总体方案、冷却过程和主要子系统。     

国际空间站超导磁铁将捕获宇宙反物质

据俄罗斯国立莫斯科大学核物理科学研究所所长米哈伊尔·帕纳修克宣布，国际空间站正在安装超导磁铁，科学家希望借助于它“捕获”暗物质、反物质和宇宙射线。     

今日国外物理

 1 美学者获得宇宙暗物质研究新成果据美联社报道,美国天文学会年会的一份研究报告表明:暗物质可能占宇宙物质的90%.华盛顿大学发现的证据表明:一些星系团包含的暗物质肯定比原先认为的要多得多;麻省理工学院一学者说,德国的ROSAT卫星测得鲸鱼座星座NGC720星系的热气发出的X射线,发现其引力场是椭圆形的,被一巨大暗物质晕包围着,而常见的可见星未能解释这一现象.加利福尼亚州一国家实验室可望一年内确定包围银河系暗物质是由木星样的或其他物质组成.     

暗物质的直接实验探测

暗物质研究是21世纪粒子物理、天体物理和宇宙学最重要的前沿科学课题之一.暗物质被天文学中的引力效应所观察到,但对它的存在和认识仍旧是个谜.文章主要论述了对弱作用大质量暗物质粒子(WIMP)直接探测的基本原理、各种直接探测技术、当前的实验进展和发展方向.最后给出了最近的实验物理结果.     

美国《科学》杂志发文称追猎WIMP暗物质前景堪忧

正[编辑人语]2016年3月25日美国《科学》杂志发文跟踪报道液氙探测器对作为重要暗物质候选体的弱作用大质量粒子(Weakly Interacting Massive Particle—WIMP)的多年实验探测搜索历程和前景评估。"当液氙探测器灵敏度逐渐增高到能探测到来自太阳和其它来源的中微子的背景干扰时,对假定的暗物质粒子WIMP的跟踪搜寻就将很可能终结"。我们在与几位研究者探讨此话题之后,认为非常有必要及时向读者们介绍     

ANITA观测到另一个逆向类宇宙射线事件

正高能宇宙射线粒子不断地轰击地球。当其中某个粒子与大气层中的分子发生碰撞时,产生级联的次级粒子,统称为宇宙射线大气簇射。但这并不是高能粒子与地球相互作用的唯一方式。2006年12月28日,南极脉冲瞬态天线(ANITA)探测到一种"向上的"空气簇射——一股从南极冰面喷发出来的高能粒子。研究团队如今报道了发生在2014年12月12日的第2个这样的事件。     

WIMPs 暗物质

 暗物质是21 世纪宇宙学和粒子物理研究的热点问题。WIMPs 是一种流行的暗物质粒子候选者,即weakly interacting massive particles 的缩写,译为“弱作用重粒子”。目前我国计划中的暗物质粒子探测实验项目都是围绕着WIMPs 暗物质开展的。本文将详细地阐述与WIMPs 暗物质相关的基本问题,并力图澄清一些易于误解的概念。     

宇宙射线探测

<正>1主要内容宇宙射线与基本粒子的性质及相互作用反映宇宙的本质,因此宇宙射线一直是人类最感兴趣和不懈探索的问题之一.宇宙射线探测是由武汉大学物理实验中心于2012年在综合物理实验教学中引入的新的本科教学内容.在中国科学院高     

PandaX暗物质直接探测实验

正1.暗物质的直接探测暗物质粒子物理研究是当代基础物理学最前沿的研究方向之一。天体物理和宇宙学的研究表明,暗物质在包括我们的银河系在内的宇宙中大量存在,它占据了宇宙总质量的26.8%,而日常所见的原子分子一类的普通物质只占4%。然而,到现在为止,物理学家还不了解暗物质的本质是什么。理