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北美高梅参与中国暗物质实验合作组发表世界领先成果

中国暗物质实验(China Dark matter EXperiment, CDEX)合作组由清华大学牵头,并联合国内多所高校及企业共同开展研究工作。美高梅4688网址作为成员单位于2017年加入了CDEX合作组,承担了部分研究工作。CDEX合作组致力于利用高纯锗探测技术开展暗物质直接探测等极低本底前沿物理研究。合作组在第一阶段CDEX-1实验的基础上已经取得了一系列国际一流的研究成果,并积累了大量技术与经验,目前实验已经进入第二阶段CDEX-10实验,未来计划使用吨量级的高纯锗阵列探测系统进行暗物质直接探测以及无中微子双贝塔衰变实验研究。


6月12日, CDEX合作组发表了暗物质直接探测的最新成果(Limits on Light Weakly Interacting Massive Particles from the First 102.8 kg *day Data of the CDEX-10 Experiment),论文在线发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。美高梅4688网址是该论文的合作单位之一,核科学与技术学院、物理学系等多位教师参与了相关研究。CDEX合作组首次采用液氮直接制冷技术,发展了CDEX-10阵列式点电极高纯锗暗物质直接探测系统。该系统由3组共9个1公斤量级的高纯锗探测器以及高纯液氮直冷屏蔽环境构成,整个探测器被放置在岩石覆盖厚度达2400米的中国锦屏地下实验室(China JinPing underground Laboratory, CJPL)运行。合作组基于CDEX-10首批102.8公斤·天的测量数据给出了最新的暗物质直接探测实验结果,其中自旋无关暗物质排除线在4-5 GeV范围内将直接探测灵敏度提高到了8*10-42cm2,是目前世界范围内最灵敏的结果。


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CDEX-10实验系统


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CDEX-10实验暗物质排除线:(a)自旋无关;(b)自旋相关。


论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.241301


中国锦屏地下实验室简介:


地下实验室是开展粒子物理学、天体物理学及宇宙学等领域重大前沿基础课题实验研究的重要场所。中国锦屏地下实验室(CJPL)是世界上最深最大的地下实验室。CJPL位于四川凉山锦屏山中,处于锦屏水电站埋深2400m、长约18km的交通隧道中间。与世界其他实验室相比,CJPL岩石覆盖最深、宇宙线通量最小、可用空间最大、交通便捷、电力充足、水源便利、基础设施完备。CJPL现阶段支持了我国两个暗物质直接探测实验,包括清华大学领导的CDEX合作组开展的高纯锗暗物质直接探测研究、上海交通大学领导的PandaX合作组利用液氙开展的暗物质研究。两个实验组先后发表了一系列暗物质研究成果,推动了我国暗物质研究从无到有、并在较短时间内达到国际先进水平。


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