收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

暗物质实验中探测器性能实验研究和模拟分析

何道  
【摘要】: 暗物质是宇宙质量的重要组成部分,对非重子暗物质候选者WIMP的寻找是当今的热点问题。清华大学和韩国汉城大学以及台湾中央研究院合作,提出了采用超低能量阈值HPGe探测器测量低质量WIMP的研究计划。该研究计划使用1kg极高纯度锗晶体作为探测材料,在能量阈值100eV的基础上探测质量范围1-10 GeV的WIMP,这是目前世界上WIMP探测实验的最低能量区域。 为了降低本底水平,该研究的实验系统采用低放射性的铅和铜作为被动屏蔽体,CsI(Tl)晶体反符合探测器作为主动屏蔽体,并放置于韩国东北部最小深度700m的Y2L地下实验室进行。目前,一个5g的HPGe探测器原型正在用于初步的测试。在分析了实验室可能的本底来源及其与屏蔽体和探测器的相互作用后,论文采用基于Geant4的蒙卡模拟程序对系统屏蔽体进行了模拟计算。计算结果表明,铅和铜组成的屏蔽体能够很好的屏蔽来自外部环境中的γ射线,而屏蔽材料内部的γ射线可以被CsI晶体探测器很好地反符合掉。宇宙线能量很高,在穿过探测器时会产生很大的信号,因而很容易区分出来。中子由于不带电,屏蔽体的效果稍差;但是由于实验室本身的中子本底通量非常小,其影响可以忽略。模拟计算表明,所用屏蔽体屏蔽效率符合要求,能够很好地开展WIMP探测实验。 论文还对探测器的性能进行了实验研究,实验证明HPGe探测器具有极低的能量阈值,目前测得值约为300eV,这已经是目前WIMP探测实验的最低能量阈值;深入的研究仍在进行,希望达到100eV的预期目标。CsI(Tl)晶体探测器具有很好的波形甄别和反符合能力,可以有效地降低HPGe探测器的计数率水平。由于CsI晶体体积较大,不同的粒子入射位置对探测器的响应有一定影响,但是基本不改变CsI的反符合能力。CsI晶体的内部放射性是影响本底水平的一个重要因素,实验测定和理论计算结果综合表明,CsI(Tl)探测器对内部放射性的吸收与反符合能够将其影响降低到满足我们对本底水平的要求。总之,探测系统已经工作在良好状态,目前实验已经进入数据采集阶段。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;碟报[J];新知客;2007年10期
2 ;科学家发现太空中存在巨大的暗物质碎片[J];中国科技信息;2008年08期
3 Casey;;揪出宇宙黑暗势力[J];小哥白尼(趣味科学画报);2008年07期
4 赵凤华;;我国将在2500米下建暗物质探测实验室[J];前沿科学;2009年02期
5 李志,栾蒂,李治凯;AR5395:3月9日2N耀斑中的暗物质运动[J];天文研究与技术;1990年04期
6 ;什么是反物质、暗物质[J];农机具之友;1998年04期
7 苏景顺;物质·反物质·暗物质[J];现代物理知识;2000年S1期
8 苗苗;;哈勃望远镜获取暗物质分布图[J];科学大观园;2011年04期
9 ;美国科学家发现暗物质存在的迹象[J];企业技术开发;2011年13期
10 汉水;;侦测暗物质,“哈勃”很给力[J];科学24小时;2011年09期
11 何常;暗物质的引力透镜测绘[J];现代物理知识;1994年05期
12 瑞林;;暗物质之谜三例[J];物理通报;2008年03期
13 许槑;;搜索暗物质[J];物理通报;2008年09期
14 陈时,俞允强,马駬;星系形成和冷暗物质模型——(Ⅰ)暗物质与初始扰动谱[J];天文学进展;1988年04期
15 易心洁;暗物质问题[J];大自然探索;1988年03期
16 陈壮叔;暗物质的困境[J];现代物理知识;1992年03期
17 ;天文学上的重要发现──澳美天文学家证实“暗物质”存在[J];大学物理;1994年04期
18 ;暗物质[J];航空知识;2006年07期
19 余鱼;;暗物质不存在[J];大科技(科学之迷);2006年09期
20 ;初探“隐形星系”[J];少年读者;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;银河系子结构和暗物质湮灭在羊八井实验上的观测[A];第九届全国粒子物理学术会议论文集[C];2005年
2 陆埮;;暗物质与暗能量[A];第六届海峡两岸天文推广教育研讨会论文集[C];2004年
3 李金;;暗物质的实验探测器[A];第十二届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2004年
4 陆埮;;暗物质与暗能量[A];中国天文学会2004年学术年会论文集[C];2004年
5 苏景顺;;物质 暗物质 反物质——关于物质概念的发展综述[A];数学·物理·力学·高新技术研究进展——2000(8)卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第8届学术研讨会论文集[C];2000年
6 丁洪林;张秀风;张万昌;;化合物半导体探测器的发展、现状及其应用[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(一)[C];1994年
7 倪凯旋;;基于液氙的地下暗物质探测实验(英文)[A];Seminar on Cosmology and Dark Matter 2009[C];2009年
8 高德喜;孙复生;陈国柱;;高纯锗N型同轴探测器研制[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(二)[C];1994年
9 高静;王百荣;来永芳;南宏杰;;三种闪烁体探测器性能的实验对比研究[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
10 高静;王百荣;来永芳;南宏杰;;三种闪烁体探测器性能的实验对比研究[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(1)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张云龙;空间暗物质探测电磁量能器的研究[D];中国科学技术大学;2011年
2 王浏诚;超出标准模型新物理在天文观测和对撞机中的检验[D];浙江大学;2011年
3 冯磊;暗物质和暗能量若干问题的研究[D];南京大学;2012年
4 任博;超标准模型和新物理现象的理论研究[D];上海交通大学;2012年
5 何建华;暗能量暗物质相互作用动力学研究[D];复旦大学;2011年
6 王宇;基于暗晕模型对暗物质和星系分布的统计研究[D];中国科学技术大学;2005年
7 金兴华;暗能量和暗物质及其观测效应研究[D];上海师范大学;2007年
8 王兰;电流型CVD金刚石探测器研制[D];清华大学;2008年
9 张兴华;紫外光子计数成像系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年
10 乔庆鹏;宇宙学和高能对撞机上若干新物理的唯象研究[D];南开大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何道;暗物质实验中探测器性能实验研究和模拟分析[D];清华大学;2006年
2 丁然;暗物质湮灭对暗晕密度轮廓的影响[D];上海师范大学;2010年
3 秦鸿翼;单态费米子暗物质的唯象研究[D];北京工业大学;2011年
4 钟苏宁;锦屏山地下暗物质实验室中氡本底的模拟研究[D];辽宁大学;2012年
5 张弘;基于微纳结构的单光子探测器性能研究[D];北京邮电大学;2010年
6 王晓东;暗物质探测中的反符合读出研制及BGO量能器改造[D];山西大学;2010年
7 徐晓东;暗物质和暗能量相互作用在宇宙微波背景辐射中的印记[D];复旦大学;2012年
8 李昕;低质量暗物质粒子WIMP探测系统性能的实验研究[D];清华大学;2007年
9 周佳;宇宙学的热力学分析:广义热力学第二定理及相互作用暗能量模型[D];复旦大学;2009年
10 郝斌政;引力子自作用的研究[D];四川大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王艳红;暗物质可能不少[N];新华每日电讯;2002年
2 丁二友 南美玉;寻找暗物质[N];光明日报;2000年
3 记者 王艳红;宇宙中暗物质不少[N];新华每日电讯;2001年
4 普吉;寻找暗物质[N];中国商报;2003年
5 建一;“暗物质”浅谈[N];大众科技报;2002年
6 本报驻伦敦记者 郑晓春;无形的物质有形的研究[N];科技日报;2003年
7 张忠霞;哈勃首次捉到神秘莫测“暗物质环”[N];新华每日电讯;2007年
8 记者 田学科;以色列暗物质研究取得进展[N];科技日报;2005年
9 记者  何屹;暗物质的温度不高也不低[N];科技日报;2006年
10 余建斌陈大明;哈勃望远镜发现暗物质环[N];人民日报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978