歷史

勒克斯-澤普林實驗原理

勒克斯-澤普林實驗

勒克斯-澤普林實驗( LUX-Zeplin experiment, LZ)是大質量弱相互作用粒子( WIMP )探測器。這是在2012年通過 LUX 和 ZEPLIN 群結合而形成的國際合作架構。它位於南達科他州,由 DOE 的勞倫斯柏克利國家實驗室(柏克利實驗室)管理的桑德福地下研究設施。勒克斯-澤普林實驗是下一代直接檢測暗物質的實驗。實驗完成後,將是世界上對大質量弱相互作用粒子涵蓋範圍最廣泛的實驗。在2015年春季,這個實驗通過「關鍵決策步驟1」(或「 CD-1 」)的審查,成為 DOE 的官方專案。截至2018年,該實驗的安裝預計於2019年啟動,2020年開始收集數據。

工作人員們在將 LUX-ZEPLIN 運送到地下到斯坦福地下研究實驗室後的合影

工作人員們在將 LUX-ZEPLIN 運送到地下到斯坦福地下研究實驗室後的合影

現在

2019 年安裝在地下之前的無塵室中的 LZ 探測器模塊

2019 年安裝在地下之前的無塵室中的 LZ 探測器模塊

現在勒克斯-澤普林已成為世界上最大的暗物質探測器,並且實驗已經在美國南達科他州正式啟動運行。7月7日,勒克斯-澤普林實驗公佈首份資料報告,證實其能夠正常運行且具有足夠靈敏度。這座實驗設施建於地下1.5公里礦井內,通過岩層和高純度鈦金屬殼隔絕宇宙輻射和粒子干擾。設施最核心部分是裝有7噸液態氙的實驗桶,主要原理是利用液態氙與暗物質之間的相互作用來尋找暗物質。

「勒克斯-澤普林的中心是地球上最純淨的地方,可能也是太陽系中最純淨的地方。」勒克斯-澤普林團隊成員、英國倫敦大學學院的 Chamkaur Ghag 表示,在這個星球上沒有其他空間是無輻射和塵埃的。

人類幾十年來尋找暗物質粒子的努力一直都沒有成功,因此研究人員開始著手製造越來越靈敏的探測器。今年4月結束的為期3個半月的測試表明,勒克斯-澤普林可能是迄今最敏感的探測器。

勒克斯-澤普林

勒克斯-澤普林

未來

然而,無論靈敏度如何,3個月的時間都不足以找到暗物質。 Ghag 認為,即使在這段時間內確實有一些暗物質通過探測器,目前也沒有足夠的資料來確定它是什麼。

「這是一件非同尋常的事,目前雖然一無所獲,但幾年後,我們可能會開闢新的物理前景。」 Ghag 說。

勒克斯-澤普林實驗是美國、英國、葡萄牙和俄羅斯的30個研究所合作的專案。


參考來源:

[1]勒克斯-澤普林實驗 – 維基百科,自由的百科全書 (wikipedia.org)

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Tan Jinge
Tan Jinge, Editor of sbestimes.com

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    2 Comments

    1. 期待未來表現,要是有科普暗物質的文章就更好了

    2. 希望它能對暗物質的研究帶來更多突破!

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