大型暗物质探测实验组发布首批物理数据

作者： 记者 仇逸

2014年08月25日 来源： 科技日报  

　　新华社上海8月24日电 24日，以中国科学家为主导的大型暗物质探测实验组PandaX在上海交通大学发布了使用120公斤级液氙探测器所获得的首批数据。实验结果对以往国际上发现的疑似轻质量暗物质信号提出质疑。

　　PandaX（熊猫计划）是“粒子和天体物理氙探测器”（Particle AND Astrophysical Xenon Detector）的英文简写，是我国开展的首个百公斤级大型暗物质实验。实验利用在空气中提纯的惰性元素氙（Xe）作为探测媒介来寻找暗物质；由上海交通大学牵头，包括山东大学、中科院上海应用物理研究所、北京大学、雅砻江流域水电开发有限公司、美国马里兰大学和美国密西根大学的40多位研究人员参与。

　　PandaX合作组宣布，经过自今年5月开始的一个多月时间的运行，实验组设计和研制的120公斤级液氙探测器的灵敏度已经达到世界先进水平，能够对至今为止所有疑似暗物质探测实验所获得的数据信号进行高精度的验证。但是，PandaX合作组至今的探测尚未发现任何暗物质的事例，这个测量结果和一些其他实验所发现的轻质量暗物质疑似信号不兼容。

　　本世纪以来，国际上相继开展了二十多个暗物质探测实验，利用暗物质和探测器的直接碰撞来寻找暗物质。特别是近几年来，意大利、美国、德国的科研实验先后宣称发现了疑似轻质量暗物质的信号。这些信号引起了科学界和公众的强烈兴趣。

　　为了躲避宇宙射线的干扰，PandaX实验在世界最深的四川锦屏地下实验室进行。实验场所在2010年由清华大学和雅砻江流域水电开发有限公司联合开发。2012年7月，在上海交通大学完成了制冷设备、杜瓦系统内外罐、首期探测器的建造和初步调试。从2012年至2014年初，实验组对整个实验系统进行了安装和调试，完成了两次试运行，成功测试了制冷系统、电子学系统及数据采集系统，并完成了对“二相型氙技术”的验证，对探测系统进行了定标和测试，得到了能够检测以往实验发现到疑似轻质量暗物质信号所需要的低阈能。