【摘要】：眾所周知,宇宙中除了普通的重子物質(zhì)外,還存在著大量看不見的暗物質(zhì)。在宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型中,暗物質(zhì)占宇宙總含量的26.8%。所以,暗物質(zhì)探測(cè)是世界上最具有挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)物理研究課題之一。目前,物理學(xué)家關(guān)于暗物質(zhì)的本質(zhì)有多種熱門假說(shuō),其中認(rèn)可度最高的候選者是弱相互作用重粒子(Weakly Interaction Massive Particles,WIMPs)。因此如何直接探測(cè)WIMPs,就成了對(duì)科學(xué)家們的一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。國(guó)家為了支持暗物質(zhì)的探測(cè),在四川錦屏山建立了第一個(gè)極深地下室 中國(guó)錦屏地下實(shí)驗(yàn)室(China Jinping Underground Laboratory,CJPL)。2400米的巖石深度使得實(shí)驗(yàn)室具備了最優(yōu)越的條件,可以有效地屏蔽宇宙線及其次級(jí)粒子的本底影響。然而,在暗物質(zhì)探測(cè)的實(shí)驗(yàn)中,氙中的雜質(zhì)氪會(huì)擴(kuò)散到整個(gè)探測(cè)器中,氪的放射性同位素氪-85的β衰變無(wú)法自屏蔽掉,產(chǎn)生的β粒子將對(duì)我們的實(shí)驗(yàn)造成不可忽略的電子反沖信號(hào),所以氪的存在對(duì)于暗物質(zhì)探測(cè)實(shí)驗(yàn)來(lái)講是不可忽略的一大難題。本文的主要研究對(duì)象是超痕量氪測(cè)量系統(tǒng),它的作用就是測(cè)量在氙中氪的含量。文章的開始先介紹暗物質(zhì)和PandaX(The Particle and Astrophysical Xenon)系列實(shí)驗(yàn)。之后在控制氣體流速等條件下,對(duì)已知濃度氣體進(jìn)行標(biāo)定,對(duì)待測(cè)氣體進(jìn)行測(cè)量。本文針對(duì)氪測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)及模擬研究,以達(dá)到氪氣測(cè)量精度ppt(Kr/Xe=10~-1212 mol/mol)的量級(jí)。從而為四噸級(jí)液氙探測(cè)器實(shí)驗(yàn)提供高純氙氣,為實(shí)驗(yàn)的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P145.9;O657.63

【圖文】：

圖7 中國(guó)錦屏極深地下實(shí)驗(yàn)室3.2 PandaX實(shí)驗(yàn)介紹由上海交通大學(xué)主導(dǎo)的PandaX實(shí)驗(yàn)組建立于2009年。實(shí)驗(yàn)位于錦屏極深地下實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，它是利用液氙作為靶子來(lái)尋找質(zhì)量在幾個(gè)GeV/c2到幾個(gè)TeV/c2之間的

PandaX系列實(shí)驗(yàn)

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本文編號(hào)：2712326