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《DAMA实验进展 - 中国科学院理论物理研究所》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、DAMA实验进展马欣华2010年12月15日中国科学院理论物理研究所冬季研讨会内容DAMA介绍DAMA/NaI+LIBRA实验原理实验设置实验结果下一步计划启示和展望国家级的实验室:LNGS(GranSassoNationalLaboratory)1987年建成至今已经23年,17300m2实验区,当前15家实验(已完成15个),30个国家,900多研究者,暗物质,中微子(双β,长基线,太阳,大气,天文学),核天体物理,地球物理等DAMA/R&DDAMA/LXelowbckgDAMA/Geforsamplingmeas.DAMA/NaIDAMA/LIBRAhttp://p
2、eople.roma2.infn.it/damaDAMA:anobservatoryforrareprocesses@LNGSRoma2,Roma1,LNGS,IHEP/Beijing+by-productsandsmallscaleexpts.:INR-Kiev,Ukraine+neutronmeas.:ENEA-Frascati+insomestudiesonbbdecays(DST-MAEproject):IITKharagpur,India1400mrockcoverage,3000m.e.w.DAMA的研究领域:rareprocessesDAMA/NaI+LIB
3、RADarkMatterparticlesaxionsfromtheSunSIMPQ-ballsPEP(Pauliexclusionprinciple)-violatingprocessesCNC(charge-non-conserving)processessuperdensenuclearstatespontaneousemissionofheavyclustersin127IDAMA/LXe:quenchingfactorDarkMatterparticlesdoublebetadecaymodesin136Xe,134Xenucleon,di-nucleonand
4、tri-nucleondecayintoinvisiblechannelsCNCprocessesDAMA/R&D:CaF2(Eu),CeF3,BaF2,Cd106,CdWO4,LaCl3:Ce,CeCl3,ZnWO4,HPGe,Li2MoO4,MoO3,Li6Eu(BO3)3DarkMatterparticlesdoublebetadecayclusterdecayCNCdecayrareβdecayrareαdecayDAMA/NaI+LIBRA暗物质存在的实验证据以及已知的特性星系:rotationcurve,darkhalo星系团:virialvelocity,X
5、-raygas,gravitationallensing大尺度结构:filamentarystructure,streamingvelocityfield,redshiftdependence→宇宙中85%的物质是暗物质暗物质至少参与引力相互作用,不参与电磁作用,强相互作用暗物质是non-baryonic我们周围到处都有暗物质,能做直接探测理论预期的暗物质粒子类型的多样性HotDarkMatter(HDM)NeutrinosWarmDarkMatter(WDM)sterileneutrinosgravitinos.axinoColdDarkMatter(CDM)WIMPs
6、(e.g.,neutralinofromMSSM)Axionsaxion-likeMACHOsetc…暗物质质量可能重,也可能轻(LDM)理论预期的暗物质粒子作用产生的信号的多样性湮灭,衰变(间接探测)核反冲电离(电荷),热振动(声子),闪烁光(光子)SI:自旋无关弹性散射SD:自旋相关弹性散射非弹性散射电子反冲电磁辐射(e-,γ,x-ray)channelingeffect(晶体)Migdaleffect(原子的外层束缚电子)etc.晶体可以得到所有的信号一些实验对电磁成分采取”rejectionprocedure”,将其作为本底扔掉了直接探测暗物质粒子的模型无关方法:
7、December230km/s~232km/s60°June230km/s年调制总事例率的变化(<7%)日调制在一定方向上的事例率的变化(90%)earth地球可看作天然的回旋器,造成暗物质信号的周期性调制变化,暗物质信号因此拥有区别于本底的特征DAMA/NaI+LIBRA暗物质质量可能重,也可能轻(LDM)晶体可以得到所有的信号年调制,模型无关我们周围到处都有暗物质,能做直接探测暗物质信号的年周期调制必然具有六个重要的特征:呈cosine函数周期一年初相位(极大值处)约为六月二号调制幅度≤7%(halo分布的要求)单击中事例