氙气实验挤压了WIMPy暗物质(4)
2023-04-24 来源:飞速影视
浸入外部电场中,
内衬光电倍增管,可以检测电离和其他高能粒子特征,
周围环绕着额外的检测器,可帮助您“否决”不需要的背景事件,
并且可以通过在测试阶段生成“背景”事件来校准,以帮助了解检测器中不需要的事件。
尽管中子会产生假阳性核反冲事件(中子也会在不引入电荷的情况下产生核反冲),但实验学家也存在放射性衰变、中微子事件、探测器壁/边缘的“表面”事件,以及最常见的电子反冲,其中电子而不是原子核与在探测器中产生信号的“东西”相互作用。
对粒子暗物质的追求促使我们寻找可能与原子核反冲的WIMP。LZ协作(氙合作的当代竞争对手)针对高能候选者进行了更好的优化,而氙气针对低能量候选者进行了更好的优化,但两者都依赖于探测器目标区域内的后坐力。原子核或电子是否反冲是实验必须能够区分的东西。
信用:LZ 协作/SLAC
随着时间的推移,已经采取了一些巨大的措施来降低探测器内“背景事件”的速率,因此灵敏度更高,暗物质 - 正常物质相互作用横截面的限制越来越严格。一项进步是使氙气靶越来越纯净:通过消除靶标中的其他惰性气体、水和任何其他杂质,并让一个连续循环的“氙气蒸馏厂”运行以保持其纯度。目标质量稳定地保持在176.8 K,大气压力为1.89气压计。
最近,XENON合作增加了一个“中子否决”探测器,对质子捕获中子敏感,以及一个700吨的充水切伦科夫探测器,以帮助否决μ介子:这是探测器历史上最大的两项改进。此外,各种粒子发射源被带到探测器本身附近,包括
氪-85,
氡-222,
铅-212,
氩-37,
和镅-241与铍结合,
因此,中子发射、电子发射、正电子发射和氦核发射等背景信号都可以被校准和理解。
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