《用潘寧阱裝置測量中微子質量本徵態的可行性研究》是依託復旦大學，由鄭川擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：用潘寧阱裝置測量中微子質量本徵態的可行性研究
- 外文名：A feasibility study of measuring the Neutrino Eigen states with a penning trap
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄭川
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
為了解釋中微子振盪現象，理論上提出了中微子質量本徵態的概念，雖然實驗上已經充分證實中微子的三種弱作用本徵態之間可以相互轉化，但是中微子的質量本徵態一直被隱藏在弱作用本徵態的背後，只是通過中微子振盪現象間接體現出它們的實在性。本項目提出一種研究中微子質量本徵態的新方法，它是基於原子核的兩體衰變，通過高精度測量衰變後的子核的反衝動量來直接觀測中微子的質量本徵態。研究目標有兩個：一是從理論上研究在潘寧阱中測量核的反衝動量是否可以達到所需的精度；二是從實驗上掌握鏡像電荷的探測方法，為反衝動量的測量積累關鍵的技術。. 實驗方面的研究計畫將藉助上海EBIT裝置，它是將電子束與潘寧阱相結合的裝置，關閉電子束後阱區就是一個潘寧阱，基於此開展鏡像電荷的探測方法的研究。該工作將為今後“超級離子阱”的建設目標提供依據。
結題摘要
本項目是在近些年中微子研究取得突破性進展的大背景下提出的。在粒子物理的標準模型中，中微子的質量原來是嚴格等於零的，而中微子振盪實驗突破了標準模型的預言，證實了中微子具有質量。但中微子的質量目前在中微子振盪實驗中並不能直接測量。本項目提出一種研究中微子質量的新方法，它是基於原子核的兩體衰變，通過高精度測量衰變後的子核的反衝動量來直接測量中微子的質量本徵態。研究目標有兩個：一是從理論上研究在潘寧阱中測量核的反衝動量是否可以達到所需的精度；二是從實驗上掌握鏡像電荷的探測方法，為反衝動量的測量積累關鍵的技術。 理論上的研究表明，通過高精度測量反衝動量的方法來研究中微子的質量本徵態是可行的。同時發展了分析潘寧阱中離子運動的相位動力學的方法，提出了內稟運動量具有相干性，可以發生相位關聯的效應。實驗上研製了用於鏡像電荷測量的低溫濾波電路，在室溫、液氮溫度以及液氦溫度下，得到了三種類型的濾波電路的幅頻回響曲線。在從液氦溫度回到室溫的過程中，對不同溫度下的元器件特性進行了測試，得到了元器件在低溫下的性能參數。這為掌握鏡像電荷的測量方法，研製適用於液氦溫度下的高頻信號的讀取電路積累了關鍵技術。
