《PandaX暗物質探測實驗首期物理研究》是依託上海交通大學，由劉江來擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：PandaX暗物質探測實驗首期物理研究
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：劉江來
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
中國液氙暗物質直接探測實驗PandaX第一期的120公斤量級探測器（25公斤有效靶）已經於2014年初起開始在世界最深的四川錦屏地下實驗室開始物理運行。該實驗採用氣液兩相技術來採集暗物質粒子和原子核碰撞而引起的發光和電離兩種不同的信號。本申請書建議三方面的物理研究：（1）通過放射定標對探測器的各種性質包括核反衝和電子反衝進行分辨能力的研究；（2）通過對各种放射性本底的綜合測量，對探測器的靈敏度和探測暗物質的物理能力進行研究；（3）中心探測器 （TPC, 時間投影室）在同類探測器中具有較低的探測閾值, 可以用來對低質量暗物質粒子進行有競爭能力的暗物質探測研究。本申請書代表中國PandaX合作組申請取得首期探測實驗所必需的數據採集和物理分析的部分經費。
結題摘要
暗物質代表了宇宙中約85%的物質含量，但我們對暗物質的本質所知甚少。依託錦屏實驗室，PandaX暗物質旨在利用液態氙氣作為暗物質靶和探測器，探測暗物質和氙原子核碰撞信號。PandaX首期實驗是一個120公斤級的探測實驗，2014年投入正式運行。在此之後，實驗團隊完成了探測器升級工作，開展了580公斤級的二期實驗。本項目的研究內容就是基於這兩代實驗的數據開展對暗物質的物理研究工作。取得的重要成果有：（1）利用PandaX一期低閾值液氙探測器數據，對輕質量暗物質疑似事例做出判別；（2）建成國際領先的PandaX二期半噸級液氙探測器，對暗物質的性質做出國際最強限制；（3）利用PandaX二期探測器，對多種“新物理”理論進行檢驗。自2016年起在物理學頂級雜誌《物理評論快報》上發表國際領先的暗物質探測結果5篇（其中1篇為封面文章，4篇為“編輯推薦”亮點文章），《Nature Physics》一篇，總引用率1200餘次。系列成果被諾獎得主格拉肖譽為中國粒子物理領域的標誌性成果之一。這些成果在科學上顯著推動了對暗物質性質的限制，同時也為下一代更加靈敏的暗物質實驗提供了技術積累。
