暗物质实验取得突破：明斯特技术投入使用！

暗物质实验取得突破：明斯特技术投入使用！

现代物理学面临的挑战多种多样，但对暗物质的探索是最大的挑战之一。暗物质约占宇宙物质的 85%，但迄今为止还没有直接证据。然而，找到可能造成暗物质的假设粒子需要尖端技术。明斯特大学在这方面取得了显着的进展：意大利格兰萨索地下实验室的暗物质实验“XENONnT”中使用的蒸馏系统。比如明斯特大学 报道 ，该技术的目标是检测极其罕见的粒子相互作用，从而提供有关暗物质性质的信息。

这项创新技术的重点是减少氡放射性。氡气是一种放射性气体，会在探测器中产生不需要的干扰信号，从而难以测量您正在寻找的信号。为了解决这个问题，明斯特大学 Christian Weinheimer 教授领导的团队开发了一种低温蒸馏系统，可将检测器中的氡浓度降低至每吨液氙 430 个氡原子。该值比人体自然放射性低十亿倍，显着提高了测量质量。大声 质谱电流 由氡气引起的干扰信号现在非常罕见，可以与来自太阳的中微子引起的干扰相媲美。

技术突破与国际合作

XENONnT 检测器的结构经过优化，可确保所用液态氙的优异纯度。该探测器的工作温度约为-95摄氏度，含有8.5吨氙气。超纯材料的使用显着减少了干扰信号，使该项目成为暗物质研究的先驱。与此同时，所开发的技术为更大、更灵敏的探测器开辟了新的前景，例如计划中的液氙观测站 XLZD，它将使用十倍的氙气。这些技术里程碑得到了国际合作的支持，德国研究机构也在其中发挥了作用。该研究得到了欧洲研究委员会（ERC）和联邦研究、技术和空间部的支持。

除了硬件开发之外，实验中还研究了控制不需要的背景噪声的软件解决方案。研究人员正在研究可以识别氡气事件从而保持数据完整性的算法。虽然XENON1T实验已经在这个方向上取得了初步成功，如 关于氡气壁纸的文章 提到，由于探测器设计的改进，后续的XENONnT实验将更加有效地减少氡气。

综上所述，XENONnT实验在减少氡干扰方面取得的进展不仅提高了测量精度，也为未来暗物质研究的突破奠定了基础。借助新技术解决方案，明斯特大学的科学家们在更好地了解宇宙方面又迈出了重要一步。