我国的深地实验室CJPL和CDEX暗物质直接探测实验
通讯作者:
岳骞
- 清华大学工程物理系 100084
摘要: 一、世界最深、空间最大的地下实验室——中国锦屏地下实验室1.为什么要建深地实验室暗物质直接探测、无中微子双贝塔衰变 (0νββ)、宇宙重核形成等极低本底实验是当今粒子物理学、宇宙学、天体物理学等领域的重大基础前沿课题, 研究这些课题具有重要的科学意义.这些极低本底实验的共同特点就是所要探测的物理事例很少, 而各类本底事例很多, 对实验造成很大困扰.其中一类本底信号来自地球大气层中的高能宇宙线μ子.这类高能宇宙线μ子可以穿过很厚的屏蔽体, 甚至可以穿透到几千米的地下, 这会对暗物质直接探测等极低本底实验造成很强的"干扰".因此需要建设位于地下的实验室, 用实验室上方的极厚岩层来有效地、"低成本"地屏蔽宇宙线μ子, 尽可能减小宇宙线对于极低本底实验的影响.近一二十年, 随着极低本底实验的灵敏度越来越高, 要求地下实验室中的宇宙线通量进一步降低, 因此建设岩石覆盖很厚的深地实验室对于暗物质直接探测等重大基础前沿课题的实验研究非常关键, 非常必要.同时更广泛地看, 深地实验室不仅是开展粒子物理学、天体物理学及宇宙学等领域一些重大基础性前沿课题的重要研究场所和良好的低本底环境, 而且也是岩土力学、地球科学、地下生物学研究、高灵敏度辐射检测等多学科多领域的实验平台, 建设和发展深地实验室对于一个国家的基础前沿和应用研究都具有重要科学意义.
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