反物质及暗物质检测

检测项目

1.电荷质量比测定（Q/m）：精度需达10^-9C/kg量级

2.湮灭产物能谱分析：伽马射线能量分辨率≤1keV@511keV

3.弱相互作用截面测量：灵敏度达10^-46cm²/核子

4.时间投影室轨迹重建：空间分辨率≤100μm三维定位

5.低温超导磁体磁场均匀性：偏差值＜0.01%@2Tesla

6.暗物质核反冲能谱测量：阈值≤100eV_nr

检测范围

1.液态氙/氩时间投影室介质（纯度≥99.9995%）

2.硅基半导体探测器（厚度300-1000μm）

3.掺铊碘化钠闪烁晶体（衰减时间≤250ns）

4.超导锗晶体（本底辐射＜0.1mBq/kg）

5.碳纤维复合材料真空腔体（漏率≤110^-10mbarL/s）

6.钆掺杂水切伦科夫探测器介质

检测方法

ISO21438:2021《辐射探测器性能测试规范》第Ⅲ类装置要求

ASTME2977-22《高纯晶体本底放射性测量标准规程》

GB/T39271-2020《低温超导磁体磁场均匀性测试方法》

CERN-TDR-023《粒子轨迹重建算法验证规程》

IEC62327:2019《辐射防护仪器-光谱分析型X/γ射线剂量仪》

GB/T18988.3-2021《核辐射探测器第3部分：气体电离室》

检测设备

1.AMS-02阿尔法磁谱仪：0.15-300GeV能区带电粒子鉴别率99.97%

2.XENONnT液氙探测器：6吨级双相TPC系统，电子漂移速度监测精度0.1mm/μs

3.CRESST-III低温晶体量热计：20mK工作温度下声子探测效率≥90%

4.ATLAS径迹探测器：硅微条传感器107m²有效面积，8000万通道数据采集

5.LUX-ZEPLIN光电倍增管阵列：500支HamamatsuR11410-22型PMT，单光子时间分辨160ps

6.SuperKEKB对撞机束流监测系统：纳米级束流位置分辨率实时反馈控制

7.GERDA高纯锗阵列：85%相对探测效率HPGe晶体本底抑制因子＞10⁵

8.PandaX-4T级液氙系统：4π立体角光收集效率18PE/keV_ee

9.DAMA/LIBRA碘化钠阵列：250kg级低本底晶体年调制效应分析系统

10.IceCube光电传感器网络：5160个DigitalOpticalModule部署南极冰层1km深度