선로에서의 방향 반동식별

Directional Recoil Identification from Tracks
DRAPID-IID 검출기는 유지보수를 위해 진공 용기로부터 분리되었다.

트랙(DRIFT) 검출기의 방향 반동 식별은 저압 음이온 시간 투영 챔버(NITPC)로, 암흑 물질 후보인 약하게 상호작용하는 질량 입자(WIMP)를 검출하도록 설계되었다.[1]

현재 작동 중인 두 개의 DRIGHT 검출기가 있다.영국 노스요크셔 주 볼비 광산의 볼비 지하 연구소에 지하 1100m에 위치한 DRAFT-IID와 미국 캘리포니아 주 오시덴탈 칼리지에 위치한 DRAFT-IIE.[2]

DRAFT 협업은 궁극적으로 암흑 물질 광로의 시그니처를 제공할 수 있을 만큼 정밀하게 WIMP 유도 핵 반동 트랙을 관찰하고 재구성하기 위한 일련의 DRAFT 검출기를 개발하고 운용하는 것을 목표로 한다.

WIMP 탐지

전 세계적으로 WIMP가 일반 물질의 원자와 직접 충돌할 때 발생할 것으로 예상되는 에너지 침적을 탐지하려는 수많은 실험이 있다.대상 물질에서 WIMP와 원자의 핵 사이에 발생할 것으로 예측되는 낮은 에너지와 극히 드문 상호작용을 검출하기 위해 초민감 실험이 필요하다.DRIGHT 검출기는 저압 가스를 표적 물질로 사용하는 대부분의 WIMP 검출기와 다르다.저압 기체는 검출기 내부의 상호작용이 고체 또는 액체 표적 물질과 검출기에서 볼 수 있는 것과 같은 상호작용에 비해 측정 가능한 길이의 이온화 트랙을 발생시키는 것을 의미한다.그러한 이온화 트랙은 3차원으로 재구성하여 이를 일으킨 입자의 유형뿐만 아니라 입자가 어느 방향으로 왔는지를 판단할 수 있다.이 방향 감도는 뚜렷한 방향 서명으로 WIMP의 존재를 증명할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

탐지 기술

DRAPID 검출기의 음이온 트랙 형성.

DRAPID 검출기의 표적 물질은 이황화탄소(CS2)와 테트라플루오리드(CF4) 기체의 저압 혼합물(각각 30 torr, 10 torr(4.0, 1.3 kPa)으로 채워진3 1 m 입체 표류실이다.WIMPs가 이황화탄소 가스의 유황이나 탄소 원자의 핵에 충돌하여 핵이 후퇴하는 경우가 있을 것으로 예측된다.정력적인 반동핵은 가스 입자를 이온화시켜 자유 전자의 길을 만들 것이다.이러한 자유 전자는 CS -2
 이온의 트랙을 생성하는 전기적 CS2 분자에 쉽게 부착된다.가스 부피는 -34 kV에서 음극에 의해 반으로 나뉘는데, 이는 트랙 구조를 유지하면서 이러한 음이온이 표류하게 하는 정전기장을 검출기의 양 끝에 있는 MWPC 평면으로 생성한다.가스 혼합물에 1 torr(130 Pa)의 산소를 추가하는 것이 DRYP 검출기의 민감한 부피를 완전히 기준화하는 데 핵심이었다.

결과.

DRAPID-IID는 2012년에 스핀 의존 한계를 발표했다.[3]

참조

  1. ^ 우주 101.NASA 웹사이트 힌쇼, 게리 F. (2010년 1월 29일) 2011-09-09 검색
  2. ^ 불비 지하 과학 시설
  3. ^ Daw, E.; Fox, J.R.; Gauvreau, J.-L.; Ghag, C.; Harmon, L.J.; Gold, M.; Lee, E.R.; Loomba, D.; Miller, E.H.; Murphy, A.StJ.; Paling, S.M.; Landers, J.M.; Pipe, M.; Pushkin, K.; Robinson, M.; Snowden-Ifft, D.P.; Spooner, N.J.C.; Walker, D. (February 2012). "Spin-dependent limits from the DRIFT-IId directional dark matter detector". Astroparticle Physics. 35 (7): 397–401. arXiv:1010.3027. Bibcode:2012APh....35..397D. doi:10.1016/j.astropartphys.2011.11.003. S2CID 56335225.

외부 링크

좌표:54°33′12″N 0°49′28″w/54.5534°N 0.8245°W/ 54.5534; -0.8245