面臨兩大競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手

　　中國在暗物質(zhì)直接探測(cè)領(lǐng)域表現(xiàn)出極大競(jìng)爭(zhēng)力。位于屏錦地下實(shí)驗(yàn)室的暗物質(zhì)直接探測(cè)項(xiàng)目CDEX和PandaX近年發(fā)表了多次探測(cè)結(jié)果，其中PandaX項(xiàng)目也是基于液氙技術(shù)。中國還在積極推進(jìn)這些實(shí)驗(yàn)的二期建設(shè)，力爭(zhēng)5年到10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)：利用20噸到30噸級(jí)的液態(tài)氙實(shí)驗(yàn)，探測(cè)大質(zhì)量暗物質(zhì)粒子；用1噸級(jí)高純鍺實(shí)驗(yàn)探測(cè)輕質(zhì)量暗物質(zhì)；并積極參與國際合作。

　　歐洲下一代暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)主要基于3.5噸級(jí)液氙XENON1T和后續(xù)6噸級(jí)的XENONnT。XENON1T建造在意大利格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室，位于地下1400米深處，已在2015年末開始運(yùn)行，但靈敏度不及已在2016年“退位”的LUX項(xiàng)目。而LZ的靈敏度提升為L(zhǎng)UX的50倍，歐洲雖然在“起跑”時(shí)間上領(lǐng)先一步，但美國的LZ能容納10噸液態(tài)氙，且靈敏度更高，誰最先探測(cè)到WIMPs，尚難預(yù)料。

　　LZ項(xiàng)目發(fā)言人、馬里蘭大學(xué)物理學(xué)副教授卡特·霍爾表示，暗物質(zhì)研究具有強(qiáng)大吸引力，深受全世界物理學(xué)家們追捧，因此，這類研究競(jìng)爭(zhēng)是良性和友好的，獲得重大發(fā)現(xiàn)是同類研究的共同目的。

　　加快進(jìn)程不甘落后

　　但競(jìng)爭(zhēng)畢竟存在。在這么重要的領(lǐng)域，在同樣使用液氙探測(cè)暗物質(zhì)信號(hào)中落后一步，美國當(dāng)然不會(huì)心甘，因此決定加快日程，早日完工。

　　斯坦福直線加速器中心（SLAC）國家加速器實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)為L(zhǎng)Z實(shí)驗(yàn)所用的液氙進(jìn)行提純，主要去掉標(biāo)準(zhǔn)提純過程無法清除的痕量氪元素。雖然提純后的液氙目前已符合LZ實(shí)驗(yàn)要求，但該實(shí)驗(yàn)室還在繼續(xù)研發(fā)新方法，進(jìn)一步提高氙的純度。

　　LZ實(shí)驗(yàn)所需的線網(wǎng)已接受多次檢測(cè)，為確保這些線網(wǎng)在高壓實(shí)驗(yàn)中沒有絲毫漏電，“淹沒”暗物質(zhì)產(chǎn)生的微弱信號(hào)，全尺寸網(wǎng)線還將在今年晚些時(shí)候安裝到SLAC的測(cè)試平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)地測(cè)試。

　　為排除背景干擾，充滿液氙的大容器周圍需要環(huán)繞另一個(gè)充滿液體的容器罐和光電倍增管，這些管道將用世界上超純的金屬鈦制成，正在由英方工作人員進(jìn)行組裝；另一個(gè)容器罐中的超純能閃光液體也準(zhǔn)備就緒。具有濾塵功能的無塵工作室和無氡建筑也在加速建設(shè)當(dāng)中。氡具有天然放射性，會(huì)對(duì)暗物質(zhì)探測(cè)造成干擾。為排除各種背景信號(hào)，LZ實(shí)驗(yàn)組考慮周全，力求完美。

　　因美國能源部此次承諾購買建造LZ系統(tǒng)的幾乎所有大型組件，參與實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家們信心倍增，并承諾會(huì)按照設(shè)定的時(shí)間表完工，第一個(gè)將暗物質(zhì)信號(hào)“囊入懷中”。

　　來源：http://www.chinanews.com/gj/2017/02-28/8161115.shtml