Перейти до вмісту

DAMA/LIBRA

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Експеримент DAMA/LIBRA[1] це детектор частинок, розроблений для виявлення темної матерії, використовуючи прямі вимірювальні підходи, використовуючи сцинтиляційний детектор для пошуку Слабо Взаємодіючих Масивів Частинок (WIMPs) в галактичному гало. Мета експерименту є знайти річну зміну числа зареєстрованих подій, спричинених зміною швидкості відповідного детектора до темної матерії гало, як рух Землі відносно Сонця. Експеримент проводиться в національні лабораторії Gran Sasso в Італії.

Детектор

[ред. | ред. код]

Детектор є зроблений з 25 вищими радіочастотними сцинтилюючими легованими талієм йодиду натрію(NaI(Tl)) кристалами розміщеними в матриці 5 на 5. Кожен з кристалів є з'єднаним у два низькі фони ФЕУ. Детектори є розміщеними всередині, запечатані мідним вікном почервоніє з високою концентрацією азоту; щоб зменшити фон середовища, мідне вікно оточено низьуим багатотонним фоновим щитом. Додатково, 1 м бетону, зробленого для Gran Sasso кам'яних матеріалів, майже повне оточення цим пасивним щитом. Встановлення має 3 рівневу систему ущільнення, яка запобігає попаданню повітря з навколишнього середовища в детектор. Вся установка є кондиціонуванням повітря і кількома операційними параметрами, які постійно контролюються і реєструються. 

DAMA/LIBRA був покращений в 2008 і в 2010.[2] Зокрема, покращення в 2010 сприяє збільшенню чутливості налаштування, пониженню енергетичного порогу, і деяким інших видам винаходів.

Управління

[ред. | ред. код]

Дані DAMA/LIBRA, які були отримані до сих пір, відповідють 7-м річним циклам. Беручи до уваги ці дані, разом з DAMA/NaI, загальні дані(1.17 тон x рік) були отримані з понад 13 річних циклів. Цей експеримент швидше погодження з теперішньою моделлю незалежності свідчень з високим статистичним значенням на основі слідів темної матерії. Як раніше зроблено для DAMA/NaI, ретельні дослідження на відсутність яких-небудь значущих систематичних або побічних реакції в DAMA / LIBRA були кількісно здійсненими.  [3][4][5]

 Результати можуть бути порівняні з CoGent сигналом[6][7][8] [9] і іншими межами експерименту, щоб оцінити інтерпретацію як WIMPs,[10] neutralino,[11] нейтраліно, [11] і інші моделі. Отримана модель не залежить від свідчень і є сумісною з широким набором сценаріїв про природу кандидата темної матерії і пов'язує астрофізику і фізику елементарних частинок.[12] [13]


Фінальним етапом є 1 результат який був опублікований в 2013, підтверджуючи річну модуляцію.[14]

Механізм пояснення результатів цього експерименту мюонів і нейтрино був недавно висуненим.[15] Інші стверджують, що мюонів не достатньо, щоб призвести до модуляцію.[16]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. R. Bernabei та ін. (2008). The DAMA/LIBRA apparatus. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 592 (3): 297. arXiv:0804.2738. Bibcode:2008NIMPA.592..297B. doi:10.1016/j.nima.2008.04.082.
  2. R. Bernabei та ін. (2012). Performances of the new high quantum efficiency PMTs in DAMA/LIBRA. European Physical Journal C. 7: 03009. arXiv:1002.1028. Bibcode:2012JInst...7.3009B. doi:10.1088/1748-0221/7/03/P03009.
  3. R. Bernabei та ін. (2008). First results from DAMA/LIBRA and the combined results with DAMA/NaI. European Physical Journal C. Т. 56. с. 333. arXiv:0804.2741. doi:10.1140/epjc/s10052-008-0662-y.
  4. R. Bernabei та ін. (2010). New results from DAMA/LIBRA. European Physical Journal C. Т. 67. с. 39. arXiv:1002.1028. Bibcode:2010EPJC...67...39B. doi:10.1140/epjc/s10052-010-1303-9.
  5. R. Bernabei та ін. (2012). No role for muons in the DAMA annual modulation results. arXiv:1202.4179. Bibcode:2012EPJC...72.2064B. doi:10.1140/epjc/s10052-012-2064-4.
  6. C.E. Aalseth та ін. (2011). Results from a Search for Light-Mass Dark Matter with a P-type Point Contact Germanium Detector. Physical Review Letters. 106: 131301. arXiv:1002.4703. Bibcode:2011PhRvL.106m1301A. doi:10.1103/PhysRevLett.106.131301.
  7. C.E. Aalseth та ін. (2011). Search for an Annual Modulation in a P-type Point Contact Germanium Dark Matter Detector. Physical Review Letters. 107: 141301. arXiv:1106.0650. Bibcode:2011PhRvL.107n1301A. doi:10.1103/PhysRevLett.107.141301.
  8. M.T. Frandsen та ін. (2011). On the DAMA and CoGeNT Modulations. Physical Review D. 84: 041301. arXiv:1105.3734. Bibcode:2011PhRvD..84d1301F. doi:10.1103/PhysRevD.84.041301.
  9. Dan Hooper, Chris Kelso (2011). Implications of CoGeNT's New Results For Dark Matter. PhysRevD. arXiv:1106.1066. Bibcode:2011PhRvD..84h3001H. doi:10.1103/PhysRevD.84.083001.
  10. A. Liam Fitzpatrick та ін. (2010). Implications of CoGeNT and DAMA for Light WIMP Dark Matter. arXiv:1003.0014. Bibcode:2010PhRvD..81k5005F. doi:10.1103/PhysRevD.81.115005.
  11. A.V. Belikov та ін. (2011). CoGeNT, DAMA, and Light Neutralino Dark Matter. arXiv:1009.0549. Bibcode:2011PhLB..705...82B. doi:10.1016/j.physletb.2011.09.081.
  12. A. Bottino та ін. (2012). Phenomenology of light neutralinos in view of recent results at the CERN Large Hadron Collider. Physical Review D. 85: 095013. arXiv:1112.5666. Bibcode:2012PhRvD..85i5013B. doi:10.1103/PhysRevD.85.095013.
  13. M. R. Buckley та ін. (2011). Particle Physics Implications for CoGeNT, DAMA, and Fermi. Physics Letters B. 702: 216. arXiv:1011.1499. Bibcode:2011PhLB..702..216B. doi:10.1016/j.physletb.2011.06.090.
  14. Final model independent result of DAMA/LIBRA-phase1. Eur. Phys. J. C 73 (2013) 2648. 2013.
  15. Jonathan H. Davis (2014). Fitting the Annual Modulation in DAMA with Neutrons from Muons and Neutrinos. Physical Review Letters. 113: 081302. arXiv:1407.1052. Bibcode:2014PhRvL.113h1302D. doi:10.1103/PhysRevLett.113.081302.
  16. Muon-induced neutrons do not explain the DAMA data. PRL. 24 березня 2015. Архів оригіналу за 21 січня 2022.

Посилання

[ред. | ред. код]