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暗物质粒子探测卫星

暗物质粒子探测卫星. 常 进 ( 范一中代 ) ( 中科院暗物质与空间天文重点实验室，紫金山天文台 ). 暗物质探测方法. 暗物质探测的三种方法 : 加速器 , 直接探测 , 间接探测 到空间通过间接探测暗物质粒子衰变或湮灭产生的稳定粒子是寻找和研究暗物质粒子的主要方法之一. 在空间间接探测暗物质粒子产生的稳定粒子是寻找和研究暗物质粒子的主要方法之一 PAMELA, FERMI, AMS02. 空间方法. 稳定粒子. 暗物质粒子. 国际最新动态 : 空间实验（ 1 ）. PAMELA 正电子 和反质子实验. FERMI 伽玛实验.

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暗物质粒子探测卫星

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Presentation Transcript

  1. 暗物质粒子探测卫星 常 进 (范一中代) (中科院暗物质与空间天文重点实验室，紫金山天文台)

  2. 暗物质探测方法 • 暗物质探测的三种方法:加速器,直接探测,间接探测 • 到空间通过间接探测暗物质粒子衰变或湮灭产生的稳定粒子是寻找和研究暗物质粒子的主要方法之一 在空间间接探测暗物质粒子产生的稳定粒子是寻找和研究暗物质粒子的主要方法之一 PAMELA, FERMI, AMS02 空间方法 稳定粒子 暗物质粒子

  3. 国际最新动态:空间实验（1） PAMELA正电子 和反质子实验 FERMI 伽玛实验 ATIC, FERMI, HESS 三个电子实验 • 三个电子实验都观测到异常 • PAMELA正电子异常,反质子正常 • FERMI伽玛没有观测到异常 • (Fan, Zhang & Chang 2010, IJMPD, a review)

  4. 国际最新动态:空间实验（2） 银河系中心的GeV Bubble结构：新的700GeV电子超迹象？ Su, Slatyer & Finkbeiner (2010 ApJ)

  5. 科学问题和立足点 暗物质粒子是什么 宇宙射线源？ 伽玛射线天文 科学问题 太阳系起源与演化 观测需求 高空间、时间、能量分辨、高灵敏度、 宽能段空间观测高能电子和伽玛射线 暗物质粒子探测卫星 (探索) 解决方法

  6. 主要技术问题？ 如何从大量的本底中探测暗物质粒子产生的微弱信号？ Diffuse Gamma-ray • 电子<100 GeV • 磁谱仪 • 穿越辐射探测器 • 切伦柯夫辐射探测器 • 电子>100 GeV • 乳胶室 • 高能量分辨探测器 • 高空间分辨探测器 electron

  7. 关键突破点(1/2)：高能量分辨 暗物质探测器在国际上的性能比较 不同能量分辨率下 宇宙线能谱的观测 15%能量分辨率 1%能量分辨率 伽玛射线谱线 1%,2.0%,3.0%

  8. 关键突破点(2/2)：低本底 日本CALIT的本底预期 “探索”的本底预期 • 红点: 电子信号 • 蓝点: 宇宙线质子本底

  9. 总体指标与国际同类探测器的比较 • 最高的能量分辨 (1.5%) • 最宽的观测能段 • 最低的本底

  10. 预期科学成果:电子 • 暗物质 • 宇宙射线起源 • 宇宙射线传播,加速 • 高能宇宙线核谱 2个月 1年

  11. 预期科学成果:伽玛射线 暗物质 湮灭线 • 暗物质 • 量子引力 • 宇宙射线起源 • 伽玛暴物理机制 • 新伽玛射线源……

  12. 暗物质粒子探测卫星:研制中 • 新型多路BGO闪烁探测器 • 大动态范围实验室模拟粒子源 • 探测器关键性能测试 原理样机测试平台 新型BGO闪烁探测器单元 探测器单层组合 1/6原理样机成型

  13. 暗物质空间探测:竞争激烈！

  14. 致 谢 谢 谢 大 家！热烈欢迎暗物质间接探测相关专业的毕业生来“中科院暗物质与空间天文重点试验室”工作！

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