基于双发光晶体CsI(Na)及液氙主动屏蔽的WIMPs直接探测器研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11305194
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    孙希磊
  • 依托单位：
    中国科学院高能物理研究所
  • 学科分类：
    A2804.粒子探测技术
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

More original experiments for WIMPs direct searches are needed for China camp facing fierce international competition. The ability of excluding the internal and external backgrounds of the detector is one of the determinants of the experimental sensitivity. WIMPs direct search with dual-light emitting crystals is the original technology of our project team. The proportion of the dual light-emitting of CsI(Na) crystals at low temperature can effectively distinguish between nuclear recoil and electron recoil. This result solves the crystal problems with high internal backgrounds, and opens up a new way to detect WIMPs. For external background, an original design is proposed, using liquid xenon active and anti-coincidence shielding, that is expected to effectively depress the external background and improve the experimental sensitivity. Simulation and experimental studies of this original program will be carried out for clarifying the detector geometry design, the threshold value and the sensitivity.
暗物质粒子WIMPs直接探测国际竞争激烈，中国阵营需要更多的原创实验。对探测器内部及外部本底的排除能力，是实验灵敏度的重要决定因素。本项目提出用双发光CsI(Na)晶体为探测器灵敏材料，在适当低温下利用CsI(Na)晶体快、慢发光的比例可有效区分核反冲与电子反冲，从而显著压低CsI晶体内部本底及γ本底，是WIMPs探测的新途径。提出采用液氙主动屏蔽反符合新思路，预计可有效压低外部本底，提高实验灵敏度。本项目将对方案进行全面模拟及实验研究，明确探测器几何设计、本底水平、能量阈值及灵敏度。

结项摘要

本项目针对暗物质直接探测这一前沿课题，原创提出了基于CsI(Na)晶体及液氙主动屏蔽技术的探测器方案。.本项目对CsI(Na)晶体的低温性能进行了细致研究，得到了光产额及波形分辨能力随温度的变化，确认波形分辨能力在-120℃时最强，10 p.e.可达10^-6的本底排斥能力，实验表明阈值可小于10 p.e.。.本项目对探测器的本底来源进行了模拟研究，得到了探测器的本底水平及液氙屏蔽的作用，发现采用液氙主动屏蔽反符合结构可压低外部gamma本底1个量级至3.1×10^5 evts/ton/year水平，此时本底由CsI内部本底主导为4×10^7 evts/ton/year水平，考虑10^6本底鉴别能力，在晶体表面潮解处理及封装理想的情况下总的gamma本底为40 evts/ton/year。.本项目研制了一套多用途液氙系统，应用不仅可满足本项目进一步实验需求，同时可用于液氙TPC技术研究，作为中美合作nEXO项目的重要硬件设备。

项目成果

期刊论文数量（1）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
用于WIMPs探测的CsI(Na)晶体的低温性能表现
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    arxiv
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    xuan zhang;Xilei Sun;Junguang Lu;Pin Lu
  • 通讯作者：
    Pin Lu

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其他文献

Attenuation length measurements of a liquid scintillator with LabVIEW and reliability evaluation of the device
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  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Chinese Physics C
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    俞伯祥;吕军光;丁雅韵;周莉;温良剑;谢宇广;王志刚;蔡啸;孙希磊
  • 通讯作者：
    孙希磊
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    JINST
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙希磊;刘义;刘万金;孙丽君
  • 通讯作者：
    孙丽君
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  • DOI：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    吕品
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  • DOI：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    周莉

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面向无中微子双贝塔衰变实验的量子点液体闪烁体研究
  • 批准号：
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  • 项目类别：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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