Поиски частиц темной материи
Свидетельства существования темной материи, кандидаты на роль ее частиц. Нейтрино, слабовзаимодействующие массивные частицы (вимпы). Магнитные монополи, зеркальные частицы. Прямая регистрация вимпов. Регистрация сильновзаимодействующей темной материи.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.08.2012 |
| Размер файла | 3,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
На рисунке 15 [1] показаны результаты расчетов акустического давления как функции верхней границы vmax чувствительности датчика.
Рис.18. Акустическое давление Р, создаваемое частицами ТМ при их прохождении через пластину полистирола толщиной 1 см на расстоянии 20 см от точки входа в зависимости от верхней границы чувствительности датчика vmax. Расчет сделан для энерговыделения 100 ГэВ, что соответствует массе Х-частицы mх = 5 х 10s ГэВ. Прямой показан уровень теплового шума.
Видно, что в рассматриваемой области частот сигнал от Х-частицы превышает ожидаемый уровень теплового шума. Величина акустического сигнала в этом случае превышает 50 и 100 Па для vmax = 106 и 107 Гц соответственно. Сигналы такого уровня могут быть зарегистрированы современными акустическими датчиками. В частности, для этого можно использовать пьезоприемники с активными элементами из пьезополимерной пленки на основе поливинилиденфторида, широко применяемые в датчиках динамических деформаций.
Оценки показывают, что такие пьезоприемники размером 1 х 1 см2, толщиной ~ 10 мкм и чувствительностью ~ 10 мкВ Па-1 позволят регистрировать акустический сигнал от Х-частиц в пределах рассмотренного диапазона масс А ? 3 х 107. Такие датчики, если их установить на солнечных батареях спутников или внешних стенках космической станции (например, Международной космической станции), могли бы обеспечить очень большую эффективную площадь регистрации.
Для регистрации частиц ТМ с большими массами целесообразно использовать несколько слоев акустических радиаторов, поскольку в отличие от космической пыли тяжелые частицы ТМ могут легко проходить через значительную толщу материала. Например, Х-частицы с А > 109 могут пройти через четыре пластины полистирола толщиной 1 см. Это можно использовать для того, чтобы детектировать их сигнал в нескольких пластинах и получить дополнительную уникальную сигнатуру таких частиц.
Заключение
На протяжении последних десяти лет практически во всех подземных лабораториях мира проводятся эксперименты по прямому поиску вимпов. В этих низкофоновых лабораториях работают и создаются установки, в которых различными методами регистрируется малое энерговыделение от процесса рассеяния вимпов на ядрах детектора-мишени
Сегодня некоторые из этих экспериментов достигли уровня чувствительности, необходимого для проверки предсказаний наиболее реалистичных суперсимметричных моделей в физике элементарных частиц. Технологический прогресс в создании криогенной техники, мало-шумящей электроники и использование комбинированных методов подавления фоновых событий определили направление в создании детекторов ближайшего будущего. Сегодня уже не стоит вопрос о том, как регистрировать вимпы. В новых детекторах будут использованы различные мишени, вес которых достигает 100-1000 кг, и методы обнаружения ядер отдачи, основанные на регистрации той или иной комбинации светового, ионизационного, теплового и акустического сигналов. В случае регистрации в этих детекторах полезного сигнала можно будет не только установить массу вимпа, но в некоторых случаях также определить природу слабовзаимодействующей частицы и сценарий ее образования среди многочисленных возможных вариантов, предлагаемых теоретическими моделями.
Список литературы
1. "Поиски частиц темной материи" В.А. Рябов, В.А. Царев, A. M. Цховребов, 2008 г.
2. http://ru. wikipedia.org/wiki/Тёмная_материя.
3. http://elementy.ru/lib/25560/25564.
4. http://ru. wikipedia.org/wiki/Поколение_ (физика_элементарных_частиц).
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Элементарная частица — частица без внутренней структуры, то есть не содержащая других частиц. Классификация элементарных частиц, их символы и масса. Цветовой заряд и принцип Паули. Фермионы как базовые составляющие частицы всей материи, их виды.
презентация [214,8 K], добавлен 27.05.2012Основные характеристики и классификация элементарных частиц. Виды взаимодействий между ними: сильное, электромагнитное, слабое и гравитационное. Состав атомных ядер и свойства. Кварки и лептоны. Способы, регистрация и исследования элементарных частиц.
курсовая работа [65,7 K], добавлен 08.12.2010Основные понятия, механизмы элементарных частиц, виды их физических взаимодействий (гравитационных, слабых, электромагнитных, ядерных). Частицы и античастицы. Классификация элементарных частиц: фотоны, лептоны, адроны (мезоны и барионы). Теория кварков.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.03.2014Явление дифракции частиц. Структурные и магнитные характеристики вещества. Разложение волн по их частотному спектру. Свободное движение частицы. Волновой вектор монохроматической волны. Применение дифракции частиц для изучения физических объектов.
реферат [109,6 K], добавлен 21.12.2016Фундаментальные физические взаимодействия. Гравитация. Электромагнетизм. Слабое взаимодействие. Проблема единства физики. Классификация элементарных частиц. Характеристики субатомных частиц. Лептоны. Адроны. Частицы - переносчики взаимодействий.
дипломная работа [29,1 K], добавлен 05.02.2003Область горения частицы топлива в топке котельного агрегата при заданной температуре. Расчет времени выгорания частиц топлива. Условия выгорания коксовой частицы в конечной части прямоточного факела. Расчет константы равновесия реакции, метод Владимирова.
курсовая работа [759,2 K], добавлен 26.12.2012Явление рассеяния света. Воздействие частиц вещества на световые волны. Понятие рэлеевского рассеяния и частицы пигмента. Относительный показатель преломления частиц и среды. Увеличение количества отраженного белого света. Исчезновение насыщения цвета.
презентация [361,6 K], добавлен 26.10.2013Исследование особенностей движения заряженной частицы в однородном магнитном поле. Установление функциональной зависимости радиуса траектории от свойств частицы и поля. Определение угловой скорости движения заряженной частицы по круговой траектории.
лабораторная работа [1,5 M], добавлен 26.10.2014Различие между веществом и полем. Взаимодействия между частицами в Стандартной модели. Внутренние характеристики кварков. Барионы и барионная материя. Пион-нуклонное взаимодействие в ядре атома. Роль полевой переменной для фундаментальных полей.
реферат [1,1 M], добавлен 14.12.2015Изучение движения свободной частицы. Частица в одномерной прямоугольной яме с бесконечными внешними стенками. Гармонический осциллятор. Прохождение частиц сквозь потенциальный барьер. Туннельный эффект. Качественный анализ решений уравнения Шредингера.
презентация [376,0 K], добавлен 07.03.2016
