超纯铜是超灵敏的暗物质探测器

2月和3月，三批铜板到达了费米实验室，并被冲入地下100米的仓库。铜已在芬兰开采，在德国轧制成板，并在120天内通过陆路和海上运输到实验室。为了探测暗物质，每天在地面上花费的铜都很重要，这种神秘物质构成了宇宙中物质的85%。

费米实验室的科学家丹·鲍尔(Dan Bauer)说：“在地球表面，我们正在沐浴一阵宇宙射线。”

当这些源自太空的高能粒子撞击铜原子时，它们可以敲除质子和中子，产生另一个称为钴60的原子。钴60具有放射性，这意味着它不稳定且会自发地分解成其他颗粒。转化为钴的微量铜原子对日常使用的铜没有影响。但是鲍尔(Bauer)和其他从事“超级低温暗物质搜索”工作的人员必须采取严厉措施，以确保他们使用的铜尽可能纯。

SuperCDMS是同类实验的最新成果，它将在加拿大安大略省萨德伯里附近的地下实验室SNOLAB中寻找暗物质。的铜板最终将带状排列嵌套娃娃六个超大汽水罐形状。最里面的罐子将容纳锗和硅设备，这些设备旨在检测假设的弱相互作用的大颗粒或WIMP，尤其是质量小于质子质量10倍的那些。真空密封的最外层直径将超过一米。整个设备(称为SNOBOX)将通过一组铜杆连接到一个特殊的冰箱，该冰箱将检测器冷却到比绝对零值高出一小部分的程度。

在如此寒冷的温度下，热振动是如此之小，以至于WIMP在与原子碰撞时可能留下可检测的信号。

鲍尔说：“但是，你正在大海捞针中寻找暗物质。” “您获得的最好成绩可能是每年举办几次活动。”

同时，通过SuperCDMS检测器飞行的普通物质粒子可能会产生外来信号，称为背景信号，这些信号会淹没来自暗物质相互作用的信号。

将SuperCDMS埋在地下两公里的地方，并将SNOBOX包裹在铅，塑料和水层中，可以筛除环境中几乎所有不需要的颗粒。但是铜罐和探测器之间没有任何东西。尽管铜的出色传热能力使其非常适合冷却探测器，但金属中的任何放射性杂质都会散发出背景粒子。

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