2008年3月13日
研究人员国家标准与技术研究院(NIST)和马里兰大学已经开发出一种新的光学方法能够检测个人中子和记录他们的强度至少一百倍于现有的探测器。描述的新的探测器,在3月的美国物理学会会议上由查尔斯克拉克,NIST的联合量子研究所的研究员和马里兰大学,承诺改善现有中子测量,使测试超出标准模型的新现象,粒子物理学的基本框架。
原型实验室设备是基于过程研究小组首次观察到:当中子产生的氢原子发出的光被吸收的原子氦- 3 (3)。莱曼α光,由哈佛大学物理学家西奥多·莱曼在1906年发现,结果之间的跳两个氢原子的最低状态。尽管它是最亮的太阳发出的光,是宇宙中最丰富的形式的光,莱曼α是看不见的眼睛,因为它位于远紫外光谱区域。强烈吸收,大部分的物质和能穿过只有一毫米的空气。
氦气,然而,不吸收光莱曼α。原子吸收了一个中子氦- 3时,一个氢原子和一个原子的氚(氢的沉重的形式)。这些原子分开在高速飞行,可以通过与周围的氦气,碰撞兴奋,随后发出莱曼α光。这光记录下新设备,称为莱曼α中子探测器(土地)。
使用一个超冷中子束NIST中子研究中心,该研究小组发现,莱曼α光生成效率高得惊人:约40光子生成每个中子在大气压氦气。根据阿兰·汤普森,中子专家团队,“这个设备从而有可能检测单中子和大量的中子,这是非常困难与中子探测器基于放电。”
光学检测手段的使用,而不是一个电子,还提供了至少一倍的前景改善中子探测器的动态范围(可记录的中子强度的传播从微弱到明亮)。这源于这样一个事实:光学探测器响应更迅速比电子探测器(遭受长时间不活动称为“死时间”。)
进一步发展,这种新方法可以带来更好的测量中子在现有设施(例如,中子衍射仪器在NIST中子研究中心),使新的测试物理标准模型之外。在NIST属性的测量中子被称为电偶极矩和更精确的测量中子寿命的计划。
2008年3月13日发布