Когда LZ идет онлайн в начале 2020 года в Экспериментальной установке Метрополитена Сэнфорда в Южной Дакоте, надежды состоят в том, что это обнаружит так называемые слабо взаимодействующие значительные частицы или МЕЩАН. Многие исследователи полагают, что эти гипотетические частицы могли составить темную материю, невидимое вещество, которое составляет 85 процентов всего вопроса во вселенной.Ядро датчика будет контейнером 5 футов высотой, наполненным 10 тоннами жидкого ксенона. Когда частицы проходят через него и сталкиваются с атомом ксенона, атом ксенона испускает вспышку света и также выпускает электроны, которые производят вторую вспышку света.
Эти две последовательных вспышки света могли представлять характерный сигнал МЕЩАНИНА, если все другое возможное происхождение было исключено.Одна особая проблема состоит в том, чтобы создать сильное, стабильное электрическое поле через судно, чтобы быстро потянуть все электроны к вершине, где они могут быть обнаружены. Это требует применения высоких напряжений по коротким расстояниям внизу и вверху контейнера для ксенона. Однако это также производит нежелательный рассеянный свет и может вызвать разрушительные электрические искры если не сделанный правильно.
Таким образом, команда SLAC теперь тщательно проверяет дизайн высоковольтной системы на мини-версии 20 дюймов высотой сосуда из ксенона, части которого были произведены Национальной лабораторией Лоуренса Беркли, которая управляет проектом LZ.«Мы начали проверять нижнюю часть в прошлом году и теперь собрали весь прототип», говорит Кимберли Паллэдино, ученый LZ из SLAC и доцент в Висконсинском университете, Мадисон. «Наша цель состоит в том, чтобы достигнуть высоких напряжений 100 киловольт без зажигания, продемонстрировать, что система бежит устойчиво со временем, и сократите случайные выбросы, которые мы наблюдали».Научный сотрудник SLAC Томаш Биесиадзинский говорит, «Кроме того, мы используем наш испытательный стенд, чтобы проверить все виды аспектов LZ, включая систему охлаждения, ксеноновую очистку и обращение, системы управления и датчики.
Исследователи от различных групп во всем мире приезжают сюда, также, чтобы проверить оборудование, которое они разрабатывают для эксперимента».Параллельно, команда SLAC работает над системой, чтобы удалить изотоп криптона химического элемента, который вызвал бы нежелательные сигналы в датчике LZ от коммерчески доступного ксенона.
Цель: Достигните уровня 15 атомов криптона или меньше за один миллион миллиардов атомов ксенона. Как только цель дизайна была достигнута, исследователи построят крупномасштабную систему, чтобы очистить все 10 тонн ксенона, необходимого для эксперимента.