DARWIN/XLZD：下一代暗物质探测器——多百万升液态氦时间投影式探测器

DARWIN/XLZD 实验是下一代暗物质探测器，核心具备多吨级液态氦时间投影式探测器。其主要目标将探索弱相互作用大质量暗粒子（WIMP）在可被实验访问参数空间中的相互作用，直至天体物理中微子相互作用成为不可消除的背景。探测器通过对液态氦靶场中粒子相互作用产生的紫外挥发光和电荷信号进行观测，利用对感光波长（VUV）敏感、极低背景的光电器器件。除了对质量超过约 $5\,\,\mathrm{GeV}$ 的 WIMP 拥有卓越灵敏度外，此类大质量、低能阈值和极低背景水平的探测器也对其他稀有相互作用具有敏感性，特别是对以 keV 级质量为特征的玻色型暗物质候选者。本文介绍了探测器概念设计，讨论了主要背景来源、技术挑战以及部分正在进行的探测器设计与研发工作，以及大规模示范器。最后我们讨论了对粒子暗物质相互作用的探测灵敏度。