碳纳米管阵列中的WIMP探测与慢离子动力学
仪器与探测器
2016-07-20 v2 天体物理仪器与方法
高能物理 - 唯象学
摘要
单端开口的定向排列碳纳米管（CNT）大阵列可用作弱相互作用暗物质粒子（WIMP）定向探测的靶材料。由于WIMP在CNT上的弹性散射，碳离子可能注入阵列本体并通过晶格内的多次碰撞传播。若离子的纵向动量足以补偿能量损失，且其横向动量接近单根CNT中的沟道条件，则该离子可能最终从开口端CNT表面射出。因此，必须恰当选择WIMP风表观方向与平行碳纳米管轴方向之间的夹角。我们聚焦于与低质量WIMP（~10 GeV）相关的极低离子反冲动能，而大多数现有实验在此能区灵敏度较低。基于关于圆形障碍二维晶格的一些精确结果，我们研究了相对于CNT方向的横向平面内的低能离子运动。获得了关于如何设计CNT阵列以最大化探测效率的新约束。
引用
@article{arxiv.1602.03216,
title = {WIMP detection and slow ion dynamics in carbon nanotube arrays},
author = {G. Cavoto and E. N. M. Cirillo and F. Cocina and J. Ferretti and A. D. Polosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.03216},
year = {2016}
}
备注
10 pages, 12 figures, comments and clarifications added, to appear in EPJC