姓 名： 李春园 专 业： 粒子物理与原子核物理 指导老师： 司宗国 教 授

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1 姓 名： 李春园 专 业： 粒子物理与原子核物理 指导老师： 司宗国 教 授
暗物质的性质及相关问题的研究 姓 名： 李春园 专 业： 粒子物理与原子核物理 指导老师： 司宗国 教 授

2 目录 研究背景和意义 工作基础 工作计划与时间安排

3 研究背景和意义 图1 仰望星空 左图 最上面的黑点表示实际测量的星系中不同距离处的恒星与速度的关系。短划线表示发光的星系盘提供的引力贡献，点线表示星系中气体的贡献，点划线表示暗物质晕的贡献。 无线局域网的普及： 利用射频（Radio Frequency；RF）技术，使用电磁波在空中进行通信连接 2.4GHz为各国共同的ISM频段。因此无线局域网，蓝牙，ZigBee等无线网络，均可工作在2.4GHz频段上。 802.11a标准使用5 GHz频段，支持的最大传输速率为54Mbps。 802.11b和802.11g标准使用2.4 GHz频段，分别支持最大11 Mbps和54 Mbps的传输速率。 图2 星系NGC6503的旋转曲线

4 研究背景和意义 图4 星系团1E0657-56质量分布以及X射线的辐射分布 图3 引力透镜原理
图4 阿贝尔星系团1689的引力透镜效应

5 研究背景和意义 暗物质的分类 ：主要包括白矮星、中子星、黑洞等
弱相互作用大质量粒子（WIMPs），是超对称模型预言的粒子，质量相对比较大，除了有引力作用外还有弱相互作用，是暗物质的最佳候选粒子。

6 研究背景和意义 暗物质的探测方法 当前探寻暗物质粒子的方法主要分为三种：暗物质的直接探测、暗物质 的间接探测以及暗物质在对撞机上的探测。
对撞机探测 间接探测 q q 直接探测 图6 暗物质三种探测方法示意图

7 研究背景和意义 暗物质主要是由非重子物质构成，不能用标准模型的基本粒子来解释，暗物质粒子的探索和研究可能为物理学带来新的革命。
暗物质的发现让我们对宇宙有了新的认识，暗物质已经成为21世纪天文学和物理学研究的一个重大科学问题。 暗物质主要是由非重子物质构成，不能用标准模型的基本粒子来解释，暗物质粒子的探索和研究可能为物理学带来新的革命。 图5

8 工作基础 暗物质的直接探测 微分截面 积分 参考文献：arXiv: v2 [hep-ph] 23 Feb 2015

9 工作基础 有效算符 标量、赝标量 矢量、轴矢量 张量 复标量

10 工作基础 根据有效算符对矩阵元平方的贡献，有效算符可以分成三类情况 类型1 类型2 类型3

11 工作基础 核水平散射截面 事例数关于反冲能的分布 速度分布函数 定义 对于类型1

12 工作基础 类型2 类型3 对应的

13 工作基础

14 工作基础

15 工作计划与时间安排 了解暗物质的性质，从暗物质的直接探测入手，了解对模型参数如质量、耦合的限制。然后根据这些限制的参数，去对撞机上进行信号的寻找。 了解中国暗物质实验CDEX，并对CDEX的实验数据进行拟合。 熟悉对撞机物理研究的方法， 过程，并在以前工作的基础上，进行QCD修正。 对 过程，当 衰变成暗物质进行分析，就是对撞机暗物质探测的信号。

16 工作计划与时间安排

17 谢谢