本报讯 (洛报融媒记者 陈曦)记者昨日从中船集团七二五所洛阳双瑞精铸钛业有限公司获悉,该企业近日向上海交通大学PandaX合作组成功交付10吨级暗物质探测器用低放射性本底钛材,其放射性水平创国内已知最低纪录,将为我国暗物质等前沿粒子探测研究提供关键核心材料支撑。
PandaX是“粒子和天体物理氙探测器”的英文简写,是中国开展的首个百公斤级大型暗物质实验。该实验由上海交通大学牵头,利用在空气中提纯的惰性元素氙作为探测媒介来寻找暗物质。
由于暗物质探测等稀有事例探测实验所期望的信号极其微弱与稀少,需要将探测器原材料中钍、铀、钾等放射性元素的含量控制至10"-10量级(即百亿分之一)甚至更低。通过低本底技术创造“超净”测量环境,将测量系统固有噪声降至最低,使得探测那些极其稀有、微弱的物理事件或放射性信号成为可能。
聚焦低本底技术这一暗物质、中微子探测核心技术突破,面对国家重大科学仪器试验装置研制迫切需求,双瑞精铸充分依托七二五所全钛产业链优势,以及多个国家级检测平台的集成能力,组建专业研发团队与上海交通大学开展深度协同攻关。团队从源头入手,制定了全流程放射性控制方案。历经5年多时间,研发团队完成多轮方案迭代与产品严苛测试,最终成功研制出具备极低放射性特征的钛材作为第四代液氙暗物质探测器主体结构材料,克服了以往低本底金属材料以不可控的随机挑选为主,数量、质量都难以满足实际需要的难题,相关核心技术指标达到国际先进水平。
“此次产品成功交付,是校企联合攻关的创新成果,进一步巩固了企业在高端钛合金材料领域的领先地位,将有力支撑我国暗物质、中微子探测装置自主研制,为我国在高能物理研究领域掌握国际话语权提供重要保障。”双瑞精铸相关负责人表示。
“基于PandaX合作组掌握的世界前沿水平的低本底测量技术,把金属材料中天然含有的放射性元素作为示踪剂研究冶金过程,也是双方进一步深化合作,基础研究带动应用研究的良好切入点。”上海交通大学PandaX合作组相关负责人表示。
作为从事钛及钛合金材料制品及其设备研发、制造和服务的专业企业,双瑞精铸近年通过不断研发攻关,目前已成为国内船舶、航空、航天等领域钛产品的核心供应商。后续该企业将继续实施创新驱动发展战略,强化相关技术成果应用,力争形成更多新质生产力,为我国制造业高质量发展注入强劲动力。