NWO-I

NWO - Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek - print-logo

URL voor deze pagina :
https://www.nwo-i.nl/fom-historie/jaarverslagen/hoogtepunten/hoogtepunten2014/donkere-materie-zoeken-met-vloeibaar-xenon-nikhef/

Geprint op :
11 december 2018
17:56:18

Het heelal bestaat voor maar liefst 85 procent uit deeltjes die we niet kunnen zien, maar die er volgens de berekeningen wel moeten zijn. Onderzoekers van het FOM-instituut Nikhef willen deze donkere materie opsporen. Ze doen dit met experimenten met vloeibaar xenon.

De basis van de experimenten waarbij Nikhef betrokken is, zijn vaten gevuld met vloeibaar xenon. Als donkere-materiedeeltjes botsen met xenon ontstaan er namelijk lichtflitsjes. Gevoelige detectoren kunnen die lichtflitsen vervolgens waarnemen. Het signaal levert informatie over de eigenschappen van donkere materie.

4 kilo xenon
De onderzoekers hebben in 2014 bij Nikhef de XAMS R&D-opstelling afgebouwd. Het hart van de opstelling is een kleine detector met vier kilo vloeibaar xenon erin. Er is teveel radioactiviteit in de omgeving om met deze detector daadwerkelijk donkere materie te vinden, maar met deze detector bestuderen de onderzoekers de fysische eigenschappen van xenon. Ook helpt het apparaat bij het ontwikkelen van nieuwe detectie technieken.

160 kilo xenon
Een stapje groter is de XENON100 met 160 kilo vloeibaar xenon. Dat apparaat bevindt zich onder een berg bij het Italiaanse Gran Sasso om natuurlijke radioactiviteit af te schermen. Tot eind 2013 was dit het gevoeligste apparaat ter wereld om donkere materie op te sporen. Nikhef werkte mee aan de ontwikkeling van het apparaat. Helaas heeft het instrument nog geen donkere materie aangetoond. Daarom werd het tijd voor grover geschut.

3500 kilo xenon
Op dit moment wordt er druk gebouwd aan de XENON1T. Deze krachtpatser komt ook in Gran Sasso te staan. De detector zal 3500 kilo xenon bevatten. Het apparaat gaat eind 2015 meten en is honderd keer gevoeliger dan zijn voorganger. De onderzoekers van Nikhef helpen mee met het verzamelen van gegevens. Ook maken ze een digitale filter die nog beter donkere materie opspoort. Verder leverde Nikhef de structuur die ervoor zorgt dat de tank met vloeibaar xenon op zijn plaats blijft midden in een enorme tank met water.