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NIST 研究人员探测电子中微子的质量
中微子是宇宙中最轻的基本粒子。但它们到底有多重？三十年来，物理学家一直在寻找这个问题的答案，因为三种已知类型的中微子——电子、τ子和μ子的质量
来源:美国国家标准与技术研究院__计量学信息过渡边缘传感器类型的光学显微照片，由 NIST 开发，用于 HOLMES 电子中微子实验。
图片来源：NIST
信用：中微子是宇宙中最轻的基本粒子。但它们到底有多重？三十年来，物理学家一直在寻找这个问题的答案，因为三种已知类型的中微子——电子、τ子和μ子——的质量深刻地影响了宇宙的诞生和结构，并可能有助于解释基本粒子如何获得其重量。
然而，研究中微子并不容易。这些粒子与周围环境的相互作用非常微弱，以至于仪器很少能记录它们的直接存在。这就是为什么美国国家标准与技术研究院 (NIST) 开发和建造的极其灵敏的探测器在最近检查电子中微子质量的实验中发挥了关键作用。
该实验采用了 NIST 制造的微型传感器阵列，称为过渡边缘传感器 (TES)。这些装置充当高灵敏度温度计，由超导薄膜组成，温度保持在超导（无电阻流动的电流）和普通电阻之间的临界点。在这个狭窄的温度范围内，每个 TES 可以检测到小至百万分之几开氏度的温度升高。
过渡边缘传感器在意大利 HOLMES 实验中，研究人员将微量放射性同位素钬 163 嵌入到与每个 TES 热耦合的金膜中。大约每秒一次，每张薄膜中的钬核都会捕获一个绕轨道运行的电子。这次捕获是放射性衰变的一部分，其中钬163与电子中微子一起转变为镝163。
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