第三届地下和空间粒子物理与宇宙物理前沿问题研讨会

7 May 2024, 08:00 → 11 May 2024, 20:00 Asia/Shanghai

岳 骞, 周宇峰

        21世纪以来，国际范围内基于地下和空间实验平台和装置的粒子物理与宇宙物理研究得到快速发展，取得了多项具有里程碑意义的研究成果。暗物质、中微子、核天体物理、宇宙线、引力波等前沿方向的重要研究成果不断涌现，为新物理研究带来更多曙光。同时，这些粒子物理与宇宙物理前沿理论和实验的发展也极大促进了地下实验平台和装置、空间实验平台和装置、粒子探测技术的发展，推动发展了越来越多的新技术、新方法和新平台，并被应用到相关前沿研究中去。近十年来，我国科学家不仅在暗物质、中微子、核天体物理实验、宇宙线起源和加速机制、引力波等前沿物理理论和实验研究方面成果丰硕，同时在国家重大科技基础设施建设、国际合作研究等方面也都取得了令人瞩目的成果和进展。

        基于国内地下和空间粒子物理与宇宙物理前沿研究的大背景，我们发起召开第三届地下和空间粒子物理与宇宙物理前沿问题研讨会（Conference on frontiers of underground and space particle physics and cosmophysics, COUSP2024）。希望通过本次会议，研讨国内地下和空间粒子物理与宇宙物理理论和实验研究的现状和未来规划，推动我国相关领域的研究进一步走向国际前沿，产生更多国际先进水平的成果，促进我国地下和空间粒子物理与宇宙物理前沿研究不断创新发展。

1、会议顾问委员会

        程建平（共同主席）   北京师范大学

        吴岳良（共同主席）   中国科学院理论物理所/中国科学院大学

        马余刚                           复旦大学

        王    青                           清华大学

        王贻芳                           中国科学院高能物理研究所

        汲培文                           国家自然科学基金委员会

        沈文庆                           中国科学院上海应用物理研究所

        张焕乔                           中国原子能科学研究院

        张肇西                           中国科学院理论物理研究所

        陈和生                           中国科学院高能物理研究所

        李    金                           中国科学院高能物理研究所

        邹冰松                           中国科学院理论物理所/清华大学

        罗民兴                           北京计算科学研究中心

        赵政国                           中国科学技术大学

        赵红卫                           中国科学院近代物理研究所

        柳卫平                           中国原子能科学研究院/南方科技大学

        高原宁                           北京大学

        常    进                           中国科学院国家天文台

        康克军                           清华大学

        蔡荣根                           中国科学院理论物理研究所

2、会议地点：四川省西昌市邛海宾馆

        详细交通信息见 会议网站

3、会议时间：2024年5月7日-12日（7日报到，12日离会）

4、会议注册：会议注册、报告摘要提交的截止日期均为2024年4月15日

会议注册费：研究人员及博士后2200元/人，研究生1500元/人，陪同人员1500元/人。会议协助安排食宿，费用自理。

缴费方式：在线缴费，可通过微信、支付宝扫描下方二维码支付。

5、会议住宿：参会者在注册网站预定 或 自行预定。

如需预定宾馆，请进入住宿预定界面进行宾馆选择和房费缴纳。单人间数量有限，建议尽早缴费预定。

6、会议主办单位：

        清华大学

        中国科学院理论物理研究所

7、会议协办单位：

        雅砻江流域水电开发有限公司

8、会议组织委员会：

        岳    骞                          清华大学

        周宇峰                          中国科学院理论物理研究所、引力波太极实验室

        李名川                          雅砻江流域水电开发有限公司

        熊开智                          雅砻江流域水电开发有限公司

        宋宁强                          中国科学院理论物理研究所

        杨丽桃                          清华大学

        高    飞                          清华大学

        申满斌                          雅砻江流域水电开发有限公司

        周济芳                          雅砻江流域水电开发有限公司

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会议海报-final.pdf

Tuesday, 7 May

14:00 → 21:00 会议注册

Wednesday, 8 May

09:00 → 09:15 开幕式

09:15 → 10:45 00 - 大会报告

Convener: Qian Yue (Tsinghua University)

09:15 引力量子场论中的引力动力学和引力波&空间引力波探测太极计划

引力量子场论中的引力动力学和引力波&空间引力波探测太极计划

Speaker: Prof. 岳良 吴

09:45 Super Tau Charm Facility: Physics and Challenge

Super Tau Charm Facility: Physics and Challenge

Speaker: Prof. 政国 赵

10:15 强流高功率离子加速器大科学装置及其挑战

强流高功率离子加速器大科学装置及其挑战

Speaker: Prof. 红卫 赵

10:45 → 11:15 Coffee break

11:15 → 12:15 00 - 大会报告

Convener: 峰 刘

11:15 锦屏大设施建设进展和相关科学研究

锦屏大设施建设进展和相关科学研究

Speaker: Zhi Zeng (Tsinghua University)

11:45 江门中微子实验工程现状及远景

江门中微子实验装置建于广东省江门市开平市金鸡镇山下700米，跨度达50米实验大厅内。扑捉中微子靶物质为2万吨液体闪烁体，灌装在直径为35.4米的有机玻璃球内。球外覆盖约18000支20英寸光电倍增管(PMT)，中间空间填有25600支3英寸PMT。上述玻璃球等在处于44 米深的水池内，灌有3.5万吨纯净水。水池外，水池上方安装有晶体模块，测量宇宙线 muon 子径迹，确定 muon 子相关本底。多方式刻度系统确保装置的高精度测量。实验装置能量分辨率可好于3%（@1MeV），阈值可达0.2MeV。
实验装置主要物理目标是在6年内确定中微子质量顺序，精确测量中微子震荡参数。除此之外，江门中微子实验还具有丰富的研究能力，包括：地球，太阳中微子，大气中微子，超新星及宇宙中微子等。
江门中微子实验项目2015年1月开工建设，本报告介绍工程建设过程及现状，以及物理远景。

Speaker: Xiaonan Li (IHEP, CAS, Beijing)

JUNO-XiChang-Xiaonan-202405.pdf

14:00 → 16:00 02 - 暗物质直接/间接探测实验

Convener: Ning Zhou (Shanghai Jiao Tong University)

14:00 Search for Dark Photons in the ATLAS Experiment and Future Prospects for Dark Matter Searches at the CEPC

This presentation will explore the physics potential study of dark matter searches at the Circular Electron Positron Collider (CEPC)
and discuss the recent results in the search for dark photons in the ATLAS experiment at the Large Hadron Collider(LHC).

Speaker: Zhijun Liang (IHEP, CAS)

dark-matter-zhijun-liang-v2.pdf

14:20 通过希格斯粒子的衰变寻找暗物质粒子

在CMS实验上通过希格斯粒子的衰变寻找暗物质粒子

Speaker: 明水 陈 (中国科学院高能物理研究所)

202405-H and Dark-chenms-v1.pdf

14:40 AMS电子的起源

The electron flux measured by the Alpha Magnetic Spectrometer exhibits complex energy dependence. In the entire energy range the electron and positron spectra have distinctly different magnitudes and energy dependences. At high energies, AMS data show that the electron spectrum can be best described by the sum of two power law components and a positron source term. This is the first indication of the existence of identical charge symmetric source term both in the positron and in the electron spectra and, as a consequence, the existence of new physics.

Speaker: Shanglin Li (中国科学院高能物理研究所)

V1.pdf

15:00 AMS正电子的起源

AMS测量的正电子流强谱呈现复杂的随能量变化性质。在整个能量范围内，正电子流强谱可以很好地描述为由宇宙线碰撞产生的幂律谱和在高能区占主导的额外源成分之和，额外源成分存在有限的截止能量，其具有约5σ的显著度。宇宙线正电子实验数据表明，在高能区域正电子主要来源于暗物质湮灭或新的天体物理源。

Speaker: 诚 张 (中国科学院高能物理研究所)

AMS高能宇宙线正电子流强的最新结果.pdf

15:20 在PandaX-4T实验中搜寻宇宙线电子加速暗物质

Sub-MeV暗物质粒子被诸多理论模型选为暗物质的候选者，但受限于暗物质粒子的速度与暗物质直接探测实验的探测阈值，其在实验中难以被观测到。与暗物质粒子在直接探测实验中产生能量沉积信号的过程类似，高能的宇宙线粒子也会与暗物质粒子产生碰撞，进而暗物质粒子获得更高的能量，能够在实验中产生可被观测到的信号。此前，我们利用暗物质粒子与核子的散射机制，通过PandaX-II实验数据搜寻宇宙线加速暗物质。在此次研究中，我们利用暗物质粒子与电子的散射，并恰当的考虑相对论效应，通过PandaX-4T实验数据寻找宇宙线电子加速暗物质，实验结果没有发现暗物质信号，但将可观测的暗物质质量降低至了10 eV。

Speaker: 祥仪 崔

CReDM in PandaX-4T.pptx

15:40 CDEX实验中的暗物质-电子相互作用研究

CDEX合作组利用高纯锗探测器开展了对暗物质-电子相互作用的直接探测。利用结合了半解析和DFT方法的新型暗物质-电子相互作用计算技术，CDEX实验首先对标准暗物质晕模型下暗物质-电子相互作用进行了分析。在此基础上，CDEX合作组提出了速度成分分析方法，实现了对具有任意速度分布的加速暗物质与电子相互作用的快速分析。将速度成分分析方法应用在太阳加速暗物质模型上，CDEX合作组取得了领先的分析结果。

Speaker: zhenyu zhang (YUE Qian)

CDEX实验中的暗物质-电子相互作用研究.pptx

14:00 → 16:00 03 - 中微子理论

Convener: 玉峰 李

14:00 EFT studies of neutrinoless double beta decay with LR symmetric model

Starting from LR symmetric model, one identifies corresponding SMEFT operators and subsequently LEFT operators, these operators are then used to construct the neutrino mediated long-range neutrinoless double beta decay process. With the S-matrix theory, we derive the decay width and recover the expressions obtained from a direct model calculation. These results are compared with the widely used Master Formula and reasonable agreements are achieved.

Speaker: 栋梁 房 (中科院近物所)

LREFT.pdf

14:30 大统一理论在地下和空间实验探测中的联合检验

这个报告中所涉及的地下和空间实验探测，分别指代下一代地下中微子实验和空间引力波实验，以江门和太极作为典型代表。在以往的经验中，质子衰变是作为检验大统一理论的最主要手段。近些年来，受益于中微子精确测量和引力波观测的迅速发展，从多个方面检验大统一理论成为可能。其一是检验夸克与轻子之间的质量与味混合关联，其二是测量宇宙弦引力波，这里的宇宙弦是大统一对称性自发破缺后导致的拓扑缺陷。我将介绍这些唯象学和宇宙学效应如何从大统一中产生，并讨论如何用相关实验来检验粒子物理的大统一理论。

Speaker: 也铃 周 (杭高院)

天地2024_周也铃.pdf

15:00 Sterile neutrinos as a window to new physics

We investigate the possibility of neutrinoless double beta decay $( 0 \nu \beta\beta)$ and leptogenesis within a low-scale seesaw mechanism with additional sterile neutrinos. The general effective field theory (EFT) considerations suggest that if there are experimentally observable signatures in $0 \nu \beta \beta$-decay and the lepton asymmetry generated by the right-handed neutrinos, the low-scale leptogenesis is likely to be unviable.
However, in this work, we show that in the context of low-scale resonant leptogenesis, one can obtain the observed BAU and observable signatures of $0 \nu \beta \beta$ decay in the presence of additional sterile neutrinos. In this framework, the neutrino masses are suppressed by the extended seesaw parameter, $\mu$, rather than introducing small Yukawa couplings in other leptogenesis scenarios. These large Yukawa couplings in this model can lead to both observable experimental signatures in $0\nu\beta\beta$ decay and large washout effects. The resonant leptogenesis mechanism with light neutrino masses can overcome the latter, even in the presence of experimentally accessible $0\nu\beta\beta$-decay signatures.
We have shown that the KamLAND-Zen experiment is sensitive to MeV-scale sterile neutrinos, and future ton-scale experiments offer potential signals while maintaining viable leptogenesis.

Speaker: Gang (刚) LI (李) (Sun Yat-Sen University)

2024 Xichang_Sterile_neutrinos-Gang_Li.pdf

15:30 Particle Physics Opportunities with Ultrahigh-Energy Neutrino Telescopes

The detection of ultrahigh energy neutrinos not only provides a way to understand cosmic ray accelerators but also opens up a portal to study fundamental particle physics, both within and beyond the Standard Model. In this talk, I will start by discussing the implications of the Glashow resonance event recently observed by IceCube. Then, I will move on to the forthcoming observations of cosmogenic neutrinos and their potential to shed light on particle physics. The minimal particle physics models that can directly modify neutrino-matter interactions will be summarized. In the end, I will mention other interesting new physics possibilities through the detection of cosmogenic neutrinos.

Speaker: 国远 黄 (中国地质大学（武汉）)

西昌COUSP-黄国远.pdf

14:00 → 16:00 04-2 - 反应堆中微子实验

Convener: 苗 何 (高能所)

14:00 反应堆中微子振荡参数精确测量的现状和未来

中微子振荡是超出粒子物理标准模型的实验现象，由三个混合角（$\theta_{12}$、$\theta_{23}$、$\theta_{13}$）、两个中微子质量平方差（$\Delta m^{2}_{21}$、$\Delta m^{2}_{32}$）和一个轻子CP破坏相角（$\delta_{CP}$）描述。作为最小的混合角，$\theta_{13}$是自然界的基本参数之一，也是下一代中微子实验测量中微子质量顺序和CP破坏相角的重要输入。2012年3月，大亚湾实验通过观测反应堆中微子的丢失现象，首次给出$\theta_{13}$不为零的证据。大亚湾实验于2020年12月退役，积累了国际上最大的反应堆中微子样本。在本报告中，我们将介绍基于大亚湾实验所有数据的中子在钆上俘获样本（nGd）和在氢上俘获样本（nH）的反应堆中微子振荡参数测量结果，简述国际上其他反应堆中微子实验包括RENO和Double Chooz等关于$\theta_{13}$精确测量的最新进展，并讨论未来进一步提高$\theta_{13}$测量精度的可能方案。

Speaker: 志源 陈 (中国科学院高能物理研究所)

prospect_theta13_DYB_Zhiyuan.pdf

14:20 Oscillation Physics Potential with Reactor Neutrino at JUNO

The Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO) is currently under construction in an underground laboratory in South China, featuring a 20 kton liquid scintillator detector. The excellent energy resolution coupled with an large detector volume and outstanding background control provides a great opportunity to explore key areas in neutrino and astroparticle physics.
JUNO’s primary goals are to determine the neutrino mass ordering and precisely measure the related neutrino oscillation parameters. Using reactor neutrino data, JUNO has the capability to determine the neutrino mass ordering with great significance and measure the neutrino oscillation parameters $sin^{2}\theta_{12}$, $\Delta m_{21}^2$, and |$\Delta m_{32}^2$| with the sub-percent precision.
This talk will focus on the oscillation physics potential with reactor neutrinos at JUNO, including the sensitivity analysis and results based on the most recent understanding of the detector.

Speaker: Jie Cheng (North China Electric Power University)

202405_JUNO_JieCheng.pptx

14:40 反应堆中微子模型

本报告基于多个反应堆中微子实验，考虑了目前广泛使用的几种反应堆中微子能谱模型。这些能谱模型通过间接的电子测量能谱转化方法（conversion method）和直接的贝塔能谱求和方法（summation method）得到，并在此基础下考虑反应堆中微子反常的状况。
通过反贝塔衰变产额来定量衡量各中微子能谱模型所预期的反应堆中微子事例率。标准Huber-Mueller（HM）模型依旧存在反应堆中微子反常。反应堆中微子实验数据与Kurchatov Institute（KI）模型和Estienne-Fallot (EF) 模型的预测一致，不存在反应堆中微子反常。几项拟合优度检验的结果支持KI 和EF模型，而非其他模型。之后，讨论了新的反应堆能谱模型对由活性-惰性混合而产生的短基线中微子振荡的影响。反应堆中微子实验数据对活性-惰性中微子混合给出了上限，这些上限对于所考虑的反应堆能谱模型并没有太大差异，并且与镓探测器实验反常所需的大混合存在不一致。
基于反应堆中微子实验数据的IBD产额也可以从反应堆事例率数据和核燃料演化数据的全局拟合中得到，这为未来实验的预期提供了一个消除反应堆中微子反常的方法。

Speaker: 钊 辛 (中国科学院高能物理研究所)

D2024_05_08_reactor_neutrino.pdf

15:00 大亚湾实验反应堆中微子通量和能谱精确测量

大亚湾实验积累了世界上最大的反应堆中微子样本，使得对反应堆中微子的一些精确测量成为可能。基于大亚湾实验近点探测器收集到的全部约470万个反贝塔衰变（IBD）候选事件，本报告介绍对反应堆中微子通量和能谱的最新精确测量结果。具体而言，对反应堆中微子通量的分析，本报告给出总IBD产额、IBD产额演化以及$^{235}U$和$^{239}Pu$核素IBD产额的精确测量结果；对于反应堆中微子能谱，本报告给出总IBD产额能谱以及$^{235}U$和$^{239}Pu$核素能谱的精确测量结果。此外，反应堆中微子能谱从重建能量被转换到中微子能量，以便于同理论预测比较或用于其他实验输入。

Speaker: 阳 韩 (中山大学)

15:20 台山中微子实验进展

台山中微子实验（TAO，JUNO-TAO）是江门中微子实验（JUNO）的卫星实验，其物理目标是精确测量反应堆中微子能谱，为JUNO提供参考能谱输入，同时也为核数据库提供新的基准。TAO探测器距离反应堆芯仅44 m， 采用了2.8 t的新配方低温掺钆液闪和10 m^2、94%立体覆盖的定制SiPM阵列。整个探测器运行在-50℃低温下以降低SiPM的暗噪声，达到2%@1MeV的能量分辨，预期每天约收集1000个反应堆中微子事例。本报告将介绍台山中微子实验最新进展，包括物理目标，软件、电子学、探测器、本底控制、模型实验结果，及台山现场准备情况等。

Speaker: 宇广 谢 (中国科学院高能物理研究所)

台山中微子实验进展-COUSP2024-xieyg.pdf

15:40 ALARM - Array of Lattice for Antineutrino Reactor Monitoring

反应堆燃料在裂变时产生大量的中微子，中微子携带了反应堆内部的丰富信息。通过测量中微子的流强和能谱, 可以反演反应堆的运行状态，因此中微子探测可以作为监测反应堆的重要手段。国际原子能机构一直在促进利用中微子监测核反应堆的研究，中微子实验科学界也在持续探索中微子监测应用的方法和技术。利用中微子监测反应堆的方法研究和实验研究从70年代开始发展到今天，已经从概念逐渐向实际应用过渡。中山大学建造的模块化塑料闪烁体中微子探测器ALARM (Array of Lattice for Anti-neutrino Reactor Monitoring)，将在台山核电站开展中微子监测实验研究，通过测量的中微子流强和能谱数据，反演反应堆的功率随时间的演化，以达到监测反应堆功率的物理目标，评估该类中微子探测器监测反应堆的能力，为中微子监测应用实用化提供技术路线验证。

Speaker: Fengpeng An (中山大学(SYSU))

ALARM中微子探测器.pdf

14:00 → 16:00 06 - 引力波理论与实验

Convener: YU QING LOU (清华大学 物理系)

14:00 相变动力学暗物质及其引力波信号

我们精确研究相变动力学，并通过相变动力学过程得到新的暗物质产生机制。同时，我们给出了这类相变动力学暗物质的引力波信号。

Speaker: Fa Peng Huang (Sun Yat-sen University)

动力学暗物质及其引力波信号v1.pdf

14:20 Challenges in data analysis for space-borne gravitational wave missions

LISA, Taiji, and TianQin are scheduled to observe milli-Hz gravitational waves (GWs) in space. Their target sources include massive black hole binary (MBHB) coalescences, galactic binaries, extreme mass ratio inspirals, and astrophysical and cosmological stochastic gravitational wave backgrounds. Observing MBHBs with high signal-to-noise ratio will provide unprecedented opportunities to test General Relativity, study the formation and evolution of galaxies, and measure the cosmological constant, etc. However, these opportunities also come with challenges, particularly in the analysis, which requires modeling GW signals with high accuracy. In this presentation, I will report our recent efforts in simulating and analyzing GWs from MBHB coalescences, and discuss potential challenges in the data analysis for space-borne GW missions.

Speaker: Gang Wang (Shanghai Astronomical Observatory, CAS)

14:40 Gravitational waves effects of spin-2 ultralight dark matter

The pulsar timings are sensitive to both the nanohertz gravitational-wave background and the oscillation of ultralight dark matter. The Hellings-Downs angular correlation curve provides a criterion to search for stochastic gravitational-wave backgrounds at nanohertz via pulsar timing arrays. We study the angular correlation of the timing residuals induced by the spin-2 ultralight dark matter, which is different from the usual Hellings-Downs correlation. At a typical frequency, we show that the spin-2 ultralight dark matter can give rise to the deformation of the Hellings-Downs correlation curve induced by the stochastic gravitational wave background.

Speaker: Yun-Long Zhang (NAOC, Beijing)

240508ZhangYLxichang.pdf

15:00 Dissipative Effects as New Observables for Cosmological Phase Transitions

Cosmological Phase Transitions

Speaker: Huaike Guo (中国科学院大学（ICTP-AP）)

地空-郭怀珂.pdf

15:20 Primordial black holes and non-Gaussianity in the gravitational-wave era

Recently, Pulsar Timing Array collaborations have discovered strong evidence of the nanohertz gravitational wave background. This has sparked extensive discussions in the academic community regarding the sources of gravitational waves, with strong interest in cosmological sources in addition to supermassive black holes. This report will focus on the progress of scalar-induced gravitational wave research. We will explore the significant contribution of primordial non-Gaussianity to scalar-induced gravitational waves and analyze the detection data of nanohertz gravitational waves in an attempt to address the issue of overproduction of primordial black holes. Furthermore, we propose that the angular power spectrum, which characterizes the anisotropy of scalar-induced gravitational waves, can serve as a powerful probe of primordial non-Gaussianity. We will also introduce the stochastic gravitational-wave background produced by binary black hole mergers and discuss the theoretical criteria for cross-validation using multi-band gravitational wave probes, as well as using the angular power spectrum to distinguish the population of black holes. We anticipate that gravitational wave probes will play a significant role in the study of primordial black holes and the origin of the universe.

Speaker: Sai Wang (IHEP-CAS)

Sai_Wang-3.pdf

15:40 Gravitational waves from inflaton decay: an effective field theory approach

The concept of early Universe inflation resolves several problems of hot Big Bang theory and quantitatively explains the origin of the inhomogeneities in the present Universe. However, it is not possible to arrange inflation in a scalar field model with renormalizable potential, such that it would not contradict the recent Planck data. For this reason, an effective field theory approach must be used, which means that inflaton has higher derivative couplings suppressed at least by the Planck scale. I show that these couplings may be relevant during reheating and lead to non-negligible production of gravitons. I consider the possibility that the unitarity breaking scale for the model of inflation is lower than the Planck scale and compute the production of gravitons during reheating, due to the inflaton decay to two gravitons and graviton bremsstrahlung process. The spectrum of produced gravitons is crucially dependent on reheating temperature and inflaton mass. I find that for low reheating temperatures decay to gravitons leads to a significant amount of dark radiation. Confronting this result with CMB constraints, I find reheating-dependent bounds on the unitarity breaking scale. I also compare the obtained gravitational wave signals with the projected limits of future high-frequency gravitational wave experiments.

Speaker: Anna Tokareva (国科大杭州高等研究院)

GW_Tokareva.pdf

14:00 → 16:00 07 - 核天体物理

Convener: 靖 张 (山西大学)

14:00 激光加速器与应用展望

2004年激光电子加速取得里程碑式突破，由于其在高能物理和应用领域具有重要的意义，2018年Mourou和Strickland也因此被授予诺贝尔物理奖。诺贝尔颁奖报告中提到，激光加速器具有电场梯度高的优势，可以在~10cm距离内将电子加速到近8GeV，然而该加速技术应用依然存在能散大、稳定性差、可重复性差等应用瓶颈。激光加速器提供的束流具有峰值流强高、脉冲短且可控(ps~ns)、能散宽、单发剂量可控等特性。北京大学近年来建成一台激光加速器装置（CLAPA I），可以提供能散好于1%的~10MeV/pC质子束流、nC级~100MeV强流电子束、MeV/u 重离子和超强瞬态伽马射线（10~100MeV，10^10/发）。为了推动激光加速技术的发展，北京大学在怀柔国家综合性科学中心正在建设北京激光加速创新中心，进一步建设基于PW激光的CLAPA II装置，将围绕激光驱动高能带电粒子束的产生及其在肿瘤治疗与免疫、聚变能源、空间环境模拟、激光核物理等方面展开开拓性研究，促进激光加速与能源、空间、生物以及材料等学科的交叉融合，服务于国家战略。
相比传统加速器，激光加速束流最大的特点就是超快、超强和超小。团队最近利用激光加速质子束流研究了FLASH放疗效应，发现在高达10^9Gy/s的超高剂量率下，可以通过辐照肿瘤产生在体肿瘤疫苗，从而有望提供一种全新的扩散肿瘤治疗新方法；利用激光驱动产生了超快伽马光子，可以研究短寿命同质异能态和快中子捕获过程，未来有望用于探索伽马激光和核钟等应用；提出了利用激光加速质子束的宽能谱特性，提出并实现了基于激光加速束流的多束流瞬态混合辐射场，来模拟瞬态核反应过程。

Speaker: 颜 学庆 (北京大学)

14:20 基于超音速喷射型无窗气体靶的深地高灵敏核天体反应测量系统

随着基础科学不断发展，深海、深空、深地等极端条件下的实验测量备受关注，成为国际竞争的新发现突破点。深地环境能极大屏蔽宇宙射线造成的本底，使突破截面极低的核天体反应的直接测量成为可能。
项目基于团队自主研制的深地核天体物理加速器JUNA，拟研制世界上首台基于喷射型无窗气体靶技术的深地核天体反应测量系统，突破常规气体靶难以承受强流束照射及反应靶厚度不足的难题；项目将研制新型低本底高分辨SrI2:Eu/高效率BGO组合探测阵列，通过高效模块化组合将探测阵列置于气体靶内部，克服喷射气体靶周围空间紧凑从而无法布置大立体角阵列的难题，最终实现能量分辨、探测效率和放射性本底综合性能最佳。该项目的实施将使我国深地核天体反应测量系统的灵敏度提升到国际同类装置最高水平（10^-14巴），形成国际上研究能力最强的深地核天体物理实验平台，推动该领域产生一批突破性研究成果，为核物理大科学装置建设积累宝贵经验。

Speaker: 冰 郭 (China Institute of Atomic Energy)

14:40 Satellite gamma-ray line astrophysics and future MeV detectors

Gamma-ray lines around MeV bands provide the new astronomical window for the nuclear astrophysics. At present, we have performed the gamma-ray line studies on the cosmic nucleosynthesis with the gamma-ray satellites. Here we briefly review the observations of gamma-ray lines with the INTEGRAL/SPI. Present gamma-ray line spectroscopy discovered 60Fe, 26Al, 511 keV lines in the Galaxy, which provide direct evidence for nucleosynthesis ongoing in the Galaxy. Detections of 44Ti and 56Ni decay chains in nearby SNe and SNRs constrain SN explosion physics. MeV astronomy and gamma-ray line spectroscopy are hindered due to the sensitivity limit of the present space gamma-ray detectors in MeV bands. Future MeV gamma-ray telescope is requested, and can deeply improve the detection window for nuclei in the cosmos. A soft gamma-ray polarimeter for a microsatellite will be designed for the pathfinder, which is the new window for MeV polarization and sciences：gamma-ray lines, pulsars, X-ray binaries.

Speaker: Prof. 伟 王 (武汉大学)

Gamma-ray_spectroscopy_MeV_detector.pptx

15:00 Bridging Stellar and Nuclear Physics: from a stellar modeller's point of view

Galaxies are powered primarily by the release of nuclear energy in stars. The stellar nucleosynthesis governs the stellar luminosity, lifetime, and element productions. These stellar products, in turn, shape the stellar populations and chemical evolution of galaxies across cosmic time at different redshifts. This talk bridges the nuclear physics to stellar and galaxy evolution, highlighting the key nuclear processes that drive stellar life cycles from a stellar modeller's perspective.

Speaker: 晓婷 符 (中国科学院紫金山天文台)

xichang_star_fuxiaoting.key

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15:20 氦燃烧关键反应12C(α,γ)16O的首次深地直接测量

12C(α,γ)16O反应是天体演化中的重要反应，被誉为核天体物理的圣杯。该反应在所有M>0.55M⊙恒星的演化中都起着关键作用，其截面对上至铁的中等质量核素的合成和大质量恒星后期的演化进程有决定性的影响。由于该反应在伽莫夫能区(Ec.m.=300keV)截面极低(10^-17 barn)，直接测量十分困难。自上世纪70年代经过40多年的努力，12C(α,γ)16O反应在伽莫夫能区的截面数据仍远未达到理论模型要求的精度。
本工作利用锦屏深地核天体物理实验平台的强流加速器装置开展12C(α,γ)16O反应的实验研究。针对深地强流低本底实验的特殊需求，突破了具有国际领先水平的耐辐照碳同位素注入靶和离子沉积厚靶的设计、低本底探测技术等一系列关键技术，同时利用锦屏实验平台提供的高强束流，国际首次开展12C(α,γ)16O反应的深地直接测量，完成了质心系能量552.5、582.5和612.5keV三个能量点的反应全截面直接测量。在552.5 keV能点，取得了目前国际最高灵敏度的实验结果。

Speaker: 阳平 谌 (中国原子能科学研究院)

15:40 JUNA 400 kV加速器的性能测试及14N(p,g)15O反应的研究进展

锦屏深地核天体物理实验装置（JUNA），拥有目前世界上流强最强的深地加速器JUNA 400 kV，结合中国锦屏地下实验室（CJPL）的超低本底环境，有利于开展天体物理能区关键核反应的研究。利用27Al(p,g)28Si、24Mg(p,g)25Al等反应的共振峰，以及12C(p,g)13N反应的特征伽马射线，对加速器的束流能量、能量展宽以及长期稳定性进行了测试，实验结果表明加速器的各项参数满足设计指标。
14N(p,g)15O反应是CNO循环过程中最为重要的反应，其反应率直接决定着该循环的能量产生率以及CNO中微子通量等，对大质量恒星的演化以及解决太阳金属丰度等问题起着关键的作用，因此该反应一直是天体物理及太阳中微子物理等研究的热点。项目组依托JUNA实验装置，对该反应低能区的截面以及伽马射线的角分布等关键信息进行测量。

Speaker: Shuo Wang (Shandong University)

2024年5月西昌CJPL会议.pptx

14:00 → 16:00 09 - 探测器物理与技术

Convener: Prof. Yulan Li (Tsinghua University)

14:00 先进气体探测器及其应用研究

报告将介绍近期的先进气体探测器研究进展及其在各个领域中的应用，包括RPC、MRPC，GEM，MICROMEGAS等。

Speaker: Xiaomei Li (China Institute of Atomic Energy)

14:20 应用于反应堆中微子能谱精确测量的时间投影室研究

随着中微子研究不断深入，在精确测量中微子味混合角的时，发现了反应堆中微子能谱测量结果与理论预期不符。中微子总数低于理论预期6%，且正电子能谱5MeV存在明显超出，实验测量值与理论预期存在4.4倍σ偏差，远大于模型预估的误差，因此需要对中微子能谱有更为深入的理解和研究。面对这些研究热点，精确测量电子能谱是重要的研究方向，高能物理研究所在台山中微子TAO实验站附近，计划在反应堆近点约18m的位置放置气体探测器——“时间投影室”，利用其高空间分辨，高能量分辨等特性，通过精确测量中微子反应末态电子的动能及方向，重建反应堆中微子能谱，物理目标需达到1MeV时能量分辨3%左右。研究结果将为江门中微子JUNO实验、反应堆实验站提供非模型依赖的反应堆能谱输入，同时也可为研究中微子反常磁矩，混合角以及惰性中微子等提供实验基础。
在本报告中，基于以上物理需求，将详细介绍中子源参量模拟计算分析结果，结合已有的微结构气体探测器和读出电子学系统研究基础，高能物理研究所团队研制以CF4气体的时间投影室样机，给出最新实验测量气体吸附、气体发光T0信号和探测器模块增益、径迹等性能研究进展。通过样机研究为反应堆中微子能谱精确探测方案优化关键参数。

Speaker: Huirong Qi (Institute of High Energy Physics, CAS)

Neutrino_TPC_IHEP__Huirong_20240508.pdf

14:40 A gaseous time projection chamber with Micromegas readout for low-radioactive material screening

Low-radioactive material screening is becoming essential for rare event search experiments, such as neutrinoless double beta decay and dark matter searches in underground laboratories. A gaseous time projection chamber (TPC) can be used for such purposes with large active areas and high efficiency. A gaseous TPC with a Micromegas readout plane of approximately 40 × 60 cm2 is successfully constructed for surface alpha contamination measurements. We have characterized the energy resolution, gain stability, and tracking capability with calibration sources. With the unique track-related background suppression cuts of the gaseous TPC, we have established that the intrinsic alpha background rate of the TPC is (0.27 ± 0.02)×10−6 Bq/cm2. The surface-treated acrylic samples are currently being tested in the TPC.

Speaker: 文铭 张 (上海交通大学物理与天文学院)

用于极低alpha放射性材料筛选的Micromegas气体时间投影室-张文铭.pdf

15:00 NvDEx实验SeF_6/SF_6气体中离子漂移性质研究

寻找无中微子双贝塔衰变（$0\nu\beta\beta$）是目前国际上唯一可以确定中微子马约拉纳属性的非振荡实验。N$\nu$DEx实验（No neutrino Double beta decay Experiment）将计划在锦屏地下实验室利用Se$F_6$寻找$^{82}Se$的无中微子双贝塔衰变过程。由于Se$F_6$是强电负性气体，因此不同于现有的$0\nu\beta\beta$实验，N$\nu$DEx将利用离子时间投影室来重建径迹。为了研究Se$F_6$气体中离子性质以准备N$\nu$DEx-100 kg样机，我们设计了一款小型电离室，并计划按照空气-六氟化硫-六氟化硒的顺序，逐步验证该电离室的工作情况并确认Se$F_6$气体中的离子漂移性质。电离室主要由阴极、阳极、栅极三个部分组成，其中阳极接地，阴极和栅极加负高压以在栅极之上构成漂移电场，在栅极之下形成收集区。在利用Am-241可以成功看到了空气的离子信号后，我们利用激光测量了空气与六氟化硫中离子的漂移速度。在兰州气压与温湿度的条件下，空气中的离子迁移率测试结果大约为2.30 $\pm$ 0.15 $cm^2 \cdot V^{-1} \cdot s^{-1}$。在六氟化硫气体中，我们观测到了两个峰，分别为五氟化硫离子和六氟化硫离子的信号。其中五氟化硫离子的迁移率为0.57 $\pm$ 0.0340 $cm^2 \cdot V^{-1} \cdot s^{-1}$，而六氟化硫离子比五氟化硫离子要重，迁移率比五氟化硫离子略小，为0.45 $\pm$ 0.0017$cm^2 \cdot V^{-1} \cdot s^{-1}$。当电离室性能验证成功后，我们将会利用这一套设备研究六氟化硒相关性质，其结果将为N$\nu$DEx 实验100 kg样机研究提供参考。

Speaker: tianyu liang

15:20 基于Micromegas的新型高计数率宽量程裂变室技术研究

从反应堆启动至满功率运行，中子注量率动态变化范围达到10个数量级以上，主要监测方法是多种探测器组合和裂变室多模式组合接力测量，如果能够采用单一探测器，无需工作模式的切换实现全量程监测对于反应堆安全运行和控制具有很大的优势。本工作开展了一种基于Micromegas的裂变室技术研究，该裂变室利用Micromegas易于大面积制作提高灵敏度，通过像素阵列的二维读出方式，实现宽范围的计数量程。主要研究工作可归纳为两个方面：研制了一台基于Micromegas的裂变室原理样机并搭建了测试系统；利用55Fe X射线源和Pu-Be中子源对其基本性能和中子注量率响应进行了测试。实验结果表明：当探测器有效面积为400 cm2时，热中子灵敏度可达到约0.58 cps/nv；当像素密度为2.56/cm2时，计数量程上限可达9.09×108 n.cm-2.s-1。本工作证明了利用Micromegas建造裂变室可显著的提高热中子探测灵敏度和计数量程，将来有望在单一脉冲模式下实现对反应堆从物理启动到满功率运行过程的中子注量率监测全覆盖。

Speaker: Dr 三军 贺 (南华大学)

15:40 空间探测应用微结构气体探测器研究

微结构气体探测器以其高空间分辨率、高计数率和出色的抗辐照能力，在天文观测技术需求推动下，在空间探测领域得到了应用。穿越辐射探测器（TRD）采用辐射体与THGEM探测器共腔设计，显著提升了对穿越辐射信号的测量精度，实现了对1-10TeV能区宇宙线质子绝对能量的精确测量。气体微通道板像素探测器（GMPD）创新性地使用阻性GMCP作为气体电子增益器，消除了电荷累积问题，并与电荷敏感的Topmetal像素芯片结合，实现了对X射线偏振的高灵敏度测量。基于GMPD，采用大面积拼接、宽视场的设计方案的低能偏振探测器(LPD)，可以对GRB等暂现源的X射线偏振进行巡天观测。TRD和GMPD均采用闭气式、紧凑型设计，无需额外携带气体，有效解决了气体探测器长期在轨工作的寿命问题。

Speaker: Huanbo Feng

20240508 空间探测应用微结构气体探测器研究.pdf

14:00 → 14:40 13 - 深地生物物理

Convener: 建明 蔡

深地生物物理报告-吴李君.pptx

14:00 基于深地平台的辐射生物学研究：思考和展望

深地空间是一个特殊的综合环境，包括了低辐射在内的多种因素。生命体在低辐射背景下经历了持续的进化，它们对当前辐射背景（几个mSv每年）是否还存在实质性的反应或记忆？这种反应或记忆对细胞的发育、命运、应激、适应和防御响应等的影响并不清楚。通过调研当前国际上在运行的深地实验室及其开展的辐射生物学相关研究，并结合我国锦屏地下实验室的设施情况和相关的辐射参数，我们提出以锦屏深地实验室提供的极低辐射条件为基础，通过对背景辐射导致的生物学过程进行系统的对照性研究，探讨深地辐射生物学研究相关的关键科学技术问题，及其在医学和生物应用中的作用。

Speaker: 李君 吴 (安徽大学)

14:10 不同辐射环境对肿瘤演进过程的影响

辐射是物种起源与进化的原动力，据此推测，辐射对于肿瘤的演进也发挥重要的推动作用。广岛长崎原子弹爆炸幸存者、欧洲辐射从业人员的流行病学调查数据非常明确地显示肿瘤发生与辐射剂量呈正相关。那么，深地无辐射环境和深空高LET粒子辐射环境对肿瘤演进过程的影响研究，对于验证线性无阈假说、揭示肿瘤演进过程的分子调控机制提供独特的三维对比研究平台。前期工作中，我们模拟研究了深空高LET粒子辐射对肿瘤演进过程的影响，发现长期低剂量率照射不是增加肿瘤发生风险，而是增加肿瘤的恶性程度；单细胞测序和生物信息学分析结果显示，长期低剂量率照射与急性照射对肿瘤演进过程和异质性发生的影响明显不同，两种照射方式的10代、30代极为相似，50代特异；长期低剂量组50代恶性程度更高；两种照射方式的逆时序随代数增加而增加，长期低剂量率照射激活DNA修复基因比急性照射晚；急性照射组30到50代之间相互作用的增强主要体现在cluster11的ECM-receptor分类受配体通路，而长期低剂量率照射组50代相较于30代出现了很多新的受配体对，其中变化最大的是ANGPTL-SDC4受配体对。深地无辐射环境下，肿瘤演进过程是否减缓、演进过程是否与深空不同等问题值得重点关注，研究结果对于绘制肿瘤演进分子图谱和开发肿瘤防治新方法都将发挥重要作用。

Speaker: 光明 周 (苏州大学)

20240508 深地-辐射环境对演化-苏大周光明y.pptx

14:20 深地环境生物体的适应与进化：辐射防护等药物探索的新视角

世界已经进入探索和开发利用深地空间的新纪元。深地环境具有极低本底辐射、低光照强度、相对恒定的温度与湿度、隔音等特点，与地面环境存在显著差异，其中生存的土著或外源生物的适应与进化机制有待揭示。从各种极端环境生命体中探索生物体的辐射耐受等机制已经成为一种开发辐射防护等领域药物的新思路。本项目组近期报道了给予黑斑蛙辐射压力后，从其皮肤中鉴定到多条具有辐射防护作用的功能多肽。鉴于此，我们提出深地生物的生理和分子适应机制能够为辐射防护等药物开发提供新视角。利用多组学整合分析技术，探索深地与地面环境下生物体的基因表达、蛋白质调控网络和代谢途径的差异；研究长期极低辐射环境下生物体的遗传与基因稳定性、表型适应性以及代谢调节策略，鉴定与深地环境适应性相关的基因、与辐射响应相关的保守性与功能性靶点，为开发新的辐射防护策略和治疗手段提供新的思路。

Speaker: 舒羽 张 (四川大学)

14:30 低剂量辐射超敏感性的分子靶点及调控机制研究设想

放射治疗在临床上被广泛应用于癌症治疗，然而肿瘤细胞的辐射抵抗严重影响了放射疗效。一些基因在肿瘤细胞内高表达，在放疗导致细胞DNA损伤后这些基因会促进DNA损伤的修复，从而增加肿瘤细胞的放射疗抵抗。RRM1在多数肿瘤细胞中都是高表达的，RRM1表达水平的高低与癌症患者的预后有关，高表达RRM1的患者预后较差，且总生存率较低。前期研究发现，敲低RRM1不仅增加γH2AX等损伤基因的表达，而且还会抑制DNA损伤的修复。但是RRM1是如何调控DNA损伤修复的具体机制尚不明确。 本研究利用RRM1稳定敲低或过表达细胞系，以及转染RRM1相关截短体质粒的细胞系，通过DNA损伤诱导剂以及辐照等方式诱导细胞DNA损伤，检测DSB标志蛋白γH2AX的表达水平，以及通过DRGFP质粒报告系统直接检测HR修复效率，结果表明敲低RRM1促进了DNA损伤的积累，抑制了肿瘤细胞的同源重组修复。考虑到HR缺陷再联合PARP抑制剂使用细胞会出现联合致死现象，于是我们PARP抑制剂奥拉帕博和电离辐射处理细胞，检测野生型和RRM1敲低细胞的存活率，结果显示敲低RRM1的细胞系在电离辐射后对PARP抑制剂更加敏感。上述结果表明，RRM1参与了同源重组修复。 机制上，通过RRM1转录组测序结果分析，发现敲低RRM1抑制了HR关键因子RAD51AP1的转录，且蛋白免疫印迹结果显示，敲低RRM1下调了RAD51AP1的蛋白表达水平。免疫荧光结果和免疫共沉淀实验均表明，RRM1与USP11蛋白有相互作用，并且RRM1与USP11的相互作用会促进USP11的入核。敲低RRM1通过阻止USP11的入核，进而减少了E2F1的稳定性，导致RAD51AP1的转录减少，最终抑制同源重组修复途径。以上结果说明，RRM1通过USP11-E2F1-RAD51AP1通路来促进HR进而提高DNA损伤修复效率。 综上所述，本研究阐述了核糖核苷酸还原酶的大亚基RRM1在DNA损伤修复中的调控及其分子机制，拓宽了RRM1蛋白的功能，为以RRM1作为肿瘤放疗抑制靶标的靶向抑制剂的选择提供了新的理解。

Speaker: Prof. 国平 赵 (中国科学院合肥物质科学研究院)

14:40 → 16:00 13 - 深地生物物理

Convener: 忠俊 李

深地生物物理报告-吴李君.pptx

14:40 DNA 双链断裂复杂性调制细胞对A-EJ修复途径的选择

替代末端连接(A-EJ)对DNA双链断裂(DSBs)的修复是导致遗传不稳定的重要因素之一。然而，目前关于A-EJ途径选择的机制，特别是其与DSB复杂性的关系并不清楚。我们建立了一个可以检测随机性DSBs引发的A-EJ修复的大肠杆菌报告系统，利用不同品质的电离辐射（质子、碳离子和铁离子）产生不同复杂程度的DSBs，我们发现当面临高复杂性DSBs威胁时，细胞更愿意选择A-EJ通路作为主要的修复方式。针对高复杂性的DSBs，A-EJ采用了更合适的作用模式，如使用更长的微同源连接和非模板核苷酸添加。分析发现在人和小鼠细胞中高复杂性DSBs也能激活处于抑制状态的A-EJ。这些结果表明DSB的复杂性是决定修复途径选择的重要因素。针对极低辐射的深地环境，修复通路之间如何制衡也是一个有趣的问题。

Speaker: 坡 卞 (安徽医科大学 基础医学院 放射医学)

14:50 Ku70 binding to YAP to regulate Genome stability and Tumorigenesis

YAP/TAZ are central players in cancer development extending beyond their recognized role in cell growth regulation. Their involvement in genome instability and the DNA damage response adds a new layer of significance. Our study uncovers that Ku70 engages in a dynamic competition with TEAD4 for binding to YAP, establishing Ku70 as a critical regulator of YAP's transcriptional activity. Depletion of Ku70 disrupts the Ku70/YAP complex, enhancing YAP's interaction with TEAD4 and boosting its transcriptional capacity. Consequently, Ku70 loss activates YAP, propelling tumorigenesis in colon cancer and hepatocellular carcinoma (HCC) in vivo. Additionally, our investigation delves into the intricate post-DNA damage regulatory mechanisms within YAP's purview. We reveal that YAP orchestrates PARP1 degradation through the SMURF2-mediated ubiquitin-proteasome pathway, impeding DNA damage repair processes mediated by PARP1 during the DNA damage response. This inhibition leads to elevated genome instability, a critical factor in cancer initiation and progression. Importantly, our findings establish a link between YAP activity, PARP1 expression, and genome instability in HCC patients. In conclusion, our research offers a mechanistic understanding of YAP's role in tumorigenesis, highlighting the Ku70-YAP-SMURF2-PARP1 axis as a regulator of the DNA damage response. This introduces a perspective on YAP's multifaceted influence on genome stability in the context of cancer.

Speaker: Prof. lei chang (Soochow university)

15:00 极低剂量的氩离子束辐射诱发水稻基因组突变研究

空间生物学研究表明宇宙射线是空间环境诱发生物突变的重要因素。利用高能微束装置可以实现微米量级的高LET、低剂量、最接近于宇宙粒子的辐射，可为空间辐射植物学效应研究提供基础数据。使用HIRFL提供的氩离子微束照射水稻种子的胚和胚乳，照射粒子数为100个，检测辐射后第2个遗传世代（M2）的基因组变异。结果表明：辐射的部位无论是种子的胚还是胚乳，100个以上的氩离子束辐射均可导致其M2代植株的基因组发生突变，且单碱基替换多于缺失突变多于插入突变；辐射胚发生的SBSs占所有突变的比例低于辐射部位为胚乳的样品；辐射胚和胚乳导致的碱基转换和颠换的比值略有不同。这些研究结果证明了高能氩离子微束辐射水稻种子的部位，均可以有效诱发其基因突变。

Speaker: 利斌 周 (中国科学院近代物理研究所)

15:10 辐射响应分子lnc-1267调控细胞放射敏感性的作用研究

低剂量辐射的适应性反应表明，低剂量辐射激活分子可以减轻高剂量辐射的损伤效应。Lnc-1267是低剂量辐射诱导的一种长链非编码RNA分子，其生物学功能未知。本研究从基因序列和功能两个方面证实该分子在人鼠物种之间的同源性。在细胞水平发现敲低lnc1267引起显著的细胞凋亡，而过表达lnc-1267则抵抗放射诱导的细胞凋亡。分子机制探究发现，lnc-1267调控细胞凋亡依赖于P65 ser536磷酸化。最后利用lnc-1267敲除小鼠发现，相较于野生型小鼠，lnc-1267敲除小鼠的辐射敏感性更强。本研究证实了低剂量辐射响应的lnc-1267分子增强细胞的放射抗性。自然界中的生物体已经适应天然本底辐射，深地条件下辐射生物学可以探索天然本底辐射对生物体的影响以及生物体对天然本底辐射的适应机制。

Speaker: Prof. 治东 王

15:20 DNA损伤修复与衰老：极低本底辐射生物学的可能启示

由于天然辐射的存在，生命体都生存在一个相对有辐射的环境，约100-150 μSv左右，同时由于其他环境因素的存在，细胞内存在本底水平的DNA损伤，这些损伤水平随机体状态而变化，维持了细胞的响应大剂量辐射导致DNA损伤的能力以及生命稳态。目前辐射生物学研究都集中在本底以上的辐射水平，如低剂量辐射、低水平辐射，以及大剂量辐射，相反，对于在深地等极低本底辐射环境下，细胞的DNA损伤修复能力会有何种变化。本课题组长期从事辐射DNA损伤修复研究，发现了多种蛋白翻译后修饰在同源重组修复（HR）和非同源末端连接（NHEJ）中的作用及机制：我们发现照射之后DNAPKcs会介导TG2分子S68位点磷酸化，而触发其快速入核，并募集于DNA双链断裂末端，促进DNA辐射损伤修复；发现了SUMO化分子SENP5可以通过介导H2AZ的去SUMO化，而影响HR修复分子的转录和表达，促进DNA损伤修复；鉴定了PRDM15分子可以促进DNA-PKcs-Ku复合物形成，促进NHEJ修复途径的进行；同时，我们鉴定了系列辐射响应分子，为大剂量辐射导致的DNA损伤修复提供了新机制。然而，有文献报道，1Gy大约造成30个DNA双链断裂，本底水平或者低水平的DNA损伤并不激活损伤修复应答（DNA damage response），但关于这些DNA损伤的生物学影响并不清楚，那么，低水平的DNA损伤很有可能在DNA损伤修复能力维持或生命稳态维持中发挥有益作用，即：极低本底辐射条件下细胞的DNA损伤降低，很有可能导致细胞细胞长期应对DNA损伤修复能力的下降，细胞衰老也机体寿命也可能受到影响。综上，细胞在不同辐射条件下的DNA损伤修复能力不同，响应机制不同，细胞在长期缺乏DNA损伤情况下，其修复能力和衰老状态也可能发生变化，对于认识低本底辐射生物学本质和作用机制具有重要科学意义。

Speaker: Prof. 彦勇 杨 (海军军医大学)

15:30 圆桌讨论会（邵春林、冉茜主持）

由邵春林研究院、冉茜博士主持

16:00 → 16:20 Coffee break

16:20 → 18:20 04-4 - 无中微子双贝塔衰变实验

Convener: Benda Xu (Tsinghua University)

16:20 CDEX-300ν program for Ge-76 neutrinoless double beta decay search

Low background germanium detectors with excellent energy resolution are advantageous to search for Ge-76 neutrinoless double beta decay process. We proposed an experimental program, CDEX-300ν, using Ge-76 enriched broad energy germanium detectors at China Jinping Underground Laboratory (CJPL). In this talk, I will focus on the preconceptual design and plan of the CDEX-300ν. The preliminary R&D progress of detectors, electronics and low background techniques will also be introduced.

Speaker: Li Wang

20240508-c300ν.pdf

16:40 二氧化锗-76同位素的制备研究

高纯富集锗-76单晶探测器具有极高能量分辨率和极低探测阈值，能够用于开展无中微子双贝塔衰变实验探测，在稀有事例探测等方面具有重要应用价值。二氧化锗-76是该探测器制备链中的关键材料，其化学纯度、晶格等产品参数能够影响探测器性能和稳定性。本文以富集四氟化锗-76（76GeF4）为原料，研究并建立了高纯二氧化锗-76（76GeO2）制备工艺路线，对若干关键工艺参数对制备工艺影响进行探究，确定关键制备工艺参数。在最优制备工艺条件下，76GeO2样品的化学纯度能够达到99.99%以上，制备工艺收率能够达到95%以上。以上研究结果为76GeO2样品公斤量级制备提供理论和实验依据，并为其他气相氟化物制备金属氧化物的工艺过程提供参考和借鉴。

Speaker: 红艳 周 (核工业理化工程研究院)

锗-76同位素制备研究及产业化-周红艳-0509.pdf

17:00 在PandaX-4T实验的中高能区寻找稀有信号

位于中国锦屏地下实验室的PandaX-4T探测器使用约4吨自然氙作为探测靶核，利用二相型液氙时间投影室技术寻找稀有事例信号。在成功将能量重建从低能区(~10keV)扩展到高能区(~MeV)后，我们开始尝试在PandaX-4T的中高能区寻找更多物理来源的稀有事例。在本报告中我将介绍目前的工作进展以及预期结果。

Speaker: Xiang Xiao (Sun Yat-sen University)

PandaX_XiangXiao_COUSP2024.pdf

17:20 稳定同位素钼-100的富集技术研究

稳定同位素应用在越来越广的领域，其中无中微子双β衰变是重要的应用领域之一。目前核工业理化工程研究院已掌握氙-136、锗-76、钼-100、硒-82的制备技术，并正在研发碲-130的制备技术。本文将主要集中在钼-100富集技术，以天然六氟化钼为原料，通过单机研制、级联设计、同位素富集、化工转化等技术突破，解决了丰度提升、规模化生产、腐蚀性损伤、纯度提升等关键难题，最终获得丰度纯度符合要求的氧化钼-100样品。

Speaker: 丹丹 豆

5-8-稳定同位素钼-100的富集技术研究-豆丹丹.pptx

17:40 NνDEx-100实验预研进展

NνDEx(No Neutrino Double-beta-decay Experiment)是基于高压气体时间投影室（TPC）新型无雪崩放大电荷测量技术，寻找六氟化硒无中微子双贝塔衰变现象的实验。计划采用的Se-82核素的Q值为2.996 MeV，结合TPC的径迹重建能力、无雪崩放大读出的低能量分辨率特点，实验方案具备一定的优势，但在技术上的挑战也比较大。实验一期计划建设100公斤级的TPC。实验的铜屏蔽体、气腔均已完成加工，气路系统与气腔的组装正在进行，TPC场笼、外屏蔽方案正在设计中。在本底的估计、探测器模拟及径迹重建方面也取得了一些进展。电子学方面，核心的Topmetal-S芯片处于进一步的优化之中，读出电子学与数据获取系统的小型原型系统研究也取得了一些新的进展与测试结果。本报告将介绍该实验预研在最近一两年取得的进展及下一步的计划。

Speaker: Kai Chen (Central China Normal University)

NνDEx-progress-20240508.pdf

18:00 nEXO无中微子双beta衰变实验

nEXO （next Enriched Xenon Observatory）是EXO-200的升级实验，其将在5吨的Xe-136同位素中寻找无中微子双贝塔衰变。为了尽可能排除放射性干扰，实验预期将置于加拿大安大略省萨德伯里地下两千多米的深度的SNOLAB实验室。低本底事例率、高能量分辨率是其两个核心的设计指标。中国科学院高能物理研究所（IHEP）参与了nEXO实验的国际合作，并且在许多方面深度地参与了nEXO实验的设计与研发，涵盖了多项探测器以及电子学核心技术，主要包括探测器仿真模拟、设计和优化、电荷读出系统的研发、光探测器系统的研发、硅光电倍增管基板的研发、冷电子学方案设计以及超低放射性本底控制的研究。并且，高能所按照nEXO的概念设计，制作了液氙miniTPC的小型探测器，并正在展开实验工作。本报告将结合nEXO整体设计理念，R&D进展以及高能所参与的实际工作对整个项目展开介绍。

Speaker: Hanwen Wang (Institute of High Energy Physics)

nEXO-xichang.pdf

16:20 → 18:20 06 - 引力波理论与实验

Convener: Ziren Luo

16:20 太极计划中的激光干涉仪研究进展

太极计划是中国科学院发起的空间引力波探测计划，目标频率范围为0.1mHz-1Hz。利用激光差分干涉技术将测试质量间的距离变化信息转换为相位变化，通过对相位的高精度测量达到对位移的高精度测量目的。太极计划对测量的要求为在300万公里的距离上，位移测量精度需达到pm量级。激光器采用是Nd:YAG超窄线宽固体激光器，波长1064nm。要达到1pm的测距精度，相位测量要求为2πμrad/√Hz。本次报告将介绍太极计划激光干涉仪的原理、构成、关键技术及研究现状。主要包括太极一号激光干涉系统在轨结果，太极计划现阶段干涉仪光学平台、相位计、捕获指向等发展现状。作为国内首颗空间引力波探测卫星，太极一号实现了在轨30pm/√Hz的测距精度。为进一步的提高测量精度，为今后的太极计划奠定技术基础。干涉仪光学平台目前采用微晶玻璃和熔融石英，粘接方式采用NaOH催化粘接的方式。激光干涉仪测量精度在10mHz-1Hz频段内，优于6pm/√Hz。并且分析了主要的力热噪声，为下一步的噪声提升指明了方向。相位计方面，采用数字锁相环技术，以ADC和FPGA为基本硬件架构，已发展4代相位计。为消除ADC采样抖动噪声，通过引入导频信号，目前最高测量精度达0.5μrad/√Hz。通过引入快速傅里叶变化和峰值查找算法进行初始的频率测量，实现了相位计的全自动频率捕获，精度达到±100Hz。

Speaker: heshan liu (Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences)

16:40 空间科学实验中的激光链路技术研究

空间科学实验中的激光链路技术研究

Speaker: 亮 张

17:00 国科大杭州高等研究院空间引力波探测科学载荷集成测试新进展

针对空间引力波探测“太极”计划，梳理了科学载荷集成测试过程中的难点与关键技术。介绍了基于MOSA和TCA为核心的载荷集成测试方案，以及已建立和正在筹建的相应集成测试平台。另外，针对载荷地面集成测试过程中科学载荷间的耦合以及相应的测试技术也进行了部分介绍。

Speaker: 令强 孟 (国科大杭州高等研究院)

17:20 面向引力波探测的航天器技术

中低频空间引力波探测对航天器入轨精度、温度波动、振动、微变形、自引力、磁扰动等都极为敏感。为有效抑制载荷受到的外部干扰，给仪器提供良好的工作环境，开展了航天器小推力轨道转移设计、超稳结构设计、自引力总体设计与控制、星载温度精密调控、超高磁洁净设计与控制以及多参考质量非正交无拖曳控制等技术研究，提出了连续小推力与高精度模型等组合的轨道转移全局优化、多级阻尼高稳定温控、基于社会学习因子筛选粒子群的磁特性反演、噪声传播建模与多回路解耦、多源扰动抑制鲁棒控制等系列方法，并在地面进行了技术仿真或试验验证。结果表明，航天器轨道、结构、热、磁、自引力和无拖曳控制性能可以满足引力波探测需求。

Speaker: Mr 志鸣 蔡 (中国科学院微小卫星创新研究院)

17:40 分会结束

16:20 → 18:10 08 - 宇宙线物理

Convener: 树旺 崔

16:20 LHAASO实验进展介绍

主要介绍LHAASO实验进展及其取得的亮点成果。

Speaker: songzhan chen (Institute of High Energy Physics(IHEP),CAS)

2024-05-08西昌前沿物理会-陈松战.pptx

16:45 Measurements of all-particle energy spectrum and mean logarithmic mass of cosmic ray with LHAASO

The all-particle energy spectrum and mean logarithmic mass of cosmic rays are measured in the energy range of 0.3-30 PeV using data collected from LHAASO-KM2A with unprecedented accuracy. Our analysis reveals the position of the knee at 3.72 PeV, with a sharpness measurement of 4.1. Below the knee, the spectral index is found to be 2.743, while above the knee, it is 3.131. The mean logarithmic mass of cosmic rays is heavier than Helium in the whole measured energy range. It decreases from 1.6 at 0.3 PeV to 1.4 at 3 PeV, representing a 14% decline following a power law with an index of 0.0777. This is equivalent to an increase in abundance of light components. Above the knee, the mean logarithmic mass exhibits a power law trend towards heavier components. The mean logarithmic mass exhibits a variation with energy, which is reversal to the behavior observed in the all-particle energy spectrum. Additionally, the knee position and the change in power-law index are approximately same. These findings suggest that the knee observed in the all-particle spectrum corresponds to the knee of the light component, rather than the medium-heavy components.

Speaker: 存峰 冯 (山东大学)

All-particle energy spectrum and mean logarithmic mass of cosmic rays.pdf

17:05 Measurement of UHE Diffuse Gamma-ray Emission with LHAASO-KM2A

The diffuse Galactic γ-ray emission (DGE), mainly produced via interactions between cosmic rays and the interstellar medium or radiation field, is a very important probe of the distribution, propagation, and interaction of cosmic rays in the Milky Way. However, the spectrum of DGE over 10TeV has not been well measured int the past decades due to the demanding of higher sensitivity. Recently, we have reported the measurements of DGE from 10TeV to 1PeV energies with LHAASO-KM2A experiment. In our result, the spectrums of two selected sky regions were obtained with a high significance and accuracy. Based on our results, some discrepancies between the measurements and theoretical predictions are found. They might imply that either additional emission sources exist or cosmic ray intensities have spatial variations.

Speaker: 世平 赵 (中国科学院紫金山天文台)

17:25 银河系宇宙线空间依赖传播模型研究

近年来，新一代空间及地面探测器成功运行开启了宇宙线“精确”测量时代，并发现了系列新的现象：200 GV核子能谱变硬及14 TV截断；正负电子超出及截断不一致；各向异性幅度及相位的反常。最近理论研究发现，邻近源是解释这些“多信使-反常现象”的关键。问题是：最佳邻近源在哪里，有没有其它“特征结构”来验证邻近源模型？本报告主要介绍根据这些“多信使-反常现象”研究最佳邻近源问题，并且预期新一代探测器可观测的关键证据。主要研究内容包括：1.传播模型传播参数检验；2.根据“多信使-反常现象”观测研究最佳邻近源；3.预期新的“特征结构”来检验我们提出的最佳邻近源模型。

Speaker: 义庆 郭 (高能所)

17:50 基于LHAASO-KM2A对宇宙线大尺度各向异性的观测

宇宙线的到达方向呈现微弱的各向异性分布，强度在万分之几到百分之几的量级。随着能量的增加，宇宙线的大尺度各向异性强度和分布形态呈现明显的变化。宇宙线各向异性的起因尚未明确，可能与宇宙线的传播、源的分布以及局部磁场扰动等有关。测量宇宙线的各向异性，特别是对高能宇宙线以及宇宙线成分的测量，对宇宙线的传播等理论提供重要依据。LHAASO海拔4410米，覆盖面积超过一平方公里，采用多种探测手段，具有很宽的能量测量范围和良好的粒子鉴别能力。LHAASO能够实现对高能宇宙线（PeV能量级）各向异性的精确测量，解决现有实验在高能区域测量精度有限的问题。能够实现对宇宙线轻、重成分的测量，填补目前对宇宙线成分各向异性实验观测的空白。

Speaker: 伟燕 张

基于LHAASO-KM2A对宇宙线大尺度各向异性的观测.pdf

基于LHAASO-KM2A对宇宙线大尺度各向异性的观测.pptx

16:20 → 18:20 09 - 探测器物理与技术

Convener: Xiaomei Li (China Institute of Atomic Energy)

16:20 高密度、高光产额、快衰减大面积闪烁玻璃研制

闪烁材料已广泛应用于安检、医学成像、高能物理等领域，其中，Ce掺杂的闪烁晶体在X射线CT、PET核辐射探测、中子/伽马双探测应用中发挥着重要作用，但其价格昂贵。而闪烁玻璃具有成本低廉、组分设计连续可调、易大尺寸制备等优点，是高能物理、核探测等领域的潜在应用。
为满足高能物理实验和核辐射探测领域对新型闪烁玻璃需求，2021年9月，中国科学院高能物理研究所牵头，国内高校、研究所和企业联合成立名为新型大面积闪烁玻璃研制合作组，以大型对撞机对闪烁玻璃的需求为基础（密度>6g/c.c，光产额>1000ph/MeV, 衰减时间<100ns），开展新型闪烁玻璃的研制，包括玻璃的组成和配方、全方位的性能研究、大尺寸/批量制造以及应用开发。
经过两年努力，合作组成功开发出多个闪烁玻璃体系配方，研制出年Ce掺杂闪烁玻璃最高光产额能够达到4300 ph/MeV，最大密度可以超过6.9 g/c.c。将对闪烁玻璃的研究重点，从光学性能，X射线激发发光的提升，转移到高密度、高光产额、快衰减时间以及抗辐照特性，期望研制新型闪烁玻璃，兼具高密度和高光产额的特性。

Speaker: Sen QIAN (IHEP，CAS)

JP-The R&D of the Glass Scintillator for Nuclear Readiation Detection-upload.pdf

16:40 位置灵敏的塑料闪烁光纤探测器研制

随着塑料闪烁光纤工艺和具备单光子探测能力的硅光电倍增器(Silicon photomultipliers, SiPM)的发展，基于SiPM 阵列读出的塑料闪烁光纤探测器在设计制造上的成本和复杂度降低，可实现多种尺寸和形状的制备，甚至能够提供与传统硅微条探测器相当的高位置分辨率，因而在空间和地面的粒子物理实验中具有广泛的应用前景。该报告将从探测器模拟、器件测试、模块制备以及读出电子学等方面，介绍大尺寸、高位置分辨的塑料闪烁光纤探测器设计原理和研究进展。

Speaker: 慧玲 李 (山东高等技术研究院)

西昌-塑闪光纤探测器-李慧玲.pdf

17:00 基于统计推断的 PMT 波形分析 FSMP

光电倍增管（PMT）广泛应用于中微子与暗物质实验中，用于探测微弱的光信号。PMT 可将单个光子击中转化为纳秒级别的电脉冲，并由电子学系统读出。当多个光子连续击中 PMT 时，它们的光电子（PE）脉冲会叠加，为精准重建 PE 数目与击中时间序列带来挑战。

通过对光电子的产生、倍增与波形读出过程进行统计建模，我们研发了快速随机匹配追踪（FSMP）算法。该算法使用可逆跳跃马尔可夫链蒙特卡洛 (RJMCMC) 对 PE 序列的后验分布进行采样，从而充分利用波形信息给出 PE 数目和击中位置的概率。此外，FSMP 可以适配电荷谱含过大成分（即长尾）的微通道板（MCP）PMT，且可以利用 GPU 加速计算。针对即将在锦屏中微子实验 500t 探测器使用的 8 英寸 MCP-PMT，在 PE 数期望为 1 的情况下，FSMP 可比电荷积分法提升 12% 的能量分辨率、比第一击中时间法提升 37% 的时间分辨率。

Speaker: Yiyang Wu (Tsinghua University)

FSMP.pdf

17:20 Veto Development for the PandaX Experiment

PandaX-4T is an experiment located at China Jinping Underground Laboratory searching for dark matter particles and studying the fundamental properties of neutrinos. It employs 0.9 kton water surrounding the liquid xenon TPC to shield against radioactivities from the environment. In this talk, an ongoing effort to upgrade the water shielding into an active veto will be presented. With 270 8-inch PMTs that have been installed in the water, neutrons and gammas emitted from the materials that make up the liquid xenon detector can be detected and subsequently vetoed. Additionally, it can detect high energy particles such as cosmic rays and atmospheric neutrinos. A future improvement using water-based liquid scintillator is envisioned in order to further increase the veto efficiency. For the next-generation multi-ten-ton liquid xenon TPC, the potential of using cold liquid scintillator for the veto detector is being explored.

Speaker: Junting Huang (Shanghai Jiao Tong University)

20240410_cousp2024.pptx

17:40 Ultra-high light yield scintillation crystal detector based on low-temperature CsI and SiPMs for CEνNS detection

The first experimental measurement of coherent elastic neutrino-nucleus scattering (CEνNS) was successfully conducted using a CsI(Na) scintillation crystal detector. Recognizing that a higher light yield in scintillation crystal detectors correlates with greater physical sensitivity for CEνNS detection, we introduced a novel low-temperature CsI detector design employing SiPMs readout. This design capitalizes on the exceptional brightness of low-temperature CsI crystals combined with the ultra-high photon detection efficiency of SiPMs, thereby significantly improving the light yield and elevating CEνNS detection sensitivity to unprecedented levels. Positioned as a formidable contender for forthcoming CEνNS experiments, this innovative approach has been substantiated by our experimental group's development of a kilogram-scale low-temperature CsI detector [1]. This detector, notable for its leading international standards in light yield and energy resolution, serves as a preliminary proof of concept for the technical feasibility of our proposed scheme. This presentation delineates the detector scheme's characteristics, elucidating the principal prototype's performance metrics, including light yield, energy resolution, and the influence of SiPMs noise and optical crosstalk on detector performance.

Speaker: Xilei Sun (IHEP)

Ultra-high light yield scintillation crystal detector based on low-temperature CsI and SiPMs for CEνNS detection.pptx

18:00 氯化锂水机液闪的研发与重建

氯化锂水基液闪在作为新型中微子探测器探测介质方面显现出巨大潜力。其中Li-7核素与MeV尺度的太阳中微子发生高截面的带电电流相互作用，为太阳中微子谱的测量提供了可能性。研究团队制备并提纯了一种饱和氯化锂水基液闪，其含盐量为45.3%w/w，并对其光学特性和光产额进行了测量。结果表明，在光电倍增管的敏感波长范围内，该液闪几乎没有吸收。在430 nm波长处的衰减长度可达50米。此外，研究还在氯化锂水基液闪中加入了一种闪烁剂carbostyril-124，并验证了其兼容性和提高光产额的效果，从而促进了切伦科夫增强型富锂探测器的开发。针对这类水基液闪，研究团队还开发了一套重建算法。该算法能够在MeV尺度上重建带电粒子的方向、位置和能量，其中对于4 MeV动能电子，其角分辨率可达到34度（包含68%的事例）。此外，该重建算法利用电子、γ射线和质子产生切伦科夫光的能力不同，实现了对这些粒子的鉴别，这对于来自地球、超新星和大气中微子的测量至关重要。

Speaker: Wentai Luo (Tsinghua University)

氯化锂水基液闪的研发与重建.pdf

氯化锂水基液闪的研发与重建.pptx

16:20 → 18:20 11 - 低本底技术

Convener: 昊 陈 (复旦大学-现代物理研究所)

16:20 人体头骨痕量放射性核素Pb-210活体直接测量研究进展

活体直接测量不仅适用于核应急情况下的急性辐射暴露，还可以为长期受到氡暴露的人提供回顾性健康评价。工作水平月（WLM，Working Level Month）能够反映个体氡累积暴露量，被国际辐射防护委员会推荐用于评价氡致个体患肺癌风险。研究表明人体骨骼Pb-210活度与WLM有关，在此基础上研究人员发展了通过人体头骨Pb-210活体直接测量重构氡累积摄入量的新途径。理论计算表明人体头骨中Pb-210活度非常低，属于痕量（~10-12 g），导致探测器中有效计数仅为本底计数的~1/100，所以头骨Pb-210的活体直接测量极易被本底干扰；此外，测量装置的刻度条件应与实验测量一致，人体的解剖学特征非常复杂，给仿真Pb-210在人体头骨内的分布带来了较大困难，造成了效率刻度因子存在较大误差。为了解决上述关键技术问题，本项工作开展了人体K-40本底抑制方法和无源效率刻度方法的研究，并取得了一些研究成果。
关键词：活体直接测量，氡，Pb-210，人体K-40，无源效率刻度

Speaker: Dr 祥鹏 孟 (北京师范大学核科学与技术学院)

孟祥鹏-人体头骨痕量放射性核素Pb-210活体直接测量研究进展.pptx

16:40 面向低温晶体量热器0νββ 实验的TES光探测器的超导钨薄膜制备及光热响应模拟仿真

光热双读出是下一代低温晶体量热器0νββ 实验，如CUPID，为进一步降低本底而正在研发的关键技术。本研究重点关注用于光信号读出的极低温TES光探测器的研发。此次报告将主要介绍以下两个方面的工作：1）工作于~20 mK温区的超导钨薄膜的制备和调控。我们的钨薄膜由磁控溅射技术制备，通过调控溅射功率、溅射气压和基底温度，以及控制退火过程，目前制备的钨薄膜超导转变温度最低达到了27 mK。同时我们对钨薄膜进行了XRD、电阻率和薄膜应力的测量分析，并尝试建立薄膜超导特性与以上参数的联系。2）TES光探测器的光热响应COMSOL模拟仿真。光学模拟基于COMSOL的几何光学模块进行，通过改变晶体量热器结构以及给光探测器硅片基底覆盖抗反射层来对探测器的光收集效率进行优化。热学仿真目前模拟了光探测器硅片基底对光子能量沉积的热响应，更完整的模拟正在进行中。

Speaker: Dr 宇 王 (北京师范大学核科学与技术学院 生态环境部 北京师范大学锦屏极低辐射本底测量联合实验室 锦屏深地前沿科学及暗物质四川省重点实验室)

5-8-面向低温晶体量热器0νββ 实验的TES光探测器的超导钨薄膜制备及光热响应模拟仿真.pptx

17:00 Ultra-Pure Liquid Scintillator for JUNO and Beyond

This conference report provides an overview of the JUNO experiment, highlighting the specific requirements and challenges associated with the utilization of liquid scintillator. The report focuses on the development process of the ultra-pure liquid scintillator, as well as the construction and commissioning status of the production equipment. Preliminary results are presented, along with future plans for the project. Furthermore, the report explores the potential applications of ultra-pure liquid scintillator in various radiation detection fields, outlining its prospects for future research and development.

Speaker: Xilei Sun (IHEP)

Ultra-Pure Liquid Scintillator for JUNO and Beyond.pptx

17:20 PandaX-4T实验的本底控制

PandaX-4T实验利用液氙时间投影室（TPC）技术寻找暗物质或无中微子双贝塔衰变等稀有事例，探测器部件的放射性，液氙内部的氡，氪杂质等都会产生本底，因此对其的控制至关重要。为了实现这一目标，PandaX采用多种技术对实验本底进行去除，精确测量等。利用高纯锗探测器测量材料的放射性，筛选低本底材料并对其产生的ER，NR本底等进行估计；合作研发了一种低本底光电管R12699，U-238(l)含量可达到~0.1 mBq/pc；下一步计划利用双探头探测的方式进一步提升探测器灵敏度；利用氡探测器测量探测器部件放氡，进行活性炭除氡实验；利用Kr测量系统测量氙中的氪含量，采用富集系统提升测量灵敏度的同时除氪；利用alpha探测器测量特氟龙，光电管石英窗的表面alpha等等。

Speaker: 有辉 运 (上海交通大学)

Background Measurement And Control For PandaX-4T.pptx

17:40 基于人工神经网络的高纯锗γ能谱仪康普顿散射事例甄别方法

在低活度水平放射性物质测量场合，通常采用反符合探测器与高纯锗探测器组合方式来降低康普顿散射本底，从而获得极低的检出限，提高测量精度。该法系统复杂，维护难度大，不利于应用推广。本文提出了基于人工神经网络技术的脉冲波形分析方法以甄别全/部分能量沉积事例，进而抑制康普顿散射本底，降低系统的最小可探测活度。本文模拟了全能量沉积事例与部分能量沉积事例在探测器内的位置分布特征，并通过对探测器内电场强度分布、权电势分布以及载流子漂移过程的仿真得到了脉冲形状与能量沉积位置的关系，进而建立了脉冲形状与事例类型的联系。在此基础上，提出了一种用于提取脉冲信号多特征的PSD算法，通过多个特征参数更加精确的映射了伽玛射线在探测器中能量沉积的位置，构建了全连接神经网络以多个特征参数作为输入分析并推理出脉冲信号所属事例类型，剔除部分能量沉积事例，从而抑制本底降低最小可探测活度，该方法对来自152Eu、137Cs和60Co放射源的最小可探测活度分别降低了1.4%（344- keV）、5.3%（662- keV）和21.6%（1332- keV）。进一步构建了卷积神经网络，将整个脉冲前沿波形输入给网络，在训练中根据对前沿波形的运算来优化卷积核参数，以实现网络对脉冲特征的自适应学习，训练好的网络可对脉冲波形进行更加精确的分析，进一步提高了神经网络对事例甄别的准确率，使用该方法进行事例甄别和本底抑制后，MDA分别降低了20.97%（122- keV）、14.84%（244- keV）、6.37%（344- keV）、13.76%（662- keV）、5.25%（1173- keV）和20.95%（1332- keV）。

Speaker: 纯頔 樊 (成都理工大学)

基于人工智能技术的高纯锗γ能谱仪康普顿散射事例甄别方法-樊纯頔.pdf

16:20 → 18:20 12 - 超低通量超宽能区中子物理和中子测量技术

Convener: Song FENG (University of South China)

16:20 用于核数据测量的中子探测技术

中子核数据是核能开发、核技术应用及国防科技发展的重要基础。中子核数据测量涉及的反应道多、能量范围广，反应道主要包括弹性散射、非弹性散射、中子辐射俘获、(n,2n)、(n,3n)、(n,p)、(n,a)及(n,f)等，能量范围通常覆盖热中子至几十甚至几百MeV。因此中子核数据测量涉及各种场景及各种能量的中子探测技术，本报告将简要介绍在核数据测量中，包括中子源参数及不同类型中子核反应的中子探测技术，中子源参数主要包括中子注量率及能谱等参数的测量，反应类型包括次级中子微分及双微分截面、(n,2n)反应截面、裂变瞬发中子谱及带电粒子诱发(如(a,n)反应)的核反应截面测量等技术。

Speaker: Dr 锡超 阮 (中国原子能科学研究院)

报告-阮锡超.pdf

16:40 基于CLYC和机器学习的快中子能谱测量研究

钾冰晶石类探测器CLYC具有优良的热中子、快中子探测能力和中子伽马甄别能力，本文基于同位素中子源、加速器单能中子源、散裂中子源等研究了CLYC用于中子伽马多模探测的性能，结果表明使用单个CLYC晶体可实现对热中子、快中子、高能中子、伽马能谱和注量率的同时测量。当CLYC耦合R6231和XP2020 PMT时具有较好的能量分辨，在耦合R580时具有更好的中子伽马甄别能力。基于$^6$Li(n,t)ɑ核反应，可实现对热中子的高效探测，淬灭因子约0.65，伽马能量分辨率约5%（@662 keV），热中子伽马甄别的优值因子（FOM）为 2.5；利用热中子峰位的移动可实现对10-300 keV快中子的探测。基于$^{35}$Cl(n,p)$^{35}$S等核反应可实现对1-10 MeV能区快中子的探测，利用加速器单能中子源产生的0.9 - 5.2 MeV 单能中子对CLYC快中子探测性能进行了研究，发现具有良好的线性响应，淬灭因子为 0.9，快中子探测效率约0.1%，中子能量分辨率约15%，快中子和伽马的甄别FOM值为 1.3。基于卷积神经网络方法，实现了对 $^6$Li(n,t)ɑ、$^{35}$Cl(n,p)$^{35}$S等核反应通道的甄别，准确率约97%，进而实现了相同能量沉积条件下快中子、热中子的甄别。使用残差网络实现对高计数率下复杂堆积信号类别的判断，显著提高CLYC可使用的计数率上限，FOM值优于1.1，获得远多于电荷比较算法的额外信息。基于散裂中子源提供的白光中子束，测试了CLYC用于高能中子测量的结果，进一步验证可利用CLYC实现对几十-百MeV高能中子的能量测量。

Speaker: 纪锋 韩 (四川大学)

基于CLYC和机器学习的快中子能谱测量研究.pdf

17:00 低通量中子探测器阵列-LERDA简介

13C(a,n)16O是慢中子俘获过程关键中子源反应，影响我们对天体物理重元素核合成的理解。在入射氦粒子能量为200keV时，13C(a,n)16O的反应截面只有1E-14bar，实验测量极其困难。借助中国锦屏地下实验室（CJPL）极低的宇宙射线本底条件，研制了一个用于低计数率的中子探测器阵列-LERDA。探测器主体是一个有n-γ甄别能力的塑料闪烁体配6个光电倍增管，在塑料闪烁体晶体内部挖洞放入24根氦三管，从而组成一个完整的中子探测器阵列。该阵列一方面通过n-γ甄别剔除伽玛本底，另一方面也可以通过塑料闪烁体与氦三管进行符合测量，剔除无关本底。对该阵列进行了能量线性响应测量及探测效率刻度工作，证实探测器可以满足低通量中子探测的需求。

Speaker: Hanxiong Huang (CIAE)

黄翰雄-低通量中子探测器阵列-LERDA简介.pptx

17:20 基于 CLYC(Ce) 的临近空间中子测量

空间中子是影响航天器和航天员生命安全的重要因素之一。CLYC(Ce) (Cs2LiYCl6:Ce3+) 闪烁体具备同时探测快中子、热中子和伽马射线的能力，在空间中子测量领域引起了广泛关注。本工作基于CLYC(Ce)和SiPM研制出了一款具有同时测量带电粒子、中子和伽马射线能力且同时具备小型化、宽量程特点的空间中子探测器。主要内容有：1）基于极零相消技术改进了电子学读出方案，使得探测器信号的上升沿从原来的2μs提升到了目前20ns，大大提升了探测器的定时能力，使通过飞行时间方法测量高能中子成为可能；2）基于中国散裂中子源的白光中子，利用飞行时间方法测量了CLYC(Ce)探测器0.1-100 MeV能量区间的中子响应矩阵，并验证了解谱方法的可行性；3）使用刻度后的CLYC(Ce)探测器测量了不同海拔环境的本底中子能谱，进一步检验了该探测器用作空间中子探测的性能。本工作为CLYC(Ce)探测器进行空间中子测量提供了技术实现方案，表明其可应用于空间环境中子辐射安全监测。

Speaker: 位鑫 周 (清华大学工物系)

5-8-基于CLYC闪烁体的宽能区中子测量.pptx

17:40 地月空间中子探测器的设计与测试

地月空间辐射粒子包括质子、重离子、电子等带电粒子及中子、伽马射线等中性粒子。其中，空间中子有多种来源，宇宙线和地球大气或月壤物质发生核反应产生的反照中子是地月空间中子的主要来源之一；中子及其衰变所产生的带电粒子被认为是地月空间尤其是月表的重要辐射粒子源；同时中子容易被水慢化，在月表通过对中子的探测可以反演月球水等物质的分布。针对近地空间中子探测需求，我们设计了一款基于硅探测器的中子谱仪，能够探测空间中子与高能带电粒子环境，帮助研究地球内辐射带粒子来源等科学问题。该中子谱仪经全面的地面测试和标定实验，已于2024年1月搭载“未名一号”卫星发射入轨，目前谱仪的各项指标均正常，数据正在持续积累和处理中。

Speaker: 晨尧 韩 (山东大学)

第三届地下和空间粒子物理与宇宙物理前沿问题研讨会_20240508.pdf

18:00 “3He+CF4”气体闪烁中子探测器的概念设计

(alpha, n)反应是核天体物理s过程中最重要的中子产生反应，同时也是中微子和暗物质探测器的重要本底来源。“聚乙烯+3He管阵列探测器”是直接测量(alpha, n)反应截面最常用的探测系统，但该探测系统对不同能量的出射中子的探测效率的响应并不一致，导致需引入一定的系统误差。本报告提出一种新的中子探测系统，拟以重水为慢化体，“3He+CF4”为中子探测气体，通过慢化后的中子与3He发生反应生成的质子与氘核电离激发CF4气体闪烁发光的方式测量中子信号。本报告将介绍“3He+CF4”气体闪烁中子探测器的概念设计，预期能在0.001-10 MeV中子能区提供平坦度在5%以内的能量效率曲线，平均探测效率可高达75%，能够显著降低之前(alpha, n)截面测量中探测效率引起的系统不确定度。

Speaker: 建琪 陈 (大湾区大学(筹))

3He+CF4气体闪烁探测器的概念设计_5_8_陈建琪.pptx

16:20 → 18:20 13 - 深地生物物理

Convener: 美娟 周 (南方医科大学公共卫生学院放射医学系)

深地生物物理报告-吴李君.pptx

16:20 深地医学概况与研究进展

世界人口增长、地球浅部资源枯竭，地面浅表空间和资源的开发利用越发有限，给人类可持续发展带来前所未有的挑战！“深地空间”的开发利用比外太空移民更容易实现，是未来国际战略疆域拓展的重要方向。而深地的环境因素对人的影响我们尚知之甚少。国外为数不多的研究显示，作为特有的环境特征，深地的极地本底辐射环境可以抑制培养物的增殖，削弱其对基因损伤因子的对抗能力。我们在中国黄金集团夹皮沟二道矿的深地实验室发现深地极低本底辐射环境可以抑制细胞的增殖，组学研究发现其诱发线粒体功能相关的ATM系列蛋白的改变。为此我们在中国锦屏地下实验室开展了系列研究，研究发现锦屏地下实验可以抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭及迁移能力、增加肿瘤细胞对化疗的敏感性、下调肿瘤细胞的ATM及TFAM的表达。而过表达两种蛋白，可以回复肿瘤细胞的部分表型。这提示深地极低本底辐射环境主要通过下调细胞的ATM表达，从而抑制肿瘤细胞的增殖及增强其对化疗的敏感性。

Speaker: 吉峰 刘 (四川大学华西医院)

深地医学走进校园，西昌.pptx

16:30 深地环境下生物体低剂量辐射响应的思考

宇宙射线及环境本底辐射对生物体的损伤及机体的响应，是人类深空探索活动及普通人群健康风险的关注重点。中国锦屏地下实验室具备极低环境氡析出、极低环境辐射、超低宇宙线通量和超洁净空间等多种优势，为生物体辐射响应研究提供了极低电离辐射的极佳实验场景。在极低辐射剂量环境下，开展低剂量辐射对生物大分子、关键细胞类群及实验动物模型的作用效应及相关机制的研究，有助于深入理解单个荷电粒子对生物体作用中的物理过程、化学过程，以及生物信号的发生、传递和“放大”等诸多过程和基本问题，并基于此重新评价宇宙射线及环境辐射的健康风险，通过筛选关键靶点进行风险防控及健康防护。

Speaker: 伟 韩 (中国科学院合肥物质科学研究院)

韩伟-深地环境下生物体低剂量辐射响应的思考.pptx

16:40 深地辐射生命进化与应激响应： 基于机器学习和组学技术的辐射生物标志物研究

放射性辐射自地球诞生时便存在，伴随着人类的整个进化历程，与人类的进化和健康息息相关。有研究发现长期处于低于本底辐射的环境中，反而会导致生长抑制等不利影响。因此阐明辐射对生命进化的作用，揭示生命体对辐射环境的应激响应机制具有重要意义。基于前期的研究基础和锦屏优良的深地辐射环境，利用机器学习及多组学分析的新技术挖掘辐射生物标志物，有助于揭示不同辐射剂量、剂量率及辐射品质对基因组稳定性、表观遗传、蛋白调控、信号通路选择及体内微环境的影响；同时，通过这些辐射生物标志物可以实现对特定辐射因素的预测，这将在辐射应急事故评价、空间辐射危害及放射治疗评估方面展现重要的应用价值。

Speaker: qibin Fu

CJPL 20240508 付琪镔.pptx

16:50 低剂量环境下的辐射剂量模拟和计算研究

在临床诊疗和核能应用中，低剂量辐射影响备受关注，深地环境对开展单一种类射线低剂量辐射研究具有极大优势。团队长期从事光子、质子、重离子等辐射模拟和剂量计算研究，开发了一种基于蒙特卡罗的快速放疗剂量计算方法，可在10秒内完成全身剂量的准确计算；研制了世界首台多模态图像引导的精准放疗设备iSMAART，将CT、生物发光、荧光分子三种影像与放疗有机融合，实现了对动物器官和组织的精准、定点照射。本报告拟通过理论模拟和实验动物模型，计算出不同类型的低剂量辐射在生物体内的吸收剂量，并研究其传递过程及物理、化学和生物效应，旨在同领域内专家合作，更好地把握低剂量辐射的特点和规律，为相关领域的安全管理和风险评估提供参考。

Speaker: Prof. Yidong Yang

临床前精准放射平台及应用-杨益东.pptx

17:00 多尺度3D肿瘤及诱导血管生长和其对辐射剂量响应模拟

真核生物中的细胞通过运动、生长、分裂、分化、死亡以及信号分子的分泌等过程对物理和化学信号做出反应。这些过程紧密协调，以确保正常的组织水平行为，而他们的失调是各种肿瘤发生的核心。与实验研究相比，数学模型是一种强有力的工具，用来揭示亚细胞、细胞、组织、器官尺度的过程之间的非线性相互作用，而生物体水平的功能由此产生。
目前，模拟这些过程的经典方法是将组织视为连续体，忽略了细胞之间的异质性，近年来多开发一些离散或者基于个体(agent-based)的方法来模拟多细胞组织的集体动力学，这些基于细胞个体的模型可以分为晶格内(on-lattice)和晶格外(off-lattice)两种模型。为了更加真实得描述细胞的行为，本工作采取晶格外模型，根据组织中的细胞表面张力、内部压力以及外界的驱动力描述细胞的行为。绝大部分模拟这些过程的软件如PhysiCell,Chaste, CompuCell3D都是基于CPU框架，而且这些框架本身都不支持所有的已有理论的行为，因此，本工作基于CPU以及GPU异构框架建立一个用来模拟3D肿瘤生长模型的平台。
首先，我们基于GPU框架，通过解扩散方程构建了用于在细胞中血液、营养物质(葡萄糖、氧气)、生长因子和药物运输模型。为了验证模型的正确性，我们模拟了响应机械和化学信号的血管生成和内皮尖端细胞迁移。接下来，为了研究基因表达和分子信号转导的物理化学信号对细胞力学的影响，我们将基因调控网络(GRN)的动态与细胞周期和分化过程的关键特性联系在一起，用来驱动基于细胞的模型的空间中的更新。本工作采用噪声随机布尔网络(NRBN)方法来模拟基因调控网络，并且对VEGF驱动的血管新生通路进行模拟。最后，我们将放射与肿瘤的发生发展联系起来，模拟了不同剂量以及不同剂量率下的肿瘤生长。此外，本工作基于晶格外模型实现了重叠球体(OS)和基于德鲁诺三角形的3D Voronoi细胞模型，并且对3D图形的渲染使用了VTK以及QT窗口进行交互，对2D图形使用POVRAY接口进行交互。
本工作构建了一套基于CPU以及GPU异构的多尺度3D肿瘤细胞生长模型，能够更快地研究微环境变化后肿瘤细胞发生发展以及药物和射线驱动下肿瘤细胞的生长，可以为放化疗给出一些治疗策略以及研究基因调控表达进行预测。

Speaker: Congchong Yan (Soochow University)

17:10 人体内痕量放射性核素 Pb-210 全身生物动力学模型研究

为了探究人体内 Pb-210 全身生物动力学过程，本文从人体 Pb-210 摄入、传输和排出三个方面开展研究。 首先， 使用γ能谱法测量产自中国的典型食物样本（谷物、蔬菜、肉类和海产品）中 Pb-210 含量，与摄入质量相乘后获得人体 Pb-210 摄入量，用于模型输入。其次， 基于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的生物动力学参数，本工作建立了全身 Pb-210 生物动力学模型。同时对不同摄入习惯的公众（例如是否吸烟） 骨骼中 Pb-210 活度进行模拟计算。 最后， 使用γ能谱法测量公众头发指甲中 Pb-210 含量， 结果显示在 Pb-210 ROI 中均可探测到微弱信号， 初步验证了γ能谱测量头发指甲在监测人体内 Pb-210 活度上的可行性。 以上研究结果为 Pb-210 在人体内生物动力学过程提供了数据基础和模型支持。

关键词： Pb-210， 生物动力学模型， γ 能谱法

Speaker: 菁 王 (北京师范大学核科学与技术学院)

王菁-Pb-210全身生物动力学模型研究.pptx

17:20 锦屏实验室的单离子微束生物学研究平台设想

太空辐射和环境辐射时刻影响着地球生物圈，亿万年的生命演化和物种演变过程深受地面辐射的影响。低剂量辐射对生命体究竟是有助于长期基因稳定的辐射锻炼，还是导致遗传变异的罪魁祸首？锦屏深地实验室提供了一个极佳的、具有绝对低宇宙辐射本底的低剂量辐射生物学实验环境。基于锦屏深地极低本底辐射环境，单离子微束技术有望实现绝对精准剂量的放射生物学辐照，生物微束实验平台将为辐射生物效应的定标、低剂量效应和极低本底辐射效应研究提供重要的实验技术支撑。

Speaker: 广华 杜 (中国科学院近代物理研究所)

17:30 基于CTFEL较深地研究辐射生物的剂量率效应及分子机理

作为低传能线密度（LET）辐射的典型代表，X射线诱导的生物效应与剂量率密切相关，但受限于现有直线加速器的输出功率与电子打靶过程中极低的X射线转化效率，使得临床X射线放疗的剂量率通常难以超过0.5 Gy/s。因此，目前对于剂量率大于1 Gy/s、10 Gy/s、甚至大于100 Gy/s的高能X射线诱导的生物效应，仍存在诸多盲区和空白。
团队基于成都太赫兹自由电子激光（CTFEL）大装置产生的超高剂量率高能X射线（平均剂量率超过100 Gy/s）开展了放疗联合肿瘤免疫治疗的一系列研究。发现与常规剂量率（CONV）X射线（剂量率0.03-0.06 Gy/s）相比，剂量率高于100 Gy/s的高能X射线可以显著缓解受照射小鼠的肠道辐射损伤（全腹13 Gy照射），进而在联合免疫检查点抑制剂的条件下大幅缓解受照小鼠的肠道炎症副反应、提高小鼠的存活率。在分子机理方面，研究表明，尽管超高剂量率照射与CONV照射诱导的双链DNA损伤程度较为接近，但前者较后者诱导了更少的胞浆DNA碎片。上述差异导致了受照细胞内胞浆DNA感受器与I型干扰素活性的巨大差异，并最终导致了超高剂量率照射组小鼠肠隐窝内的细胞毒T淋巴细胞含量显著低于CONV照射组小鼠，肠隐窝焦亡与肠粘膜损伤均得到显著缓解。
基于上述研究结果，团队基于受照射细胞的DNA稳定性提出了“DNA完整性”假说的独创性理论，认为CONV照射的剂量递送时间长达数百秒，在此期间，DNA断裂导致了染色质生物修饰与DNA稳定性的破坏，完整性遭受破坏的DNA分子在继续受到照射过程中，产生了大量的DNA碎片，在激活胞浆炎性感受器的同时诱导了下游的炎症级联副反应；而超高剂量率照射的持续时间约为0.1秒，在此期间，染色质来不及发生修饰，从而大幅减少了DNA的不稳定性，进而减少了DNA碎片的产生与下游免疫副反应的发生。
上述理论有助于在“时-空”维度较深地理解辐射生物的剂量率效应与机理，为拓展辐射生物物理研究的生物&物理尺度提供全新的思路。

Speaker: Mr 昊文 张 (苏州大学)

17:40 关于深地平台辐射生物学设施的初步设想

锦屏地下实验室是独特的国家基础科学设施，为低辐射水平的生物效应研究提供了可能。国际上类似设施中开展的相关研究主题包括：1）低辐射环境中的生命形态和功能； 2）独特辐射源的生物效应； 3）低本底辐射信号测量； 4）深层地下综合环境利用等。因此，地下实验室需要配备的基本功能和设施包括：1）自动化生物培养和生命维持能力； 2）辐射源及辐射效应测量能力； 3）高灵敏度辐射测量能力； 4）综合环境监测与控制能力等。地下实验室需要与完全等同的地面实验室相对照，并连接相应的数字孪生，组成四胞胎实验室。实验室高度智能自主，实时生成、处理和分析数据，并动态交相，推动实验不断向前发展。该实验室连同外围的辅助设施，形成支持多目标、多学科、多物理量、多尺度、多概率的开放研究平台。我们将在研讨会中通过具体案例探讨设施的科研需求的优先级，技术方案的可行性和实现的可能路径。

Speaker: Dr 王 浩 (中国散裂中子源)

CJPL-LRF Wang.pptx

17:50 圆桌讨论会（邵春林、王云龙主持）

邵春林研究员、王云龙教授主持

Thursday, 9 May

09:00 → 10:30 00 - 大会报告

Convener: 冰 郭 (China Institute of Atomic Energy)

09:00 Direct measurement of key nuclear astrophysics reactions down to the Gamow window in a deep underground laboratory (JUNA)

Precision measurement of key reaction rates for stellar processes is essential to resolve nuclear uncertainties in the stage of precision numerical simulation of star evolution and element synthesis. Thanks to the ultra-low cosmic ray background, mA level intense beams of proton and alpha with 0.1 keV energy precision, plus 100 C level radiation-proof target and high-efficiency gamma and neutron detector, the JUNA team was able to achieve a sensitivity of 10$^{-14}$ mb. The highlights and prospects of JUNA will be presented, including the explanation of abundant Ca in the earliest star by $^{19}F(p,\gamma)^{20}Ne$ reaction, high precision of 1.8 MeV gamma production rate by $^{25}Mg(p,\gamma)^{26}Al$ reaction, removing the neutron source uncertainties by $^{13}C(\alpha,n)^{16}O$reaction, and the first results of $^{12}C(\alpha,\gamma)^{16}O$ Holy Grail reaction close to the Gamow window.

Speaker: Weiping Liu (China Institute of Atomic Energy)

09:30 LHAASO实验进展暨高能宇宙线实验现状与未来规划

1. 简要阐述高能宇宙线核心科学问题及多信使天文学
2. 综述高能宇宙线实验国内外研究现状
3. LHAASO实验研究的最新进展和亮点成果
4. 我国宇宙线实验未来布局规划

Speaker: 寿山 张 (中国科学院高能物理研究所)

10:00 引力波、致密天体、磁化大质量恒星---探究质量禁区内黑洞的前身星

本报告由引力波和致密天体出发介绍若干值得关注的天体物理问题。
【1】磁化超大质量恒星 -- 这涉及如何规避所谓的黑洞质量禁区（与LIGO-Virgo探测相关）以及电磁波暴、引力波暴、中微子暴、超高能宇宙射线加速等。
【2】宇宙中包括早期宇宙中形成绝超质量黑洞和超大质量黑洞的机制、物理图像和探测方式以及标准宇宙学模型面临的挑战（如HST、JWST等观测）。
【3】磁化相对论脉冲星风中的激波磁重联物理图像与TeV到PeV高能宇宙射线和γ光子探测研究。

Speaker: YU QING LOU (清华大学 物理系)

10:30 → 11:00 Coffee break

11:00 → 12:30 00 - 大会报告

Convener: 勇 汤 (中国科学院大学)

11:00 空间高能粒子探测

空间高能粒子探测

Speaker: Yongwei Dong (Institute of High Energy Physics, CAS)

11:30 低频引力波天文学

LIGO对引力波事件的探测已经进入“新常态”，引力波天文学时代已经到来。在空间构建更长臂长的引力波探测器，可以对毫赫兹波段的低频引力波进行探测，其目标主要是超大质量黑洞，宇宙早期原初引力波等。报告将对空间引力波探测器进行概要的介绍，然后将对低频引力波观测所关心的科学问题进行详细的讨论。主要集中于讨论宇宙学标准汽笛、黑洞的物理性质、引力理论检验等方面。

Speaker: 文标 韩

12:00 太极计划关键技术研究进展

太极计划是中国科学院大学牵头的空间引力波探测计划，已进入三步走规划的第二步——太极二号卫星任务。目前太极二号已完成所有关键技术的攻关，并且根据《ISO 16290》完成了成熟度评估，所有载荷单元均达到成熟度五级以上，具备转入工程阶段的状态。本报告将简要介绍上述进展，并对后续工作进行开展讨论。

Speaker: Ziren Luo

14:00 → 16:00 01 - 暗物质理论

Convener: Ningqiang Song (Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences)

14:00 当前实验结果对超对称理论的启示

超对称

Speaker: Mr Junjie Cao

Cao-XiChang.pdf

14:20 Axion-like particles and BH Superradiance

Axions, or in general axion-like particles, are popular dark matter candidates. They could form Bose-Einstein condensate in our universe. In this talk, I will discuss two different types of condensates: axion stars and black-hole superradiantaxion clouds. These condensates could emit radio-frequency photons as well as gravitational waves. The unique signatures of these signals will also be discussed.

Speaker: Dr 守山 鲍 (山东大学)

ALP_xichang.pptx

14:40 Wide binary disruption by dark matter boson stars

A population of wide-separation binary star systems can be susceptible to small-scale gravitational perturbations, including those from dark matter. Bosonic stars are spatially extended objects that can not be treated as point particles. I will talk about a complete and analytic treatment for tidal disruption with a potential composed of randomly distributed diffuse objects, and then discuss their evaporation effects on isolated, a.k.a. `halo-like' wide binary systems in our Galaxy. In the recent GAIA dataset, thousands of such binary systems have been identified and their spatial separation can be as large as 0.1 - 1 parsec. The binary evaporation effect is potentially sensitive to dark matter solitons with much heavier particle masses in comparison to those from larger scale effects.

Speaker: Yu Gao (IHEP, CAS)

Wide Binary Evaporation_Xichang2024_CDEX_conf.pdf

15:00 Dark Photon Dark Matter Detection with Radio Telescopes

观测证据表明宇宙中存在着暗物质，它占据了物质总量的约84.4%。其中，轴子和类轴子暗物质是一种典型的超轻波动型暗物质，与标准模型中的光子、轻子和夸克等粒子发生相互作用。本研究通过核自旋量子精密测量来探索这类赝标量暗物质与原子核之间的相互作用。与传统的窄频率共振测量暗物质方法不同，我们提出了强耦合混合自旋共振状态，实现了暗物质的宽频测量。这一方法将氖原子核自旋的带宽提高了三个数量级，同时保持了极高的灵敏度。此外，在传统核磁共振测量模式下，发现与常见实验不同的噪声谱形状，对暗物质的扫描频宽可以远远大于测量系统的物理宽度。结合低频自补偿模式，在广泛的频谱范围内进行了超轻轴子暗物质的搜索，对其与中子和质子的相互作用做出了限制。在1-10赫兹频段附近，实验室的直接探测限制超越了天文学观测对轴子暗物质的间接限制。

Speaker: Jia Liu (Peking University)

2024-05-09-JL-西昌-1.pdf

15:20 基于引力波观测的暗物质探测

引力波的发现打开了人类探索宇宙的新窗口。报告将探讨利用引力波观测来进行暗物质的寻找和探测。重点介绍两类暗物质候选者，WIMP 和 超轻暗物质。前者可以在黑洞周围形成暗物质尖峰，通过动力学摩擦效应影响旋进致密天体的运动，从而改变系统所辐射的引力波波形，有望被空间引力波实验所观测。超轻暗物质可以直接和探测器相互作用，影响探测信号，也能通过引力波实验来探测。

Speaker: 勇 汤 (中国科学院大学)

西昌-汤勇.pdf

15:40 The neutral scalars to Dark matter under the LHC

The 2HDM+S is the singlet extension of 2HDM, which can accommodate more physics potential beyond the SM. We summarize the type II 2HDM+S model with various Higgs potential structures, and discuss several scenarios with different mass hierarchy. In this study, we concentrate on the mass eigenstate of the 2HDM+S, and test the parameter space of Higgs mixing angles and masses against the experimental constraints, including 125 GeV Higgs measurements, BSM Higgs direct searches, $STU$ and $B$-physics observables. In particular, we study the exotic channels of $h_{125}\rightarrow A_S A_S$ and $h_{125}\rightarrow h_S h_S$ decays for the light singlet-like Higgs scenarios $m_{h_S/A_S} < 62.5$ GeV, and determine the limit of Higgs mixing angles. Furthermore, we study the phenomenological distinction between 2HDM+S and 2HDM, and explore the indirect impact of the singlet admixture on the parameter space of $\cos(\beta-\alpha_1)$, $\tan\beta$ and $m_A$.

Speaker: 伟 苏 (中山大学)

Xichang-weisu-2024-.pdf

14:00 → 16:00 02 - 暗物质直接/间接探测实验

Convener: 菁 舒

14:00 基于LHAASO等天文观测的新物理研究

近年来LHAASO宇宙线实验取得了若干重要的研究成果，其中在新物理探索方面也取得了部分较重要的成果。报告中我将介绍在LHAASO上所开展的新物理研究，包括探测暗晕中超重暗物质的衰变信号、矮星系暗物质的湮灭信号、利用伽玛暴进行轴子信号寻找、以及利用超高能伽马事例和伽玛暴数据开展的洛伦兹对称性破坏的寻找。最后，我还将简单介绍最新天文观测发现的几个奇异星系的特征和对于暗物质属性的限制。

Speaker: Prof. Xiaojun Bi (IHEP, CAS)

14:20 Recent Status and Results of the Dark Matter Particle Explorer

DAMPE是一颗空间宇宙线探测器，于2015年12月成功发射，并在轨运行多年，已经取得多项科学成果。DAMPE主要的科学目标有暗物质间接探测、宇宙线物理和高能伽马射线天文学。本报告重点介绍DAMPE的探测器研制，合作组组成和在轨运行情况。并介绍DAMPE已取得的科学成果，以及数据的物理解读。

Speaker: Chuan Yue (Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences)

YueC_DAMPE_XiChang.pdf

14:40 A proposed PKU-Muon experiment for muon tomography and dark matter search

Exotic dark matters may exist which are either muon-philic or slowed down due to some mechanism. We propose here a set of new methods to directly detect these dark matter through its scattering with abundant atmospheric muons or accelerator beams. Firstly, we plan to use the free cosmic-ray muons interacting with dark matter in a volume surrounded by tracking detectors, to trace possible interaction between dark matter and muons. Secondly, we will interface our device with domestic or international muon beams. Due to much larger muon intensity and focused beam, we anticipate the detector can be made further compact and the resulting sensitivity on dark matter searches will be improved. In line with above projects, we will develop muon tomography methods and apply them on atmospheric and environmental sciences, archaeology and civil engineering. Furthermore, we will measure precisely directional distributions of cosmic-ray muons, either at mountain or sea level, and the differences may reveal possible information of dark matter distributed near the earth. In the future, we may also extend our study to muon on target experiments.

Speaker: Qiang Li (Peking University)

Sichuan_PKMuonbrief_2024_All.pdf

15:00 缪子散射探寻暗物质:RPC探测器实验的初步进展与展望

暗物质的本质是物理学最重要的未解之谜之一。传统的暗物质直接探测方法受限于极低的相互作用截面,对GeV以下的轻暗物质探测不敏感。北京大学团队提出了创新性的PKMUON实验设想(arXiv:2402.13483; arXiv:2303.18117),旨在利用μ子散射技术探测轻暗物质粒子。最近北京大学团队基于阻性板气体室(RPC)构建了宇宙线缪子-暗物质散射探测装置，并开展了长期测量。本报告将详细介绍该装置的设计原理和关键技术,并总结当前实验的初步结果,与模拟预期进行对比,最后展望后续研究计划。

Speaker: 奇特 李 (北京大学)

李奇特-缪子散射探测暗物质.pdf

15:20 基于自旋极化体系寻找新自旋相互作用和超轻暗物质粒子

轴子和暗光子等超轻波动型暗物质是近年来暗物质研究的热点之一。作为新型玻色子，它们被预言可以传递宏观的自旋相关新相互作用。由于目前暗物质存在的线索只有引力相互作用，为了探测其物理本质，研究其与不同标准模型粒子的耦合变得尤其重要。通过探测新相互作用的方法，可以精确检验其与标准模型费米子的耦合系数，对若干参数可以得到比天文学方法还要强的限制。本报告将介绍报告人在自旋相关新相互作用方面的一些实验以及最近撰写的长篇综述的结果，并介绍最近在银河系轴子暗物质探测方面的部分结果。

Speaker: Dr 伟 季 (Johannes Gutenberg University Mainz)

Talk_Xichang_2405.pdf

15:40 Exploring New Physics with PandaX-4T Low Energy Electronic Recoil Data

The PandaX-4T experiment operates a dual-phase liquid xenon time projection chamber that is located in China Jinping Underground Laboratory. Searches for novel electronic recoil signals (NERS) in such type of detector due to solar axions, axion-like particles, dark photons, and neutrinos with an enhanced magnetic moment have attracted increasing attention as they could provide evidence for physics beyond the Standard Model and the Majorana nature of neutrinos. I will present the recent search results for NERS using both run-0 and run-1 low-energy electronic recoil data of PandaX-4T with a total exposure of 1.63 ton*year.

Speaker: Xinning Zeng (Shanghai Jiao Tong University)

Exploring Solar Axions with Electronic Recoil Data from PandaX-4T Detector.pdf

14:00 → 16:00 04-3 - 太阳、地球中微子

Convener: Xuefeng Ding (IHEP-CAS)

2024-05-10 习宇飞.pdf

14:00 Borexino对CNO太阳中微子的测量及对标准太阳模型的影响

Borexino是位于意大利的液体闪烁体型中微子探测器，于2020年10月停止取数。Borexino所使用的液闪的天然放射性含量极低，这使得Borexino在太阳中微子测量上有独特优势。Borexino测量CNO太阳中微子的关键在于如何确定铋-210本底的含量。Borexino合作组开发了低钋区域算法和方向性算法，以18%精度测量了CNO太阳中微子的流强。结合硼-8太阳中微子流强，该结果可用于直接提取太阳核心区域的碳氮元素相对丰度，为标准太阳模型提供独立输入。本报告讲阐述Borexino对CNO太阳中微子的测量工作以及该结果对太阳标准模型的影响。

Speaker: Xuefeng Ding (IHEP-CAS)

2024.05.09 [Parallel][XC] Borexino对CNO太阳中微子的测量及对标准太阳模型的影响.pdf

14:20 超级神冈实验的太阳与大气中微子最新观测结果

日本神冈地下实验室的超级神冈实验采用约 1 万 1 千支光电倍增管置于 5 万吨超纯水的中心探测器中，观测由中微子或潜在的质子衰变事例诱发的切伦科夫光。从 1996 年开始取数以来，超级神冈已经运行近30年，取得了发现大气中微子振荡（2015年诺贝尔奖）、确认太阳中微子消失和世界最灵敏的 e+π0/μ+π0 /νK 质子衰变寻找等重大成果。
2020 年起，超级神冈的在纯水中掺入硫酸钆，使得其对中子的标记能力显著增强，提升超新星遗迹中微子的观测效率。我国从 2005 加入超级神冈合作组，围绕中子标记的软硬件研发在大气、太阳和超新星遗迹中微子等方面完成了一系列重要工作。在本次报告中，我将汇报超级神冈最新中微子观测结果，讨论超级神冈正在进行的横跨 MeV 到 GeV 的物理研究。

Speaker: Benda Xu (Tsinghua University)

SK.pdf

14:40 Search for Solar pp Neutrinos in PandaX-4T

The precise measurement of solar neutrino flux is essential for the Standard Solar Model (SSM) and neutrino physics. The proton-proton (pp) fusion chain dominates the neutrino production in the Sun, and pp neutrinos contribute roughly 91% of the solar neutrino flux. PandaX-4T, an experiment located in China Jinping underground Laboratory, aims to detect dark matter and astrophysical neutrinos using a large-scale dual-phase xenon TPC. In this talk, using the 0.63 tonne×year exposure of PandaX-4T, the first search for solar pp neutrinos below 165 keV electron recoil energy with a natural xenon detector will be presented.

Speaker: 晓盈 芦 (山东大学)

PandaX_pp_XiaoyingLu.pptx

15:00 Constraining non-standard neutrino interactions with Borexino spectral data

Abstract: The current experimental framework does not entirely exclude the possibility of weak-strength non-standard interactions (NSIs) between neutrinos and leptons. These interactions are classified into two types: Neutral Current (NC) and Charged Current (CC). NC NSIs affect neutrino propagation through matter, while CC NSIs are crucial for the production and detection of neutrinos. The Borexino experiment, located at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), excels in detecting solar neutrinos through neutrino-electron elastic scattering in a ~280-ton liquid scintillator target. This setup is particularly suited for identifying signatures of such non-standard interactions. In this presentation, we discuss our investigation of NSIs using Borexino experimental data, focusing on the initial efforts to constrain NSI parameters with data from Borexino Phase-II and Phase-III.

Speaker: 光豹 孙 (武汉大学)

15:15 JUNO研究太阳中微子的潜力

江门中微子实验（JUNO）正在建设世界最大的液体闪烁体探测器，可开展丰富的物理研究课题。JUNO将在2024年底完成探测器建设，并在2025年正式取数运行。由于其大的靶质量、严格的本底要求，以及极好的能量分辨率，JUNO对于太阳中微子的探测有着很大的潜力。
对于低能区（0.15-0.4 MeV）的pp中微子,$^{14}$C本底分析是关键挑战，正在进行触发模式的研究和$^{14}$C事例鉴别。对于中间能区（0.45-1.6 MeV）的$^{7}$Be,pep和CNO中微子,研究了不同天然放射性水平对探测灵敏度的影响，以及宇生同位素的压低策略；同时开发了CID（Correlated Integrated Directionality）方法，这将极大的改进探测灵敏度。对于高能区（>2 MeV）的$^{8}$B中微子,通过优化FV cut和veto策略，以及TMVA(Tools for Multi Variable Analysis)方法，B8中微子和电子弹性散射道的探测阈值可降至2 MeV；此外，LS中含有近200 t 的$^{13}$C，使得JUNO可观测到$^{8}$B中微子在液闪中的CC、NC、ES反应道，可模型无关的测量$^{8}$B中微子流强和中微子振荡参数($sin2\theta_{12}$和$\Delta m_{21}^2$)。此报告将阐述和总结以上各太阳中微子产生道的本底研究策略和探测灵敏度的研究进展。

Speaker: 晨阳 崔

JUNO_solar_ccy.pdf

15:30 JUNO研究地球中微子的潜力

江门中微子实验（JUNO）位于中国南部（广东省江门市）地下700米，其探测器主体是一个2万吨的液体闪烁体探测器。JUNO的主要物理目标是确定中微子的质量顺序和精确测量中微子振荡参数。此外，巨大的靶体积将使得JUNO 一年内探测到的地球中微子事例数多于目前其他所有实验累积探测到的地球中微子事例数。JUNO对地球中微子的研究将改善我们对地球热量的估算和对地球成分的理解。
本次报告将介绍JUNO地球中微子灵敏度的研究现状，包括地球中微子总信号的测量，U和Th的各自的贡献及Th/U比例，以及观测地幔中微子信号的潜力。JUNO只需要一年的取数时间，其对地球中微子信号的测量精度就可以达到目前世界领先水平。

Speaker: 钊 辛 (中国科学院高能物理研究所)

D2024_05_09_COUSP2024_geo_neutrino.pdf

15:45 锦屏太阳和地球中微子实验

锦屏中微子实验百吨级中微子探测器正在建设中。氯化锂高盐水基液闪是锦屏中微子探测器设计方案候选的探测介质之一，能够对多个物理目标开展研究。氯化锂探测器含有7.4%的⁷Li和38%的³⁷Cl，其带电流过程不仅具有较大的截面，而且允许测量单个事例的中微子能量。与单纯使用中微子-电子弹性散射过程的探测器相比，不仅具有更高的单位靶体积事例率，还对太阳中微子能谱中的局部结构更加灵敏。同时，氯化锂探测器中³⁵Cl、⁶Li和¹H核素能够俘获反β衰变反应产生的中子，从而可通过快慢信号符合测量来自地球的反中微子。其中⁶Li上的中子俘获信号因可见能量较低易被天然放射性本底掩盖，通过水相低本底技术可以极大压低天然放射性本底，使⁶Li事例的鉴别成为可能。使用氯化锂高盐水基液闪建造百吨级中微子探测器，将使锦屏中微子实验有能力研究太阳中微子振荡upturn现象、检验轻惰性中微子假说和验证地球物质效应理论；并且具备测量地球中微子的能力，充分利用锦屏实验室地理优势，测量以大陆地壳为主要来源的地球中微子，为青藏高原及周边地区的地质学和地球物理学研究提供新的手段。

Speaker: Ye Liang (Tsinghua University)

YeLiang-JinpingSolarGeo_COUSP2024.pdf

14:00 → 16:00 07 - 核天体物理

Convener: 永涛 赵 (西安交通大学)

14:00 前沿物理探测用闪烁晶体进展与展望

闪烁晶体是一类能将吸收高能射线和粒子的能量转化为紫外、可见或近红外光的光电功能材料，广泛地应用暗物质、无中微子双贝塔衰变、核天体物理、宇宙线、引力波等前沿物理粒子探测实验中，为许多前沿物理实验装置取得里程碑成果提供了重要支撑；同时，这些前沿物理探测需求也极大地促进了闪烁晶体的发展，并指引了闪烁晶体的新体系、新机理和新应用研究。本报告将回顾国内外闪烁晶体研究进展及在前沿物理探测装置中应用现状，展望前沿物理实验用闪烁晶体的未来发展趋势，并介绍上海硅酸盐研究所在BGO、CsI:Na、SrI2:Eu、NaI、Li2MoO4等系列高效率、低放射性本底闪烁晶体方面的研究进展与应用情况。

Speaker: 俊锋 陈 (中国科学院上海硅酸盐研究所)

14:20 From Alpha Clustering in light Nuclei to Astrophysically Relevant Nuclear Reactions

The investigation of alpha cluster structures within light nuclei is critically important, bridging the fields of nuclear physics and astrophysical nuclear reactions. Alpha particles, with their unique characteristics, play an important role in nuclear astrophysics. The Hoyle state stands as a key example, essential for explaining the cosmic abundance of $^{12}C$. Characterized by a distinct three-alpha structure, it is usually considered to be a Bose-Einstein Condensate (BEC) state, making the search for Hoyle-like states vital for understanding the formation and stability of light nuclei. The study of these cluster formations, pivotal in numerous astrophysically relevant nuclear reactions, highlights the significance of the microscopic cluster approach.

Speaker: Bo Zhou (Fudan University)

14:40 低放射性本底测量技术

稀有物理衰变实验中，有效的控制放射性本底、精确测量各种放射性本底、从根本上理解探测器剩余本底的来源对于提高探测器的敏感度和发现潜力至关重要。高纯锗Gamma谱仪，中子活化分析（NAA），质谱仪（ICPMS），Alpha/Beta谱仪，发散氡气测量系统等用于测量探测器材料的多种放射性。此报告将介绍多种低放射性本底测量技术和目前国内各个低本底组的探测器灵敏度。

Speaker: Yue Meng (Shanghai Jiao Tong University)

低本底技术v2.pdf

15:00 Beyond mean-field description of nuclear weak interaction processes

Nuclear weak interaction processes play important roles for astrophysics and particle physics. For example, nuclear beta decay is an important input for the rapid neutron-capture process (r-process) simulation, which is responsible for the synthesis of almost of half of the heavy elements in the universe. Neutrinoless double beta decay is a lepton number violation process that demonstrates the Majorana nature of the neutrinos. Nuclear models are essential in describing these nuclear weak interaction processes. In this talk, I will present our study on beta-decay half-lives and neutrinoless double beta decay matrix element using beyond mean-field approaches.

Speaker: Yifei Niu (Lanzhou University)

Beyond mean-field description of nuclear weak interaction processes.pdf

15:20 恒星中子源$^{13}$C($\alpha$,n)$^{16}$O反应的实验研究

^{13}$C($\alpha$,n)$^{16}$O反应是渐近支巨星（AGB）慢中子俘获过程（s过程）和中间过程（i过程）中的主要中子源。这两个过程发生在温度约为T = 0.1 GK和0.2 GK，对应的Gamow窗口能量分别为E_{cm} = 0.15 – 0.3 MeV和0.2 – 0.54 MeV。由于受到宇宙射线本底的影响，地面实验直接测量的最低能量截止在E_{cm} = 0.27 MeV，因此不能有效地约束阈共振态的贡献，并提供可靠的外推。利用地下加速器装置，LUNA和JUNA将直接测量推进至E_{cm}=0.24 MeV，覆盖了i-过程绝大部分能区，并为s-过程研究提供了更加可靠的外推。但由于缺乏自洽的高能区实验数据，外推结果存在较大的误差。

圣母大学在E_{cm}=0.61 – 4.97 MeV开展了该反应的角分布实验测量，并结合地下实验数据，通过数据的归一化处理，将反应截面外推到Gamow窗口。尽管他们得到了精度更高的外推结果，但是他们的归一化方法造成地下实验数据和地面测量数据的不自洽性。最近，我们对川大加速器的能量进行了仔细刻度，并将高能区反应截面的测量扩展到E_{cm} = 0.58 – 3.12 MeV范围内，与JUNA能区反应截面重叠，从而消除了深地实验和地面实验数据不自洽的疑问，对该反应在Gamow窗口内的反应截面进行了更有效的约束。

Speaker: 炜平 林 (四川大学)

15:40 分会结束

14:00 → 16:00 08 - 宇宙线物理

Convener: 佳 刘 (Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences)

14:00 High-Energy Neutrinos from Tidal Disruption Events of Supermassive Black Holes

当恒星的轨道足够接近星系中心的超大质量黑洞，该恒星可能会由于黑洞的潮汐力瓦解即潮汐瓦解事件 (TDE)。最近的观测发现三个潮汐瓦解事件 (TDE) 候选对象(AT2019dsg，AT2019fdr，AT2019aalc)与IceCube探测到的高能中微子可能相关联。我们推测这些中微子候选体的信号可能与超大质量黑洞产生的包层阻塞喷流有关。本报告将探讨解释TDE产生的高能中微子的可能机制，并研究宇宙中所有TDE对IceCube探测到的中微子背景的影响。

Speaker: Qi-Rui Yang (南京大学)

TDE neutrinos .pptx

14:20 Detecting Neutrinos from Supernova Bursts in PandaX-4T

Core-collapse supernovae bursts are among the most energetic transients known in the universe. PandaX-4T, a dual-phase xenon dark matter experiment, has the ability to capture coherent elastic neutrino-nucleus scatterings signals. In this study, the total neutrino events is estimated to be from 6.6 to 13.7 at 10 kpc over 10-second duration with negligible backgrounds, depending on supernova progenitors of different masses. Two specialized triggering alarms, golden and silver, for monitoring supernova burst neutrinos are built, at false alert rates of one per month and one per week, respectively. There are a 100% probability of detecting SN explosions in our galaxy out to 10 kpc. This algorithm will soon be used in the real-time supernova monitor system to provide the astronomy community with supernova early warnings.

Speaker: 彬宇 庞 (山东大学)

庞彬宇_SN_2024.pptx

14:40 Flux and Threshold Estimation of Ultra High Energy Deep Underground Muons

Deep underground muons are high-energy muon that can travel a certain distance through rock or water and enter underground detectors. They are mainly derived from the decay of $\pi$ and K mesons which are produced by cosmic ray interactions with Earth's atmosphere and may also be produced by charged-current reactions of high-energy atmosphere muon neutrinos or astrophysical muon neutrinos as they travel through rocks or sea. For distance about 10 km through rocks, these muons can correspond to energy scales of more than 100 TeV. In the Daya Bay experiment, for example, the muon energy scale running horizontally through the two halls reaches 10 PeV. By investigating these muons, behaviors of quarks and gluons under extreme conditions can be observed, validating and exploring the applicability of QCD under high-energy, high-density scenarios. At the same time, we have the opportunity to study the atmospheric charged kaon/pion ratio, the seasonal variations of the underground muon flux, and the composition of primordial cosmic rays. In my work, using the Daya Bay Neutrino Experiment as an example, starting the simulation from the primordial cosmic ray with H3A model, we simulate the reaction of different components of primordial cosmic rays with the atmosphere, and from the results it is possible to obtain the atmospheric charged kaon/pion ratio and the muon fluxes and energies from all zenithal directions. We then simulate these muons as they travel through 20 km of water and 10 km rock until their energy is less than 10 MeV. We can give flux and threshold cases based on the results of the simulation and comparison with different QCD models. Finally, by transforming the atmospheric density model to simulate seasonal temperature variations, we can also give seasonally varying underground muon flux profiles.

Speaker: Mr huiyou chen (Tsinghua University)

CosmicRay_20240509.pdf

15:00 LHAASO-KM2A中宇宙线变化与雷暴电场的关联

雷暴期间大气电场强度高达1000 V/cm，有的甚至超过2000 V/cm。宇宙线次级粒子穿过公里量级的雷暴云时，受云中强电场加速/减速和偏转作用，其运动状态和能谱都将被改变，进而影响地面实验对宇宙线的测量和溯源。自1992年相对论逃逸电子雪崩机制(RREA)被提出以来，宇宙线变化与雷暴电场的关联成了宇宙线物理和大气物理交叉学科中的研究热点。位于高海拔区域的LHAASO观测站雷暴天气频繁，有利于开展雷暴活动对宇宙线的影响。通过分析LHAASO-KM2A实验数据，发现雷暴期间宇宙线簇射事例率显著增加(高达20%)，其变化规律与大气电场、闪电活动有关，还与簇射事例的入射方向有关。为解释实验观测现象，本工作结合Monte Carlo模拟，研究了雷暴电场加速和偏转宇宙线次级带电粒子的物理机制。

Speaker: 勋秀 周 (西南交通大学)

宇宙线变化与雷暴-闪电的关联-周勋秀-20240509.pptx

15:20 膝区宇宙线能谱精确测量的LHAASO-ENDA实验

宇宙线热中子探测器（EN-Detector）是一种将热中子探测技术应用于宇宙线广延大气簇射测量的新型闪烁体探测器。它采用ZnS(Ag)晶体粉末中添加B2O3构成闪烁体薄片作为俘获热中子材料，同时捕获簇射中的电磁粒子和簇射芯区强子引起的热中子信号。LHAASO-ENDA实验物理目标是精确测量PeV能区宇宙射线，提高成分区分和能量分辨能力，结合KM2A、WCDA、WFCTA实验提供的测量参数，统计和提炼与LHAASO实验符合事例特征，期望把“膝区”宇宙射线成分测量精度提高到前所未有的高度，为宇宙线加速和传播理论模型提供限制条件，将“膝区”成因展示出更加清晰的图像。

Speaker: 树旺 崔 (河北师范大学)

宇宙线热中子探测器-崔树旺.pptx

14:00 → 16:00 09 - 探测器物理与技术

Convener: Guangda Niu

14:00 基于钝化接触原理和技术的新型硅基高能粒子探测器研究

传统的硅PIN探测器，主要依赖于半导体微电子技术来完成。我们采用新型的度化接触原理和工艺技术，在高阻Si衬底上研制备新型硅PIN高能射线探测器。这种原理和技术具有成本低、稳定性好等特点。通过测试表明，新型硅PIN具有良好的能量分辨率；经过500k RAD的辐照后，其探测性能没有发生变化，展现出良好的抗辐照性能。

Speaker: Prof. 锐 贾 (中国科学院微电子研究所)

14:20 前沿物理实验新型高纯锗探测器研究进展

高纯锗探测器因其高分辨、高效率、低本底，在前沿物理实验中可发挥重要作用。物理实验对计数率、测量精度、波形甄别等指标要求的提升对传统高纯锗探测器提出了挑战，一些新型高纯锗探测器逐渐发展起来。近年来，我国在高纯锗探测器自主研发领域取得重要进展。本报告主要介绍近期报告人所在团队的一些新型高纯锗探测器的设计、研究现状与应用。

Speaker: Yang Tian (Tsinghua University)

HPGe dev1 202405.pptx

14:40 Virtual segmentation of a small contact HPGe detector

Exploring hit positions of recorded events can help to understand and suppress backgrounds in rare event searches. We propose a pulse shape analysis method to discriminate single-site events (SSEs) in the inner and outer layer of a small contact P-type germanium detector (HPGe). Our method uses the rise time of the charge pulse ($T_{Q}$) and current pulse ($T_I$) for event discrimination. A Th-228 experiment is conducted to determine the boundaries between the two layers. Our method could be used to suppress surface background like electrons from Ar-42 decay in 0νββ experiments using germanium detectors immersed in liquid argon.

Speaker: Wenhan Dai

Virtual Segmentation Method-202509.pdf

15:00 国产高纯锗晶体生长及探头制备进展

本文介绍国产高纯锗晶体生长及探头制备进展。经过区熔提出、单晶提拉等工序，获得13N高纯锗晶体，最大合格尺寸达到φ80×70mm。高纯锗探头制备包含13N高纯P型晶体电极制备工艺，制冷封装设计及组装工艺。制备的高纯锗探头探测效率40%，能量分辨率达到0.4%，漏电流达到200pA。

Speaker: Mr 伟 张 (安徽光智科技有限公司)

15:20 探测器级高纯锗单晶材料制备技术进展

探测器级高纯锗单晶纯度达到13N以上，主要用于制作高纯锗探测器, 是伽马探测的金标准，能够精准分辨出具体的核素，在核辐射探测、环保卫生及大科学工程领域具有不可替代的地位。伴随着国内外核辐射探测、环保监控以及暗物质探测实验的快速发展,高纯锗探测器的需求逐年扩大。然而，探测器级高纯锗单晶的制备是一个复杂的系统性工程。本文重点论述了高纯锗多晶提纯、缺陷控制、性能测试等技术及其最新研究进展，总结了目前高纯锗单晶制备亟待解决的系列关键问题，指出了未来该领域研究发展趋势；最后，简要介绍了本公司在高纯锗晶体研究领域的发展历史和最新进展。
关键词：高纯锗单晶，高纯锗探测器，多晶提纯，单晶生长、位错、氢空位缺陷、深能级缺陷、光热电离能谱

Speaker: Mr 远飞 马 (有研国晶辉新材料有限公司)

探测器级高纯锗单晶材料制备技术进展-2024.pptx

14:00 → 16:00 14 - 空间天文与粒子探测

Convener: Yongwei Dong (Institute of High Energy Physics, CAS)

14:00 中国空间站高能宇宙辐射探测设施（HERD）项目进展

中国空间站高能宇宙辐射探测设施（HERD）项目是计划安装在中国空间站上的空间天文和粒子天体物理实验。HERD计划2027年10月发射并在中国空间站正式运行10年以上，其核心科学能力将长时间保持大幅度国际领先。为了提高几何因子，传统的方式是在保留前向窄视场的前提下增大量能器横向的几何面积。为满足有效几何因子超出其他同类项目一个数量级以上成为下一代的高能宇宙辐射探测设施，HERD项目创新性的选择了三维成像、五面灵敏的量能器方案，即用立方晶体小块组成三维的晶体阵列。从顶面和侧面入射的高能粒子，都可以通过三维晶体阵列重建出粒子簇射轮廓，并根据每块晶体的能量信息重建入射粒子的能量。这样极大的提高了探测器的有效接收度，在同等条件下取得的观测显著度要比传统载荷高很多。HERD用创新的设计思想，以较小的重量实现了较大的接收度，并兼具优越的粒子鉴别能力、高能量分辨率、极大地扩展了探测能区等突出优势，成倍或成量级地扩大了探测能力。

Speaker: Dr 志刚 王 (IHEP)

HERD研究进展-COUSP2024.pptx

14:20 MeGaT: 基于高气压TPC的新一代MeV伽马射线天文望远镜

在伽马射线天文观测实验中，长期以来一直存在所谓的“MeV能量间隙”，约从0.1到100 MeV，其观测灵敏度比其相邻能区相差1-2个数量级。而这一能段正好覆盖放射性同位素的发射线谱，因此存在巨大的天文观测价值和发现潜力。然而针对MeV能段的高精度测量受限于技术发展而停滞不前，伽马射线的高能量和角度分辨率、康普顿散射电子的径迹测量是其中的难点，对抑制背景干扰和提高灵敏度起到非常关键的作用，也是新一代MeV伽马射线望远镜研究的重点。为此，我们基于Micromegas的高气压TPC和像素读出CZT探测器，提出了一个创新性方案的MeV伽马射线望远镜（MeGaT）实验。 采用TPC实现康普顿散射电子的高分辨3D径迹和能量测量，像素CZT则擅长测量高能量的伽马射线能量和位置，两者结合，可以实现出色的角分辨率和背景抑制，从而达到极好的观测灵敏度。当前，MeGeT原型设计为30厘米边长的立方体，工作在3-5 bar气压条件下。本报告将讨论MeGaT的概念设计和性能预期，并介绍原型的研发进展情况。

Speaker: 志永 张 (中国科学技术大学)

14:40 The Very Large Area gamma-ray Space Telescope (VLAST)

High energy gamma-rays carry the fundamental information of the astrophysical sources in extreme conditions. The space detection of gamma-rays is distinguished by the wide energy range, the observation continuity as well as the high energy resolution. We propose a new space-borne mission-Very Large Area gamma-ray Space Telescope (VLAST), covering a very wide energy range from MeV to TeV. VLAST has an acceptance of ~10 m2·sr at GeV energies and ~ 1 m2·sr at MeV energies. Together with an excellent energy resolution, VLAST is expected to increase the sensitivity of Fermi Large Area Telescope by a factor of 10. In this work, the main scientific objectives, the detection principle, the payload and the expected performance of VLAST will be introduced.

Speaker: Chuan Yue (Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences)

YueC_VLAST_XiChang.pdf

15:00 空间高能辐射硅微条探测器

硅微条探测器是一种成熟的半导体探测器，被广泛应用于高能物理实验、核物理研究以及空间辐射探测器。本报告将介绍用于暗物质粒子探测卫星(DAMPE)、高能宇宙辐射探测设施(HERD)和AMS升级(AMS-L0)的硅微条探测器。

Speaker: 乔 锐 (中国科学院高能物理研究所)

乔锐-空间高能辐射硅微条探测器.pptx

15:20 像素型碲锌镉探测器与GRID-MASS研究进展

MeV能段的伽马射线包含丰富的核天体物理谱线，科学价值十分丰富。受限于技术困难，此能段的观测灵敏度较低，被称为“MeV Gap”。对这一能段的谱线进行成像观测，需要使用康普顿成像技术，要求探测器具有高能量分辨率、高位置分辨率、三维位置灵敏。像素电极碲锌镉（CdZnTe或CZT）探测器能够满足康普顿成像的性能需求，且在室温下工作，是下一代MeV能段康普顿望远镜的理想技术方案之一。我们基于GRID天格计划的研究基础，提出了下一代GRID-MASS核天体物理谱线巡天纳卫星星座，目前已研发了一套立方星康普顿望远镜载荷Pathfinder，命名为GRID-MASSCube，实现X-Y方向1.72 mm（像素间距）和Z方向0.6 mm（FWHM）的位置分辨率，以及662 keV处0.6%（FWHM/E）的能量分辨率。载荷电性件已研制完成，将要进行空间环境测试、标定实验，预计2024年底发射。

Speaker: 煦韬 郑 (清华大学工程物理系)

20240509_郑煦韬_像素型碲锌镉探测器与GRID-MASS研究进展.pdf

15:40 AMS硫原子核能谱和宇宙线源的元素丰度

对宇宙线能谱的观测是理解宇宙线起源、加速与传播机制的关键。本报告将基于AMS实验最新测量结果，介绍电荷Z=1-14，16，26的宇宙线原子核在2GV-3TV刚度（=动量/电荷）区间内的能谱。研究发现，初级宇宙线氦、碳、氧在60GV以上具有相同的刚度依赖性，且在约200GV处，以相同的方式“硬化”偏离单一幂律谱，属于同一类初级宇宙线。更重的初级宇宙线氖、镁、硅、硫在约90GV以上也具有相同的刚度依赖性，但与氦-碳-氧显著不同，表明宇宙中存在以氦-碳-氧和氖-镁-硅-硫为代表的两类初级宇宙线。意料之外的是，更重的初级宇宙线铁原子核能谱具有与较轻的氦-碳-氧能谱相同的刚度依赖性，而不同于较重的氖-镁-硅能谱。次级宇宙线锂、铍、硼在30GV以上也展示出相同的刚度依赖性，并在约200GV处偏离单一幂律谱“硬化”，且“硬化”程度大于初级宇宙线氦-碳-氧能谱，因此，锂-铍-硼属于同一类次级宇宙线。通过对更重的次级宇宙线氟能谱结构的研究发现，氟/硅流强比与硼/氧流强比具有显著不同的刚度依赖性，这一现象表明，较重的宇宙线原子核（Z=9-14）与较轻的原子核（Z=2-8）具有不同的传播特性，同时表明宇宙中也存在着以锂-铍-硼和氟为代表的两类次级宇宙线。宇宙线氮、钠、铝展示出与初级宇宙线和次级宇宙线显著不同的能谱结构，其均可由初级宇宙线和次级宇宙线能谱的线性叠加描述，表明氮-钠-铝同时包含初级与次级两种成分，属于独立的一类特殊宇宙线.

Speaker: 兆民 王 (山东高等技术研究院)

AMS实验硫原子核能谱与宇宙线源的元素丰度.pdf

16:00 → 16:20 Coffee break

16:20 → 18:20 02 - 暗物质直接/间接探测实验

Convener: Xiaojun Bi

16:20 利用超导谐振腔测量超轻暗物质

最近，高能物理的一个新方向是利用量子传感去探测超轻暗物质，其德布罗意波长在宏观尺度，体现为一个相干的经典波。我们可以利用微波谐振腔来捕捉其引起的微弱等效电流进行探测。超导谐振腔极高的品质因素1e10~11，将被利用来提升信号功率和暗物质的扫描效率。对于搜寻轴子暗物质，新的方案将通过调节能级劈裂的大小来扫描轴子暗物质质量，可以深入探索过去不能涉及的轴子的低质量区间。另一方面，将测量系统通过特定方式连接组成量子探测阵列，可以极大的提高5个数量级左右的暗物质搜寻效率。最后，我简单介绍一下如何用量子比特和超导谐振腔的耦合去搜寻超轻暗物质。

Speaker: 菁 舒

利用超导谐振腔测量超轻暗物质.pdf

16:40 用于暗物质探测的液氦时间投影室研究进展

自2020年以来，本项目组正式启动。几年来，我们取得了一些进展。概括起来就是（a）已经掌握了单相液氦时间投影室的相关关键技术，（b）对于双相时间投影室的研究也有一些进展且在稳步前进中。本报告将介绍这些工作。

Speaker: Liao Junhui

2024MayXichang.pdf

17:00 DarkSide: a direct dark matter search project using liquid argon

DarkSide run since mid-2015 a 50-kg-active-mass dual-phase argon Time Projection Chamber (TPC), filled with low radioactivity argon from an underground source and produced world-class results for both the low mass ($M_{WIMP}< 20 GeV/c^2$) and high mass ($M_{WIMP} > 100 GeV/c^2$) direct detection search for dark matter.The next stage of the DarkSide program will be new generation experiments involving a global collaboration named the Global Argon Dark Matter Collaboration (GADMC) from all the current argon based experiments. DarkSide-20k is designed as a 20-tonne fiducial mass dual-phase Liquid Argon TPC with SiPM-based cryogenic photosensors and is expected to be free of any instrumental background for an exposure of >200 tonne x year. Like its predecessor, DarkSide-20k will be housed at the INFN Gran Sasso underground laboratory (LNGS), and it is expected to attain a WIMP-nucleon cross-section exclusion sensitivity of $7.4\times 10^{-48}, cm^2$ for a WIMP mass of $1 TeV/c^2$ in a 200 t yr exposure. DarkSide-LowMass is an ultimate low-mass dark matter search experiment optimized for low-threshold electron-counting measurements, with sensitivity to light dark matter explored across various potential energy thresholds and background rates. DarkSide-LowMass can achieve sensitivity to light dark matter down to the level of the solar neutrino fog for GeV-scale masses and significant sensitivity down to 10 MeV/c², considering the Migdal effect or interactions with electrons. CJPL-II is the candidate laboratory for constructing the DarkSide-LowMass experiment. This talk will provide the latest updates on the DarkSide-20k project and the prospects of the DarkSide-LowMass project.

Speaker: Yi Wang (IHEP)

17:20 AMS反质子和宇宙线基本带电粒子

AMS实验最新的宇宙线基本带电粒子（质子、电子、正电子和反质子）测量结果覆盖了1GV~2TV刚度区间，展现了宇宙线基本带电粒子的独特性质。在刚度绝对值约60到约500GV范围内，反质子流强和质子流强的随刚度变化几乎一样，这就显现了高能反质子相对于来自宇宙线碰撞的次级反质子的超出。更重要的是，从约60GV到约500GV，反质子流强和正电子流强显示了一致的随刚度变化行为。正电子-反质子流强比例不随能量变化，在百分之几的精度上是一个常数2。这个意料之外的观测结果暗示了宇宙线中正电子和反质子或许着共同的来源。

Speakers: 志成 唐 (高能所), 森泉 卢

pbar_SLu.pdf

17:35 AMS反氘测量

宇宙线反氘是暗物质湮灭的潜在信号之一，其特征是具有很低的天体物理学背景。阿尔法磁谱仪(AMS)是目前唯一运行在太空中的磁谱仪，能够精确分辨宇宙线中的正反粒子，我们将报告使用AMS进行宇宙线反氘测量的最新进展。

Speaker: 森泉 卢

dbar_SLu.pdf

17:50 太阳反射暗物质信号调制的探测

太阳反射与晕中的暗物质不同，太阳反射暗物质是极端各向异性的：它只来自于太阳的方向。对于以半导体或盐类单晶作为探测物质的暗物质实验，晶体本身的各向异性可以从来探测太阳反射暗物质的方向性。且太阳的方向每天都会周期性的变化，因此如果存在暗物质的话，其信号会有以天为单位的周期性调制。如果能够利用这种调制在暗物质实验进程中的积累进行数据分析的话，就可以提高对暗物质信号的灵敏度。

Speaker: Mr Haoming Nie (Tsinghua University)

Detection of Modulation of Solar Reflected Dark Matter 3.pdf

18:05 Experiment on Detecting Migdal Effect in Neutron Scattering Based on Gas Pixel Detectors

The sensitivity threshold for dark matter detection via nuclear recoil typically resides within a few keV, rendering the region below this threshold inaccessible to the detector. However, theoretical calculations suggest that recoiling nuclei possess a low probability of transferring energy to outer-shell electrons exceeding their recoil kinetic energy, termed the Migdal effect. The Migdal effect holds promise in extending dark matter detection to lower energy ranges for probing lower-mass dark matter particles, albeit this effect remains unobserved in nuclear recoil events. This report presents our experiment on neutron scattering Migdal effect detection utilizing gas pixel detectors. In comparison to existing Migdal detection experiments, our detector boasts conservative trajectory imaging (~100 μm vertex resolution), satisfactory energy resolution (19% @ 5.9 keV), and time resolution capabilities, alongside relatively high detection efficiency. The report offers detailed insights into the detector's structure, performance, data analysis algorithm flow, background simulation, measurement outcomes, as well as the experimental progress and future plan.

Speaker: 涤凡 易 (中国科学院大学)

Migdal Report Xichang.pdf

Migdal Report Xichang.pptx

16:20 → 18:20 02-2 - 加速器暗物质/加速器中微子实验

Conveners: Xin Chen (Tsinghua University), 震 胡 (清华大学)

16:20 “暗光计划”实验预研进展

Dark photons have been well motivated as strong candidates for dark force carriers and light dark matter in the sub-GeV mass range. The DarkSHINE has been proposed as electron-on-fixed target expriment based on the Shanghai SHINE facility, with the aim of detecting the invisible decay of dark photons to light dark matter. This experiment takes advantage of using missing momentum to enhance signal versus background separation power. In this talk, I will present the prospective study of light dark matter search based on simulations. Additionally, an overview of the DarkSHINE detector R&D current status will be provided.

Speaker: Kun Liu (Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University)

DarkSHINECOUSP2024.pptx

16:40 Recent Dark Matter combination summary and Dark Higgs search by ATLAS

Ref: https://arxiv.org/abs/2306.00641

Results from a wide range of searches targeting different experimental signatures with and without missing transverse momentum ($E^{miss}_T$) are used to constrain a Two-Higgs-Doublet Model (2HDM) with an additional pseudo-scalar mediating the interaction between ordinary and dark matter (2HDM+a). The analyses use up to 139 fb$^{−1}$ of proton-proton collision data at a centre-of-mass energy $\sqrt{s}$ = 13 TeV recorded with the ATLAS detector at the Large Hadron Collider between 2015-2018. The results from three of the most sensitive searches are combined statistically. These searches target signatures with large EmissT and a leptonically decaying Z boson; large $E^{miss}_T$ and a Higgs boson decaying to bottom quarks; and production of charged Higgs bosons in final states with top and bottom quarks, respectively. Constraints are derived for several common as well as new benchmark scenarios within the 2HDM+a.

Ref. ATLAS-CONF-2024-004
A first dedicated search is performed for dark matter particles produced in association with a resonantly produced pair of b-quarks with mbb<150 GeV using 140 fb$^{−1}$ of proton-proton collisions recorded by the ATLAS detector at a center-of-mass energy of 13 TeV. This signature is expected in extensions of the Standard Model predicting the production of dark matter particles, in particular those containing dark Higgs bosons. This search uses a novel experimental method to extend the experimental reach to lower bb-pair invariant masses, considers a wider range of dark Higgs boson interpretations and excludes new regions of parameter space for this model. For dark Higgs boson masses between 30 and 150 GeV, Z′ mediator masses up to 3.4 TeV and 4.8 TeV are excluded for benchmark scenarios.

Speaker: Shu Li (TDLI, SJTU)

ATLAS-DM-西昌2024.pdf

17:00 The DUNE experiment

The Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) will be a world-class neutrino observatory and nucleon decay detector. The DUNE experiment will consist of a far detector to be located about 1.5 km underground at the Sanford Underground Research Facility in South Dakota, USA, at a distance of 1300 km from Fermilab, and a near detector to be located at Fermilab. The far detector will be a modular liquid argon time-projection chamber with a 40 kt fiducial mass. Its primary physics goals are to carry out a comprehensive program of neutrino oscillation measurements, search for proton decay, and detect core-collapse supernova within galaxy.

Speaker: Jiajie Ling (Sun Yat-Sen University)

DUNE_Cousp_JiajieLing.pdf

17:20 Neutralino Search in ATLAS

The lightest neutralino, as the best known supersymmetric (SUSY) WIMP, obtains the required dark matter relic abundance. The searches of lightest neutralino in various SUSY production programs are conducted by the ATLAS experiment. The latest results will be presented. Additionally, the results are interpreted in the context of the 19-parameter phenomenological minimal supersymmetric standard model, where R-parity conservation is assumed and the lightest supersymmetric particle is assumed to be the lightest neutralino. Constraints from previous electroweak, flavour and dark matter related measurements are also considered. The impact of ATLAS searches on parameters such as the dark matter relic density and the spin-dependent and spin-independent scattering cross-sections targeted by direct dark matter detection experiments is shown.

Speaker: Da Xu (IHEP, CAS)

neutralinocousp2024.pdf

17:40 Search for dark sector and Axion-like particle at BESIII

BESIII is a symmetric e+e- collider operating at c.m. energy from 2.0 to 4.95 GeV. With the world’s largest data set of J/psi (10 billion), psi(3686) (2.6 billion), and about 25 fb^-1 scan data from 3.77 to 4.95 GeV, various dark sectors produced in e+e- annihilation and meson decay processes can be searched for at BESIII. Axion-like particles (ALPs) are pseudo-Goldstone bosons arising from some spontaneously broken global symmetry, addressing the strong CP or hierarchy problems. In this talk, we report the search for invisible dark photon decays using initial state radiation, search for invisible muonic Z’ boson decays, and search for axion-like particles with a light scalar or vector particle in the muonic decay of J/psi. We also present the recent results of searches for BNV/LNV and cLFV decays at BESIII, which are forbidden and extremely suppressed in the SM, therefore serving as good probes to new physics beyond the SM as well.

Speaker: 宇 张 (南华大学)

ALPatBESIII.pdf

18:00 Search for Majorana Neutrinos at current and future Colliders（CMS

Searches for Majorana Neutrinos at current and future Colliders including muon-muon collider and neutrino-neutrino collider will be presented.

Speaker: Qiang Li (Peking University)

Sichuan_Neu_2024.pdf

16:20 → 18:20 04-2 - 反应堆中微子实验

Convener: Fengpeng An (中山大学(SYSU))

16:20 利用300公斤掺钠碘化铯探测器测量中微子-原子核弹性相干散射

中微子-原子核的弹性相干散射是低能中微子与物质发生相互作用的最主要过程，拥有最大的反应截面，但是实验探测具有很大挑战，需要探测器同时满足低阈值和低本底等特点。CICENNS实验计划建造一个总质量300公斤的掺钠碘化铯探测器阵列，放置于中国散裂中子源，精确测量中微子-原子核弹性相干散射信号。在本报告中我将介绍CICENNS实验的计划、进展以及预期结果。

Speaker: Xiang Xiao (Sun Yat-sen University)

CICENNS_XiangXiao_COUSP2024.pdf

16:40 Coherent Elastic Neutrino Nucleus Scattering at CSNS

CEvNS process plays an important role in various aspects of physics. Here, we propose a CEvNS experiment at CSvNS using Cryogenic pure CsI as the detector. After the optimization to the surface treatment and shape of CsI crystal, a high light yield of 35.3PE/keVee has been achieved at 77K. Meanwhile, the beam related neutron background at CSNS was also investigated. With proper shielding, a 5$\sigma$ detection of CEvNS process is expected for one year data taking.

Speaker: 苏 晨光 (中国科学院大学)

CloverS-2024.5.9.pdf

17:00 RECODE高纯锗反应堆中微子CEvNS实验

RECODE高纯锗反应堆中微子CEvNS实验将在浙江三门核电站开展，利用低阈值的高纯锗探测器技术，在不用距离的实验点位联合测量反应堆中微子CEvNS过程。本报告将介绍RECODE实验及相关进展。

Speaker: Dr LiTao Yang (Tsinghua University)

17:20 RELICS反应堆中微子探测实验

中微子与核相干弹性散射(CEνNS)截面的精确测定对理解中微子的性质和约束超出标准模型的新物理具有重要意义。由于能量阈值和本底水平的原因导致其探测难度较大。液态氙时间投影室（LXeTPC）在暗物质探测中表现卓越，同时是探测CEνNS的理想技术，RELICS实验预期利用这一技术探测反应堆中微子。本报告将介绍RELICS实验的最新进展。

Speaker: Jijun Yang (西湖大学)

RELICS反应堆中微子实验_20240509.pdf

17:40 液氙反应堆中微子探测器原型机的开发、运行和测试

中微子-原子核相干弹性散射（CEvNS）是标准模型预言的物理过程。反应堆中微子液氙相干散射（RELICS）实验计划建设一个 50 公斤级液氙探测器（LXeTPC），借助反应堆的高中微子流强，在地面实现对反应堆中微子 CEvNS 信号的探测。对反应堆中微子 CEvNS 过程的精确测量将对现有中微子实验进行补充，不仅有助于测量低动量转移下弱混合角，还有助于理解暗物质探测实验的中微子本底，并对中微子超出标准模型的相互作用提供限制。为了验证 RELICS 探测器技术，我们搭建了一个包含 0.56 公斤有效质量的液氙探测器原型机，并配备了制冷、纯化和数据采集等实验系统。RELICS 原型机利用 8 个滨松 R8520 光电倍增管，以对单光电子超过 90% 探测效率的自触发模式，测量液氙探测器中的闪烁光信号。此次报告中，我们将介绍 RELICS 原型机的开发、运行和测试工作，并重点介绍近期测试的 Ar-37、Kr-83m 等低能区信号的实验特性。这些进展有助于探索 RELICS 实验在低能区的响应特性，也可以用于测量液氙和气氙对低能电子反冲信号的闪光和电离效率。

Speaker: 一飞 赵 (清华大学)

COUSP2024-液氙反应堆中微子探测器原型机的开发、运行和测试-v3.pdf

18:00 eBubble中微子探测器的MC仿真研究

eBubble探测器是一种基于电子气泡技术和时间投影室（TPC）技术的新型探测器。开展液氖eBubble探测器蒙特卡洛仿真技术的研究至关重要。针对液态环境下的仿真主要分为以下两个部分：（1）惰性气体中电子漂移模拟模拟；（2）液态惰性元素环境中电子和eBubble的模拟。目前基本搭建电子输运的仿真框架，第一部分的工作已经取得了初步进展。最终目标是利用蒙特卡洛仿真技术，基于电子原子碰撞模型来模拟eBubble在液氖中的漂移特性，从而为eBubble探测器的搭建提供支持。

Speaker: 蕾 曹 (高能物理研究所)

16:20 → 18:20 08 - 宇宙线物理

Convener: Shoushan Zhang (Institute of High Energy Physics, CAS)

16:20 大型超高能伽马源立体跟踪装置（LACT）项目进展

大型超高能伽马源立体跟踪装置（LACT）由32台口径6米的成像大气切伦科夫望远镜组成，布局在高海拔宇宙线观测站（LHAASO）阵列内。LACT将利用自身高角分辨的优势，结合LHAASO世界最强的伽马/质子鉴别能力，开展对超高能伽马源的精细结构观测，深入探索粒子在超强磁场、超密物质形态、超强引力环境等极端天体物理条件下的加速过程和辐射机制，实现在超高能宇宙线起源和加速机制研究上取得引领国际的突破性进展。LACT望远镜主要包括相机、转台、光学、读出电子学、标定和慢控制六个系统，目前LACT项目正在进行样机的研制和建设，已在自主产权的ASIC读出电子学技术，蜂窝反射镜技术和大规模SiPM应用技术上取得突破性进展。计划到2026年上半年完成8台望远镜，边建设边运行，到2028年完成全部32台望远镜建设，建成后将是世界上灵敏度和角分辨综合能力最强的切伦科夫望远镜阵列。

Speaker: 玉东 王 (中国科学院高能物理研究所)

16:40 高能水下中微子望远镜（HUNT）项目的研究进展

宇宙线自发现到现在已有百年历史，但其起源问题仍未明确，被称为百年未解之谜。高能天体中微子是由高能宇宙线与其他物质相互作用产生的，因其是电中性粒子，可以不受星际磁场偏转，而直接被我们探测到，是寻找高能宇宙线起源的关键信使之一。我们提出在深水下建设30立方公里的探测器阵列来探测高能中微子事例，即高能水下中微子望远镜（HUNT）项目。经过两年的技术积累和试验，我们成功在南海和贝加尔湖开展了样机投放和测试工作，实现多项关键技术突破和验证。本报告将详细介绍HUNT项目的设计、原理样机性能及测试等进展。

Speaker: Cheng LIU (IHEP)

17:00 Advancing Future Deep-sea Neutrino Observatory

The TRopIcal DEep-sea Neutrino Telescope (TRIDENT), a next generation neutrino observatory initiated by Shanghai Jiao Tong University to be positioned in the western Pacific Ocean, aims to uncover multiple high-energy astrophysical neutrino sources. This effort significantly enhances our ability to measure cosmic neutrinos across all flavors. This talk will provide an overview of the recently published results from the TRIDENT Pathfinder, a pioneering experiment designed to advance the TRIDENT project. I will also explore the innovative detector designs and briefly outline future plans for the TRIDENT collaboration.

Speaker: Xin Xiang (Shanghai Jiao Tong University)

向昕-海铃-西昌.pptx

17:20 Progress of the Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND)

我们正处于一个激动人心的时代，可利用多种信使（宇宙射线、中微子、光子和引力波等）探测宇宙中最剧烈的事件。然而，我们迄今尚未观测到超高能量中微子，这使多信使图景在最高能段缺失了一片拼图。GRAND（大型中微子射电阵列）项目可以补足这一缺失，该项目旨在利用20万平方公里的大型天线阵列探测超高能量粒子，该阵列分布在全球范围内，分为约20个子阵列，每个子阵列占地约1万平方公里。我们将介绍GRAND的初步设计、模拟结果、正在进行的分阶段建设计划以及预期的丰富的研究项目。

Speaker: Haoning He

Progress of the Giant Radio Array for Neutrino Detection (GRAND).pptx

17:40 国际合作南天大视场伽马射线观测站介绍及研究进展

介绍国际合作南天大视场伽马射线观测站项目背景与意义，项目的进展及中方的现有进展。

Speaker: 佳 刘 (Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences)

国际合作南天大视场伽马天文台项目---第三届地下和空间粒子物理与宇宙线物理前沿问题研讨会.pptx

18:00 南天大视场伽马天文台（SWGO）湖面阵列方案模拟进展

南天大视场伽马天文台（SWGO）是下一代伽马射线巡天实验项目，它将在南美洲建造，与北半球的HAWC和LHAASO形成互补关系，以高灵敏度和广阔的视野覆盖南天区域。我们为 SWGO 设计了一个湖面阵列方案，它由表面电磁粒子探测器和水下缪子探测器组成。为了优化探测器的性能，我们进行了一系列模拟，探索不同形状和大小的单元探测器。这些模拟有助于确定最佳的探测器设计，以便在实际环境中实现最高的数据质量和效率。在阵列模拟方面，我们采用了全蒙特卡罗模拟和快速采样方法。全蒙特卡罗模拟提供了精确的模拟结果，但计算成本较高；而快速采样方法则在保证精度的同时，显著提高了模拟速度，为下一步的快速阵列优化提供了便利。

Speaker: 天扬 李 (上海交通大学李政道研究所)

SWGO模拟.pdf

16:20 → 18:20 11 - 低本底技术

Convener: 伯祥 俞 (中国科学院高能物理研究所)

16:20 江门中微子实验低氡超纯水研究

江门中微子实验将设计、研制并运行一个国际领先的中微子实验站，该实验以测定中微子质量顺序为主要物理目标，并能够进行精确测量中微子混合参数等多项科学前沿研究。江门中微子实验将使用2万吨超洁净的液体闪烁体来作为中微子探测的靶物质，使用2万支20英寸光电倍增管以及2.5万支3英寸光电倍增管进行光信号的探测。为降低宇宙线引起的本底，该探测器建造于700米地下实验室之中，为进一步的压低环境天然放射性及实验材料在液体闪烁体中的形成的事例，该探测器需浸泡在3.5万吨的超纯水之中，且超纯水中的氡含量需降低至10mBq/m3以下。本报告将介绍低氡超纯水预研以及高灵敏度氡浓度测量等相关工作。

Speaker: 聪 郭 (中国科学院高能物理研究所)

江门中微子实验低氡超纯水研制.pptx

16:40 μBq/m3量级氡浓度测量

中微子研究与暗物质探测是目前粒子物理领域的热门研究方面，其研究结果将可能大大改变人类对于物质世界的认知。中微子和暗物质与普通物质的作用截面极低，因此该类实验均对探测器的本底有着极高的要求。氡气作为一种放射性气体，广泛存在与环境之中，是粒子物理实验中最为难以控制的本底之一。能否做好探测器氡本底的控制将直接关系到实验的物理目标能否实现。
在气体氡浓度测量方面，本研究团队已研发出单日测量灵敏度为0.7mBq/m3静电收集的氡浓度测量装置；在氡富集研究方面，本团队设计并运行了一套高效率的低温活性炭富集装置，准确测量了Saratech活性炭多种工况下的氡吸附性能，率先将活性炭氡吸附系数提高至200m3/g；在低本底活性炭研制方面，本团队与国内厂家合作，已研制出氡析出率为2.1mBq/kg的低本底活性炭。根据低温活性炭氡富集装置以及高灵敏氡浓度测量装置联合测试结果，本项目可以实现sub-μBq/m3量级氡浓度测量。本报告将详细介绍以上各个部分的研究内容。

Speaker: 聪 郭 (中国科学院高能物理研究所)

μBq量级气体氡浓度测量.pdf

17:00 液闪测氡装置研发

液氮中的氡是主要的放射性本底之一。CDEX实验使用点电极高纯锗浸泡在无长自身宇生、质量数较轻的液氮中，用以冷却和屏蔽放射性本底。为了满足CDEX-50实验的极低本底需求，液氮本底须降至至每千克液氮中氡的含量为0.4$\mu Bq/Kg$。为了测量液氮中极低浓度的氡，我们开发了具有高溶解率、低铀钍本底含量和优异粒子鉴别能力的液体闪烁体。我们筛选出氡衰变链中的${^{214}Bi}-\beta-{^{214}Po}-\alpha-{^{210}Pb}$，以获取氡的浓度。我们控制实验装置的本底，以实现更低的探测下限，同时能够探测到更低的氡浓度。在温度为$21^\circ C$、压强为0.4Mpa的条件下，我们的0.3L原型装置的探测灵敏度可达到6$ mBq/Kg$。液氮中氡的测量和除氡的研究将在富集后配合升级装置进行。

Speaker: Qianyun Li (Sichuan University)

17:20 极低水平氡监测技术及其在低本底实验中的应用

在中微子实验和暗物质实验等现代稀有事件探测实验中，氡是最重要的辐射本底来源之一，它可以从几乎所有含镭的材料中析出，并在实验系统中自由迁移。随着极低水平物理实验测量装置愈来愈庞大，探测灵敏度越来越高，对氡致本底的要求也随之越来越苛刻。这对材料的筛选、氡的析出控制、氡的屏蔽控制、氡的移除和极低水平氡的测量都提出了极具挑战性的要求。服务于中国锦屏地下实验室，我们开发了四种型号的静电采集式测氡仪，两套活性炭低温富集系统，用于极低水平氡监测和材料析出率测量，并对氮气和液氮蒸发气等实验用气中氡水平进行监测，对锦屏实验所用同轴线缆、金属板等材料进行氡析出率评估。

Speaker: Fan Wang (PKU)

极低水平氡监测技术及其在低本底实验中的应用_王凡.pptx

17:40 极低本底氡测量系统

精确探测氡在暗物质研究中扮演着至关重要的角色，氡的背景水平直接影响暗物质探测实验的灵敏度与可靠性。为了捕捉稀有的暗物质粒子事件，暗物质实验通常需要极低的背景环境以减少干扰信号。

在本报告中，我们将展示我们在开发低背景氡探测技术方面的最新进展。我们探索了多种抛光技术和表面处理方法，实验结果显示，镜面抛光工艺在降低氡探测器背景水平方面效果显著。我们进一步分析了背景水平与表面粗糙度之间的关系，发现它们之间呈现出正相关。

通过一系列实验验证，我们使用经过镜面抛光处理的不锈钢探测器，并结合超声波清洗与酒精擦拭，成功将氡背景降至0.1mBq以下，实现了极低的探测背景。这一成果不仅证明了通过细致的表面处理技术能够显著提升探测器性能，也为氡探测技术的进步提供了重要的技术参考。

Speaker: 渊 吴 (上海交通大学)

PandaX极低本底氡测量系统.pptx

18:00 分会结束

16:20 → 18:20 14 - 空间天文与粒子探测

Convener: 文溪 彭 (高能所(CAS-IHEP))

16:20 镍电铸复制研制Wolter I型X射线聚焦镜

1952年德国科学家H. Wolter提出了三种X射线聚焦的方式，其中Wolter I型使用的最为广泛，从最早的HEAO天文台到Chandra望远镜，使用的是微晶玻璃直接抛光的技术，这种聚焦镜角分辨好，但是重量大。之后由捷克科学家提出通过电铸复制的方法研制Wolter I型X射线聚焦镜，最早提出了环氧复制和镍电铸复制两种方案，通过XMM的研制，证明环氧复制的方案达不到高角分辨的要求，于是采用了镍电铸复制的方案，目前使用镍电铸复制技术研制的聚焦镜的X射线望远镜已超过10台，主要由美国NASA的MSFC和意大利的Media Lario公司提供。镍电铸复制生产Wolter I型X射线聚焦镜包括模具的粗车、化学镀镍磷、超精密车削、超光滑抛光、物理沉积反射膜、电铸镍、脱模获得X射线聚焦镜片，通过精密组装的方法获得高分辨的聚焦镜。高能所从2018年开始进行镍电铸复制Wolter I型X射线聚焦镜的国产化研制，时至今日，我们研制的Wolter I型X射线聚焦镜片角分辨已达到20″（HPD）以下，整套聚焦镜的角分辨已接近30″，为eXTP项目提供了国产化的研制方案。同时在保持角分辨的要求下，进一步减薄镍基底的厚度，获得可与其它轻量化聚焦镜重量相近的解决方案，进一步提升了竞争力，并希望在Catch项目中发挥作用。

Speaker: 彦佶 杨

镍电铸复制研制Wolter I型X射线聚焦镜v2.pptx

16:40 国产大靶面科学级X射线CMOS探测器的研制和应用

近年来CMOS探测器/传感器的性能有了巨大的提升，在爱因斯坦探针卫星（EP）需求牵引下，开始了(国产)科学级X射线CMOS探测器的研制，于2020年成功研制6 cm × 6 cm，4k × 4k像素阵列，读出帧频20Hz的大靶面X射线探测器。经过测试，其暗电流为0.02e/pixel/s@-30°，室温下能量分辨率可达180eV@5.9keV（经过增益修正可提高到140eV），读出噪声3e。已有48片该探测器用于EP卫星，在轨表现了优秀的性能。相比较传统的CCD型探测器，CMOS探测器在读出速度、抗辐照性能、制冷需求、高集成度和成本上有着巨大的优势，在光学、紫外、X射线和宇宙线探测等领域有着巨大的应用前景。

Speaker: 志兴 凌

17:00 基于劳厄衍射的空间硬X 软伽玛射线聚焦技术

硬X射线和软伽马射线天文学是研究银河系中心区域511 keV正电子湮灭线及其起源、伽马射线暴、软伽马复现源、超新星爆发核谱线等重要天体物理现象的重要领域。然而，该领域长期缺乏有效的聚焦技术来发展出高灵敏度和高角分辨率的仪器来解决若干关键科学问题。在本报告中我们将介绍一种基于劳厄透镜的硬X/γ射线聚焦技术来克服当前直接观测望远镜的技术限制。基于劳厄聚焦技术，可以使未来硬X/γ望远镜的角分辨率达到亚角分级，灵敏度提高10-100倍，推动相关科学研究取得飞跃式发展。本报告将对劳厄聚焦望远镜的设计，实现方案以及我们关于劳厄聚焦技术和相关空间项目的发展规划进行介绍。

Speaker: Weichun Jiang

基于劳厄衍射的空间硬X软伽玛射线聚焦技术-姜维春.pdf

17:20 X射线暂现源偏振巡天观测技术研究

X射线暂现源的偏振携带着天体辐射区的几何结构、磁场位形等独特信息，是研究辐射区特性和粒子加速与辐射机制的重要探针，由于暂现源爆发的随机性和瞬变性，使得其X射线偏振观测难度大，是一个至今没有开辟的观测研究领域。本报告以典型的X射线暂现源--伽马射线暴为例，从偏振观测的科学需求出发，介绍LPD/POLAR-2的宽视场伽马暴X射线偏振巡天方案，基于宽视场、大面阵以及高灵敏度探测器的X射线偏振巡天关键技术研究，以及基于立方星平台的X射线偏振探测器单元样机的空间飞行验证。

Speaker: 宏邦 刘 (广西大学)

17:40 基于GridPixes的下一代3D光电子径迹X射线偏振探测器

X射线偏振可以反映天体的磁场、几何、辐射机制等重要信息，是粒子天体物理研究的重要探针。目前对于2~10keV能段的X射线，以气体像素探测器（GPD）和气体时间投影室（TPC）为代表的微结构气体探测器（MPGD）可以提供高灵敏度的偏振测量。这两种偏振探测器都是2D光电子径迹偏振探测器，本报告提出一种基于GridPixes的3D光电子径迹偏振探测器并评估了其技术可行性。该偏振探测器的气体放大器选用集成微网结构(InGrids)，相比气体电子倍增器（GEM），InGrids可制作更小的间距，具有更高的位置分辨，更好的增益一致性，更小的充电效应；利用4D灵敏ASIC实现3D光电子径迹读出，从而实现GPD型和TPC型合二为一，提高了低能端调制因子；死时间由200 μs提高至几十ns，可以匹配更大面积的聚焦镜；以上优化设计可以提高偏振探测灵敏度从而获得更好的成像和偏振探测能力。

Speaker: 杰臣 蒋

18:00 HUBS TES微量能器的研发

宇宙热重子探寻计划（HUBS）是中国主导、国际合作的X射线空间卫星项目，旨在使用高分辨率成像光谱仪直接观测弥散在宇宙大尺度结构中的重子热气体，研究其物理、化学性质，从而解决所谓的“重子缺失”问题，完善星系形成与演化的理论。为实现其关键科学目标，HUBS 将采用基于超导转变边沿传感器（TES）的微量能器技术。微量能器测量每一个入射光子沉积的能量，相比于色散的X射线光栅具有高通量、高效率的优势；而作为微量能器温度计的TES基于超导邻近效应，工作在超导转变区间，相比传统的半导体温度计具有更高的温度灵敏度，可在软X射线波段实现 2 eV（FWHM）甚至更高的能量分辨率，比最好的X射线CCD高出一个量级，因此TES微量能器可以对宇宙重子热气体的弥漫辐射实现高分辨率观测，被选为 HUBS、Athena等下一代X射线卫星的探测器。本报告将围绕着实现HUBS科学目标的技术需求，介绍HUBS所采用的TES微量能器的设计考虑、技术挑战以及研发进展。

Speaker: 思凡 王 (清华大学)

HUBS TES微量能器的研发.pdf

16:20 → 18:20 15 - 电子学

Convener: Prof. Tao Xue (Tsinghua University)

16:20 宇宙线大气切伦科夫光观测方法

宇宙线是来自太空的粒子，高能宇宙线进入大气以后会产生“簇射”，其中次级带电粒子能够在大气中产生切伦科夫光。通过观测大气切伦科夫光可以测量宇宙线的能量和方向，与地面μ子探测器联合观测还可以确定宇宙线粒子的成分。位于四川稻城的高海拔宇宙线观测站建有世界上首台（组）可在满月条件下观测运行的大气切伦科夫望远镜，测量到了多个超级伽马射线源。

Speaker: 荣 周 (四川大学)

宇宙线切伦科夫光观测方法.pptx

16:40 PandaX-III实验的低本底读出电子学及应用拓展

报告人所在的中国科学技术大学科研团队是PandaX合作组的重要成员，主要承担了PandaX-III（无中微子双β衰变实验）时间投影室探测器（TPC）的低本底读出电子学的研制任务，该工作得到了国家重点研发计划课题的支持。本报告将介绍PandaX-III读出电子学的研制历程，科研团队在TPC读出电子学的拓展应用，以及重点研发计划课题结束之后在基于TPC的低本底α/β测量方面的研究进展。

Speaker: 常青 封 (中国科学技术大学)

17:00 江门中微子实验20英寸PMT读出电子学系统研制

江门中微子实验将设计、研制并运行一个国际领先的中微子实验站，以测定中微子质量顺序、精确测量中微子混合参数，并进行其它多项科学前沿研究。实验装置位于广东省江门市开平市金鸡镇地下700米的实验大厅。其中，中心探测器由2万吨液体闪烁体和17612个20英寸PMT及25600个3英寸PMT组成，用于中微子探测，能量分辨率达3%。中心探测器周围和顶部分别设有水契伦科夫探测器和顶部径迹探测器作为反符合探测器，用于探测和排除宇宙线信号。为了测量探测器中20英寸PMT的输出信号，读出电子学系统分为水下前端电子学及后端电子学两部分，水下电子学部分实现高速高精度波形数字化，实时信号处理和为PMT提供工作高压的功能，后端电子学部分则负责将数据传输到DAQ系统以及负责触发时钟的产生和分发。本报告将详细介绍20英寸PMT读出电子学系统的设计及制造生产，同时介绍目前电子学的安装情况。

Speaker: 俊 胡 (中国科学院高能物理研究所)

江门中微子实验20英寸PMT读出电子学系统研制.pdf

17:20 面向核物理实验和空间探测的前端读出电子学

报告将介绍中科院近物所核电子学室面向核物理实验及空间粒子探测开展的读出电子学研制相关工作。

Speaker: Ms 奕 千 (中科院近代物理研究所)

千奕-20240509-会议.pptx

17:40 MircoTCA在中微子实验和同步辐射光源探测器中的应用

MicroTCA（Micro Telecommunications Computing Architecture）是一种用于高速数据采集和控制系统的模块化计算机架构，最初是为了满足电信行业的需求而设计的。然而，它的模块化、高性能和可扩展性特点使得MicroTCA在科学研究领域。

在江门中微子台山实验中，MicroTCA架构被用于构建高性能的数据采集和控制系统。由于中微子实验通常需要在本底噪声中提取珍贵的物理事例信号，需要高速、可靠的数据传输和数据处理能力，MicroTCA的低延迟和高可靠性特性使其成为一个理想的选择。此外，MicroTCA还具有模块化设计，可以轻松扩展和升级，以适应不断发展的实验需求。

在同步辐射光源探测器中，MicroTCA架构同样发挥着重要作用。同步辐射光源通常需要高帧率、高颗粒度的数据采集和控制系统来实现成像实验。MicroTCA的模块化设计和灵活的触发、时钟分发机制使其可以轻松完成多种探测面积的扩展。

本报告将对MicroTCA在江门中微子台山实验和同步辐射光源探测器中的应用进行介绍，侧重于机箱级电子学数据获取、触发、时钟同步和慢控实现方案分析。

Speaker: 张 杰 (中国科学院高能物理研究所)

1_MicroTCA applications.pdf

18:00 NνDEx实验读出电子学ASIC研究进展

NνDEx(No Neutrino Double-beta-decay Experiment)是基于高压气体时间投影室（TPC）新型无雪崩放大电荷测量技术来寻找六氟化硒无中微子双贝塔衰变现象的实验。位于端盖的前端读出电子学平面是实验成败的关键与核心部分。前端电子学相关ASIC主要包含用于电荷收集与测量的CSA芯片Topmetal-S，以及用于波形数字化及数据传输的模数混合芯片DROC（Digitizing and Readout Controller）。Topmetal-S需要实现等效输入噪声电荷（ENC）小于45个电子，且满足单节点所需支持的电荷量的动态范围。DROC芯片则包含基于Sigma-Delta结构的低速高精度模数转换器（ADC），芯片间数据互传的接口，以及对Topmetal-S进行配置的慢控接口。本报告将介绍该实验读出电子学对芯片的设计需求，并基于此着重介绍DROC芯片的设计方法与仿真验证。同时将简单介绍Topmetal-S设计迭代与测试结果。

Speaker: Long Chen (华中师范大学)

NνDEx读出ASIC研究进展.pdf

18:30 → 20:30 会议晚宴

Friday, 10 May

09:00 → 10:30 00 - 大会报告

Convener: Jia Liu (Peking University)

09:00 宇宙结构形成与暗物质粒子属性

暗物质是宇宙的主要物质组成成分，其存在有着大量的天文证据，但暗物质的本质是什么依然是当代科学亟待解决的一个重大问题。粒子物理学提供了多种暗物质粒子的候选者，不同的暗物质模型在宇宙学小尺度结构方面有不同的预言，所以原则上可以通过天文观测来限制暗物质粒子模型。我将在报告中介探讨不同的暗物质粒子模型是如何影响宇宙结构形成，继而如何利用天文观测来限制暗物质粒子的属性。

Speaker: Prof. 亮 高 (NAOC)

09:30 Accelerator searches for dark matter

An overview of dark matter searches at accelerators will be given.

Speaker: Prof. Zuowei Liu (Nanjing University)

10:00 Hunting for WIMPs and Beyond

The WIMP hypothesis has been a leading contender, yet recent null results from WIMP searches have prompted extensive exploration of alternative possibilities, particularly focusing on sub-GeV dark matter and ultralight dark matter. In this talk, I will first review the status of WIMPs from theory and data and the recent research on non-WIMP dark matter models. Then I will introduce our works on the detections of sub-GeV DM with low-energy ionization signals and the stimulated emissions of ultralight DM.

Speaker: Prof. 雷 武 (南京师范大学)

10:30 → 11:00 Coffee break

11:00 → 12:00 00 - 大会报告

Convener: 萌 王 (山东大学)

11:00 新型探测技术在稀有事例实验研究中的应用

地下和空间粒子物理与宇宙物理的实验研究都离不开各种探测技术，尤其是各种稀有事例探测，对探测器提出了许多挑战。本报告在总结、回顾这些挑战的基础上，分别从气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器以及其它一些新型探测材料及技术方面，介绍新型探测技术在稀有事例实验研究中的应用。

Speaker: Prof. Yulan Li (Tsinghua University)

lyl-COUSP2024 探测技术综述.pptx

11:30 暗物质直接探测实验

暗物质探测是当前粒子物理、宇宙学的重大前沿课题。本报告将介绍近年来国内外暗物质（主要是WIMP）直接探测实验的研究进展和未来发展趋势。

Speaker: Prof. Hao Ma (Tsinghua University)

20240510-暗物质直接探测实验-马豪.pdf

14:00 → 16:00 01 - 暗物质理论

Convener: Lei Wu (NNU)

14:00 levitodynamics with multi-stochastic forces and the simple applications on the dark matter detection in optical levitation experiment

If the terrestrial environment is permeated by dark matter, the levitation experiences damping forces and fluctuations attributed to dark matter. This paper investigates levitodynamics with multiple stochastic forces, including thermal drag, photon recoil, feedback, etc., assuming that all of these forces adhere to the fluctuation-dissipation theorem. The ratio of total damping to the stochastic damping coefficient distinguishes the levitodynamics from cases involving only one single stochastic force. The heating and cooling processes are formulated to determine the limits of temperature change. All sources of stochastic forces are comprehensively examined, revealing that dark matter collisions cannot be treated analogously to fluid dynamics. Additionally, a meticulous analysis is presented, elucidating the intricate relationship between the fundamental transfer cross-section and the macroscopic transfer cross-section. While the dark damping coefficient is suppressed by the mass of the levitated particle, scattering can be coherently enhanced based on the scale of the component microscopic particle, the atomic form factor, and the static structure factor. Hence, dark damping holds the potential to provide valuable insights into the detection of the macroscopic strength of fundamental particles. We propose experimental procedures for levitation and employ linear estimation to extract the dark damping coefficient. Utilizing current levitation results, we demonstrate that the fundamental transfer cross section of dark matter can be of the order $\sigma^{\rm D}_{T}\lsim {\cal O}(10^{-26})\rm cm^2$

Speaker: Wenyu Wang (Beijing University of Technology)

levitodynamics.pptx

14:20 Majoron dark matter theories

In this talk, we will discuss theories of Majoron, we show that the Majoron mass may arise from the canonical seesaw mechanisms. Direct detection signals of these dark matter as well as its connection to the baryon asymmetry of the universe are also discussed

Speaker: Prof. wei chao (BNU)

ALP-20240510-西昌.pdf

14:40 QCD axion dark matter and the cosmic dipole problem

QCD axion dark matter and the cosmic dipole problem

Speaker: Chengcheng Han

axion.pdf

15:00 Revisiting the fermion-field non topological solitons and primordial black holes

-

Speaker: Ke-Pan (柯盼) Xie (谢) (Beihang University)

Xichang.pdf

15:20 Light Thermal Dark Matter Beyond p-Wave Annihilation in Minimal Higgs Portal Model

This study explores a minimal renormalizable dark matter (DM) model, incorporating a sub-GeV Majorana DM and a singlet scalar particle $\phi$. Using scalar and pseudo-scalar interactions (couplings $c_s$ and $c_p$), we investigate implications for DM detection, considering $s$-wave, $p$-wave, and combined ($s$+$p$ wave) contributions in DM annihilation cross-section, as well as loop-correction contributions to DM-nucleon elastic scattering. Identifying a broad parameter space ($10\,\text{MeV} < m_\chi \lesssim m_\phi$) within the $2\sigma$ allowed region, we explore scenarios ($\left|c_s\right|\gg \left|c_p\right|$, $\left|c_s\right|\ll \left|c_p\right|$, and $\left|c_s\right|\approx \left|c_p\right|$). We find that (i) a non-zero pseudo-scalar coupling alleviates direct detection constraints as a comparison with the previous pure scalar coupling case; (ii) CMB observations set stringent limits on pseudo-scalar interaction dominant cases, making $s$-wave annihilation viable only for $m_\chi>1\,\text{GeV}$; (iii) the preferred $\phi$-resonance region can be tested in the future indirect detection experiments, such as e-ASTROGAM.

Speaker: Dr Tian-Peng Tang (PMO)

Tian-Peng Tang.pdf

15:40 Probing Light Inelastic Dark Matter from Direct Detection

Different dark matter (DM) candidates could have different types of DM-lepton and/or DM-quark interactions. For direct detection experiments, this leads to diversity in the recoil spectra, where both DM-electron and DM-nucleus scatterings may contribute. Furthermore, kinematic effects such as those of the inelastic scattering can also play an important role in shaping the recoil spectra. In this work, we systematically study signatures of the light exothermic inelastic DM from the recoil spectra including both the DM-electron scattering and Migdal effect. Such inelastic DM has mass around (sub-)GeV scale and the DM mass-splitting ranges from 1keV to 30keV. We analyze the direct detection sensitivities to such light inelastic DM. For different inelastic DM masses and mass-splittings, we find that the DM-electron recoil and Migdal effect can contribute significantly and differently to the direct detection signatures. Hence, it is important to perform combined analysis to include both the DM-electron recoil and Migdal effect. We further demonstrate that this analysis has strong impacts on the cosmological and laboratory bounds for the inelastic DM.

Speaker: Yu-Chen Wang

14:00 → 16:00 02-2 - 加速器暗物质/加速器中微子实验

Conveners: Xin Chen (Tsinghua University), 震 胡 (清华大学)

14:00 FASER实验上的中微子研究

FASER实验上的中微子研究

Speaker: 震 胡 (清华大学)

Faser_COUSP2024.pdf

14:20 LHCb上暗物质研究

我将介绍LHCb上暗物质研究的现状

Speaker: Jibo He

20240510_DarkLHCb.pdf

14:40 Heavy Neutrino Search with the ATLAS experiment

A widely adopted approach to explain the observed small neutrino masses is the so-called SeeSaw mechanism. Many such extensions of the Standard Model predict heavy neutrinos, which can be produced in proton-proton collisions at the Large Hadron Collider. In this talk, recent searches for heavy neutrinos with the ATLAS experiment will be presented.

Speaker: Lailin Xu (USTC)

ATLAS_HNL_Lailin_202405.pdf

15:00 Dark Photon Study at BESIII

With 10 billion Jpsi events, 2.7 billion psi(3686) events, and about 25 fb-1 scan samples taken at center of mass energies from 3.7 to 4.95 GeV, the dark photon produced in e+e- annihilation or hadron decay processes have been studied at BESIII. In this talk, we report the search for invisible dark photon using initial state radiation process, Jpsi Dalitz decays, and baryon decays.

Speaker: Yuping Guo (Fudan University)

YPGuo-DarkPhoton-2024XiChang.pdf

15:20 MicroBooNE实验上的最新结果

The MicroBooNE experiment employs an 85-ton active volume liquid argon time projection chamber to detect neutrinos from both the on-axis Booster Neutrino Beam (BNB) and off-axis Neutrinos at the Main Injector (NuMI) beam. The experiment aims to investigate the short baseline neutrino anomalies, measure neutrino cross sections, and develop the LArTPC hardware and software. In this presentation, I will present our most recent physics results.

Speaker: 向盼 季 (南开大学)

MicroBooNE_XJI.pptx

15:40 加速暗物质及其地球屏蔽效应

暗物质及其直接探测是当代物理学的重大基础前沿课题。空间中的暗物质可以与高能粒子发生碰撞，被加速到极高的动能，被称为加速暗物质。加速暗物质研究大大拓展了暗物质研究的质量灵敏区间。暗物质粒子在到达地下实验室前，需要穿过实验室上方的岩石或者下方的地球，与屏蔽层中的粒子发生碰撞，损失能量并改变方向，这种过程被称为地球屏蔽效应。由于目前加速暗物质研究感兴趣区间的截面较高，地球屏蔽效应的计算对加速暗物质研究尤其重要。CDEX合作组对宇宙线加速暗物质和耀变体加速暗物质开展研究，得到了国际上使用固体探测器的暗物质直接探测实验中领先的结果。CDEX合作组开发了包含CJPL附近精确山形的地球屏蔽蒙特卡洛模拟软件包，并支持加速暗物质地球屏蔽效应计算。未来CDEX合作组将进一步对更多加速暗物质情景开展研究，并结合地球屏蔽效应计算软件包开展加速暗物质调制效应研究。

Speaker: Rui Xu (Tsinghua University)

14:00 → 16:05 04-4 - 无中微子双贝塔衰变实验

Convener: Junting Huang (Shanghai Jiao Tong University)

14:00 Latest result from the CUORE experiment

The Cryogenic Underground Observatory for Rare Events (CUORE) is the first bolometric experiment searching for 0$\nu \beta \beta$ decay that has successfully reached the one-tonne mass scale. The detector, located at the LNGS in Italy, consists of an array of 988 $\mathrm{TeO}_{2}$ crystals arranged in a compact cylindrical structure of 19 towers. CUORE began its first physics data run in 2017 at a base temperature of about $10 \, \mathrm{mK}$ and has been collecting data continuously since 2019, reaching a $\mathrm{TeO}_{2}$ exposure of 2 tonne-year in spring 2023. This is the largest amount of data ever acquired with a solid state cryogenic detector, which allows for further improvement in the CUORE sensitivity to 0$\nu \beta \beta$ decay in ${}^{130} \mathrm{Te}$. In this talk, we will present the new CUORE data release, based on the full available statistics and on new, significant enhancements of the data processing chain and high-level analysis.

Speaker: Shihong Fu (Fudan University)

Latest_results_from_the_CUORE_experiment_COUSP2024.pdf

14:20 CUPID-CJPL实验研究进展

无中微子双贝塔（0νββ）是当前粒子物理与核物理领域的前沿，有望解决中微子质量、中微子是否为Majorana粒子等重要基本问题。该过程还打破了轻子数守恒，一旦发现0νββ，将是突破粒子物理标准模型的革命性成果。低温闪烁晶体量热器作为一项新探测技术，具有独特的光-热二维读出甄别粒子能力，结合量热器低噪声、高能量分辨的本征特性，将是0νββ探测极富潜力的探测技术。合作组提出了基于锦屏地下实验室开展我国自主研发的首台低温闪烁晶体量热器0νββ实验——CUPID-CJPL的计划，目前正处于样机研发阶段。本报告将介绍CUPID-CJPL实验并汇报合作组在晶体制备、探测器设计与测试和读出系统与电子学等方面的研究进展。

Speaker: Dr 芳 谢 (复旦大学)

Current_Status_of_CUPID-CJPL_Experiment_FX-V2.pdf

14:40 六氟化硒高压气体TPC无中微子双贝塔衰变中的太阳中微子本底

NνDEx实验将使用六氟化硒高压气体TPC进行Se-82的无中微子双贝塔衰变的寻找。其本底中太阳中微子带来的本底将随着其他本底的减少而变得重要。我们研究了太阳中微子与六氟化硒的反应产生的可能的本底及其在探测器中特征，分析了可以用于本底鉴别和去除的一些方法。本报告将介绍我们的研究结果（已发表在Chinese Phys. C 48 043003）.

Speaker: Dongliang Zhang (华中师范大学)

dzhang_solar_neutrino.pdf

15:00 CUPID-CJPL实验地面晶体测试平台进展

对无中微子双贝塔过程的寻找，对我们认识中微子的马约拉纳属性，以及中微子绝对质量等问题有着关键的意义。锦屏低温晶体量热器无中微子双贝塔衰变实验，利用了光热双读出技术，来寻找这一稀有事件。本报告将主要介绍，位于复旦大学与中国科学技术大学的两套低温晶体量热器地面测试平台的运行状况、实验设置及流程等信息。并展示近期测试得到的能谱结果，以及对光热双读出技术的初步验证。

Speaker: Jiaxuan Cao (Fudan University)

CUPID-CJPL实验地面晶体测试平台进展V1.2.pdf

15:15 PandaX-III 实验高气压TPC读出的低本底高分辨Micromegas探测器研制与升级

寻找无中微子双贝塔衰变（0υββ）事件是当前确定中微子是否是其自身的反粒子（马约拉纳或狄拉克中微子）的唯一可行实验方法。PandaX-III实验采用基于微网格气体探测器（Micromegas）读出的高气压氙TPC方案，将在中国锦屏地下实验室搜寻136Xe的0υββ稀有衰变。其中，研制具有高粒度、高能量分辨率、低放射性本底，以及长期稳定运行的Micromegas是实现这一科学观测的关键。
通过采用中科大研发的热压接Micromegas制作方法，开展原型Micromegas研制，先后进行了多个探测器版本迭代，逐一突破了极窄非灵敏区支撑边框、低放射性本底材料和高能量分辨等关键技术难点，攻克柔性基材、增益均匀性、高气压稳定性等多项挑战，最终实现了具有极限性能指标的Micromegas原型探测器的研制：在1bar的常压条件下，最高增益达到105，能量分辨优于13%（FWHM）的原理极限水平，增益均匀性好于5%；在10 bar气压的Ar和3.5% iC4H10气体条件下，增益高达104，能量分辨仍好于20%（FWHM）。
在制作热压接Micromegas的各项材料中，热熔胶膜贡献的本底占比最大。通过实验室研发的丝网印刷技术，可以使用其它低本底材料替代热熔胶膜，从而进一步降低探测器和整个TPC的本底水平，进而提高0υββ测量的灵敏度。丝网印刷技术的另一个优点是可以方便快捷地制作不同雪崩气隙厚度的Micromegas。初步测试表明，在一定范围内，窄气隙Micromegas更少出现微放电和打火，稳定性更高。宽气隙Micromegas拥有更高的增益和更优的能量分辨率。计划使用更低本底、最优雪崩气隙的丝网印刷Micromegas作为PandaX-III实验读出未来升级方案。

Speaker: 云志 彭 (中国科学技术大学)

15:30 无中微子双贝塔衰变实验中计数法与拟合法的对比

在寻找无中微子双贝塔衰变($0\nu\beta\beta$)的实验中，大部分实验都在限定的RoI范围内使用计数法获取$0\nu\beta\beta$的半衰期灵敏度，也有诸如KamLAND-Zen等实验使用能谱拟合法来完成这一工作，而通过这两种方法获得的$0\nu\beta\beta$半衰期灵敏度存在差异。
本研究基于中国锦屏地下实验室（CJPL）内的本底条件，通过模拟确认了一差异的存在。模拟显示拟合法给出的半衰期灵敏度约为计数法的1.25倍，本研究讨论了这一差异可能的源头。这些结论可以为未来的$0\nu\beta\beta$实验选择数据分析方式提供选择依据。

Speaker: 昊阳 付 (清华大学)

无中微子双贝塔衰变实验中计数法与拟合法的对比.pdf

无中微子双贝塔衰变实验中计数法与拟合法的对比.pptx

15:45 PandaX-4T: 氙-134双贝塔衰变搜寻

氙-134是无中微子双贝塔衰变搜寻重要的候选核素，其前序物理过程氙-134双贝塔在实验上也尚未被实验发现。PandaX-4T是基于自然液氙探测器的深地暗物质和中微子实验，探测器的有效靶值量达到4吨量级，其中氙-134的丰度为10.4%。鉴于探测器低能量探测阈值、低氙-136双贝塔衰变简并本底、高氙-134有效核素质量等诸多优势，我们利用PandaX-4T 首批94.9天实验数据对氙-134双贝塔衰变和无中微子双贝塔衰变过程半衰期给出了当前最强的限制，下限分别是2.8e22年和3.0e23年（90%CL），较当前最好实验结果提升32倍和7倍。随着实验曝光量的增加，未来有望一举发现氙-134双贝塔衰变物理过程。

Speaker: Shaobo Wang

Xe134DBD-COUSP-王少博.pptx

14:00 → 16:00 07 - 核天体物理

Convener: 丙水 高 (中国科学院近代物理研究所)

14:00 锂及r-过程元素的最新观测结果

我将介绍最近有关锂元素的观测结果，包括富锂巨星以及锂元素丰度如何随恒星演化而变化的。以及目前有关富锂巨星的形成机制的解释。此外将介绍富r-过程恒星最新的观测数据，以及这些观测结果如何用来解释r-过程元素的产生地。以及如何利用国内的大科学装置LAMOST如何搜寻富r-过程恒星，以及高分辨率光谱的分析。

Speaker: Prof. 建荣 施 (中国科学院国家天文台)

14:20 AMS宇宙线源元素丰度的实验结果

阿尔法磁谱仪（AMS）实验安装在国际空间站上，能够测量宇宙线不同原子核的能谱。AMS已经发表了质子至硅（电荷Z=1至Z=14）、硫（Z=16）、铁（Z=26）等原子核的能谱，能量覆盖范围从GeV至TeV。根据能谱特征，可以将宇宙线分为来自宇宙线源的初级成分和来自宇宙线碰撞产生的次级成分。AMS发展了一种模型无关的方法得到了宇宙线源的元素丰度，其中部分结果与太阳系的元素丰度结果存在显著差别。这些实验结果需要宇宙线物理和核天体物理的交叉研究来解释。

Speaker: Weiwei Xu (Shandong University)

AMS元素丰度.pdf

14:40 关键天体反应19f(p,g)以及14,15n(a,g)的直接测量

恒星内部的元素核合成过程是核天体物理的重要研究方向，其中第一代恒星的钙元素起源问题是近年来的研究热点。$^{19}$F(p,$\gamma$)$^{20}$Ne反应是氢燃烧从CNO循环突破到A>20核区，进而合成$^{40}$Ca的唯一可能通道。目前该反应在Gamow窗口内尚无直接测量数据，我们计划在锦屏深地实验室对该反应在Gamow能区（E$_{c.m.}$=100 keV）的截面进行首次直接测量。另外，我们还将对AGB星氟元素合成过程中的两个关键反应$^{14, 15}$N($\alpha,\gamma$)进行直接测量，为理解氟超丰问题提供关键数据。

Speaker: Prof. 立勇 张 (北京师范大学)

15:00 极低本底带电粒子探测

带电粒子测量是开展核反应研究的重要探测手段。但对于天体能区的核反应研究，由于反应截面极低，如何压制反应本底和周围环境本底是实验学家必须解决的重大问题。在带电粒子测量方法中，我们可以通过注入靶等手段，尽可能降低靶中杂质产生的p、alpha等反应本底，但即使如此，放射性本底、强流下的电子、轫致辐射、X射线等本底总是存在，这对于有效事件挑选，甚至对带电粒子探测器性能及存活都提出了很大挑战。我们发展了基于时间投影室TPC加硅阵列的探测方法，利用TPC的径迹捕捉能力，可以重建粒子的出射位置，从而降低外部放射性本底干扰；同时TPC可以准确鉴别粒子，吸收电子和低能辐射本底，保护探测器。我们将该方法首次应用在了天体能区碳碳熔合的直接测量，12C流强达到50puA以上，外部放射性本底被压制了约三个量级，获得了alpha和p重要反应道的截面数据，这为低能强流下的带电子粒子测量提供了新手段。

Speaker: Mr Ningtao Zhang (近代物理研究所)

15:20 核反应率对超新星爆发前身星结构及其核合成的影响

Ligo/Virgo探测到的引力波信号GW190521源自一个双黑洞并合事件，其中至少有一个黑洞的质量落到由对不稳定超新星爆发导致的黑洞质量间隙的概率为99.0%。该结论对恒星演化理论提出了挑战，并激发了我们检验恒星演化模型中一些不确定性带来的影响。在这次的报告中，我们主要观测$^{12}$C($\alpha, \gamma$)$^{16}$O反应的不确定性对超新星爆发前身星的结构及其核合成带来的影响。我们将详细地阐述该反应率对大质量恒星演化的影响机制，并据此提出了一个新的预测核坍缩超新星爆发结局的判据。此外，我们也讨论了该反应率对对不稳定超新星演化结局及核合成的影响，预测了第一代对不稳定超新星爆发后各种元素的理论丰度。将模型预言的理论丰度与极贫金属星的观测丰度进行对比，有助于寻找第一代超大质量恒星爆发后留下的化学印记。

Speaker: Wenyu Xin (北京师范大学)

辛文宇.pdf

15:40 在锦屏深地实验室利用脉冲束抑制天然本底的实验技术研究

从铁到铀的重元素合成过程中，中子俘获过程占有重要地位。13C(α,n)16O反应作为在渐进巨星分支(AGB)恒星中慢中子俘获过程(s-过程)以及中间过程(i-过程)主要的中子源反应，在伽莫夫能区内的反应率十分重要。伽莫夫能区内的反应截面极小，受宇宙射线和天然本底等因素的制约，在该能区测量核反应截面极其困难。
锦屏地下实验室核天体物理(JUNA)团队利用高流强的加速器和中国锦屏地下实验室(CJPL)的深地环境，对低能区13C(α,n)16O反应进行了直接测量。
尽管锦屏深地实验室几乎完全屏蔽来自宇宙射线的天然放射性本底，周围岩石中的铀钍放射性仍然存在，制约着反应截面测量的灵敏度。本工作将锦屏深地加速器的直流束流调制为脉冲束流，提高信号与本底比例，进一步抑制深地实验室中的天然本底影响，提升反应截面的灵敏度，为未来挑战测量更小反应截面储备实验技术。

Speaker: 翊华 范 (近代物理研究所)

5.10范翊华-3.pptx

14:00 → 16:00 09 - 探测器物理与技术

Convener: Yang Tian (Tsinghua University)

14:00 Direct evidence for cosmic-ray-induced correlated errors in superconducting qubit array

Correlated errors can significantly impact the quantum error correction, which challenges the assumption that errors occur in different qubits independently in both space and time. Superconducting qubits have been found to suffer correlated errors across multiple qubits, which could be attributable to ionizing radiations and cosmic rays. Nevertheless, the direct evidence and a quantitative understanding of this relationship are currently lacking. In this work, we put two cosmic-ray muon detectors directly beneath the sample box in a dilution refrigerator and successfully observe the correlated errors in a superconducting qubit array triggered by muons through monitoring multi-qubit simultaneous charge-parity jumps and bit flips. By introducing a lead shielding layer on the refrigerator, we reveal that the majority of other correlated errors are primarily induced by gamma rays. Furthermore, we find the superconducting film with a higher recombination rate of quasiparticles used in the qubits helps reduce the duration of correlated errors. Our results provide experimental evidence of the impact of gamma rays and muons on superconducting quantum computation and offer practical insights into mitigation strategies for quantum error correction. In addition, we observe the average occurrence rate of muon-induced correlated errors in our processor is approximately 0.40 min$^{-1}$cm$^{-2}$ which is comparable to the muon event rate detected by the muon detector with 0.506 min$^{-1}$cm$^{-2}$. This demonstrates the potential applications of superconducting qubit arrays as low-energy threshold sensors in the field of high-energy physics.

Speaker: 骏华 王 (北京量子信息科学研究院)

在超导量子比特阵列中宇宙射线诱导关联错误的直接实验证据.pptx

14:20 超快位敏光电倍增管研制

快速位置灵敏光电倍增管（FPMT）是一种探测极微弱的光信号的超快新型真空器件，具备高增益、低噪声低、快响应、高时间分辨、抗强磁场等优点，广泛而大量地应用于高能物理、医疗、工业无损检测和宇宙空间研究等领域。
2019年在成功研制出20吋大面积高量子效率静电聚焦型MCP-PMT的基础上，光电倍增管研制合作组将研发重点转移到研制2英吋小面积高量子效率近贴聚焦型MCP-PMT（FPMT）。在一些关键核心制备技术上得到突破，并研制出多款不同设计版本的样管进行评测。2022年起，针对核医学影像成像设备TOF-PET对FPMT的具体需求，开展64阳极契伦科夫光探测FPMT的研发工作，研制了不同版本的超快位敏型光电倍增管，最终实现石英玻璃光窗的多阳极FPMT，时间分辨为单光子30ps，性能与国际上最好的样管水平持平。结合石英晶体或者LYSO晶体，可以实现符合时间分辨小于100ps的目标。

Speaker: Sen QIAN (IHEP，CAS)

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14:40 滨松MPPC产品最新进展介绍

主要介绍滨松公司为高能物理领域所研发的多像素光子计数器MPPC最新进展。

Speaker: 佳松 刘 (滨松光子学商贸（中国）有限公司)

15:00 AMS升级硅探测器研制进展

AMS是唯一在太空运行的精密磁谱仪，能对暗物质本质等重大问题做出不可替代的贡献。基于其高产出物理成果和潜力，美国能源部决定支持AMS运行至2030年并进行探测器升级。AMS L0探测器升级是在原有的探测系统外增加两层硅微条径迹探测器，可靠、稳定、高性能是空间探测器必须要解决的共性问题。本项目依托于AMS硅径迹室第0层硅微条探测器的升级，基于已有的硅探测器研究基础，拟在提供超长、高精度和高质量空间硅微条探测器的制备所需的可行性设计和工程方案设计，包括硅微条传感器的设计，超长模块（96cm）的芯片对齐装配，优良通道比的实现等。同时，开展硅探测器模块的性能研究，实现位置分辨好于10μm。完成超长探测器模块（ladder）的研制，通过高精度制备系统的设计和优化，实现了工程方案所需的传感器高精度批量化组装，攻克了大行程、高精度和高质量硅微条探测器装配的关键技术，在国际上研制出了单元模块最长(96cm)、对齐位置精度最高(≤10um)的空间实验硅微条探测模块。掌握大尺寸高精度太空硅探测器的研制关键技术。

Speaker: Mr 煦昊 袁 (高能所(CAS-IHEP))

15:20 锦屏低温晶体量热器及读出电子学研究进展

摘要：当前国内基于锦屏地下实验室的无中微子双贝塔衰变低温晶体量热器实验（CUPID-CJPL）正在积极展开技术预研。报告主要介绍深冷低温半导体温度传感器NTD-Ge研制、NTD-Ge读出电子学、LMO晶体量热器地面测试等。

Speaker: 毅 李 (中国科学技术大学)

锦屏低温晶体量热器及读出电子学研究进展.pptx

15:40 基于卷积神经网络的中子伽马甄别研究

有机闪烁体，如塑料闪烁体，被广泛应用于快中子和伽马射线探测。而中子-伽马甄别技术则在核燃料分析、聚变等离子体诊断、国土安全、高能物理实验等方面发挥着关键作用。使用传统的电荷比较法对中高能区的事例能够有效甄别中子和伽马事例，但对低能区的事例甄别面临挑战。因此，本报告提出使用卷积神经网络对中子伽马信号脉冲开展波形事例甄别的研究。基于EJ-276闪烁体和硅光电倍增管阵列读出的中子伽马事例，使用卷积神经网络在200keVee以下能够实现97.56 %的准确度，相较于传统方法提高了8.34 %，并对比讨论了不同卷积神经网络方法的结果，展现了卷积神经网络在低能区甄别中子和伽马射线的优越能力。

Speaker: 丰兆 申

14:00 → 16:00 11 - 低本底技术

Convener: Yue Meng (Shanghai Jiao Tong University)

14:00 用固气双相氙投影室隔绝氡本底

暗物质直接探测实验致力于探测暗物质粒子在探测器上散射产生的罕见信号事件，低本底在这一探测中至关重要。当前先进的液气双相氙时间投影室采用了各种方法去除本本底，在所剩的本底中，最多的是氡的衰变链中铅产生的beta信号，这一本底限制了实验的探测范围。固气双相氙时间投影室这一新型探测器可以排除和标定氡本底，同时保留液氙时间投影室的优点。伯克利实验室的暗物质实验组建造并成功运行了固气双相氙时间投影室。本报告讨论这一粒子探测器的性能以及晶体氙排除氡本底的能力。

Speaker: 昊 陈 (复旦大学-现代物理研究所)

COUSP2024_solidxenon.pdf

14:20 江门中微子超低放射性高纯氮气系统

江门中微子实验(JUNO)位于广东省开平市打石山下650 米深处，其主体为一个高纯水屏蔽中的2 万吨低本底液体闪烁体（液闪）探测器。JUNO 探测器出色的能量分辨率和巨大的灵敏体积为研究中微子物理的许多重要内容提供了令人兴奋的机会。高纯氮气是保障JUNO液闪探测器低放射性本底的重要因素。在JUNO实验中，高纯氮气(HPN)将应用于液体闪烁体纯化主要过程，用于系统的保护、管道的清洗，吹扫，特别是提供高纯氮气用于气剥离纯化系统，在未来JUNO运行中将提供探测器，溢流罐，刻度系统使用。JUNO实验要求，高纯氮气中的氡浓度应小于10 μBq/m3，液闪组设计并建造了一个最大流量为100 Nm3/h的高纯度氮气纯化系统。系统采用低温活超纯性炭吸附技术，并设计了最优的高径比的活性炭柱来去除氮气中的放射性气体，确保了纯化效率。同时，通过静电收集技术和低温富集技术来测量氮气中的氡含量。设备在50 Nm3/h 流量下连续运行十天后，高纯氮气装置依然能将氮气中的氡浓度从37.4±1.8 μBq/m3 降低到小于1.33 μBq/m3。在50 Nm3/h高纯氮气流量通过1.5 公里的低本底不锈钢管道后，在地下实验室中的高纯氮气中的氡浓度为5.6±0.6 μBq/m3，满足JUNO 对氮气本底的要求，达到国际水平。目前，高纯氮系统已经完成调试，开始长期运行。

Speaker: Mr 伯祥 俞 (中国科学院高能物理研究所)

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14:40 低本底高纯锗探测器研制进展

近年来，暗物质直接探测、无中微子双贝塔衰变等稀有事例探测实验对本底水平提出了严苛要求。低本底高纯锗探测器是极低本底材料筛选的关键设备，可以测量材料的放射性活度信息，为低本底材料的筛选提供数据支撑。
在多年商用级高纯锗探测器制备经验的基础上，我们对探测器各组件的原材料进行筛选，并使用蒙特卡洛方法建立探测器模型，对探测器结构进行优化设计。模拟结果表明，探测器对238U、232Th样品的最小探测活度可达≤10mBq/kg。
基于模拟结果，我们制造了一台低本底高纯锗探测器样机。该样机使用邦定技术进行信号引出，进一步降低了本底。在CJPL的初步测试结果表明，其本底计数率为4.95cpm，最小探测活度达到设计指标。

Speaker: 逸冬 付

低本底高纯锗探测器研制进展.pdf

15:00 Machine learning-based discrimination of bulk and surface events of germanium detectors for light dark matter detection

Surface events that exhibit incomplete charge collection are an essential background source in the light dark matter detection experiments with p-type point-contact germanium detectors. We propose a machine learning based algorithm to identify bulk and surface events according to their pulse shape features. We construct the training and test set with part of the 𝛾-source calibration data and use the rising edge of the waveform as the model input. This method is verified with the test set and another part of the 𝛾-source calibration data. Results show that this method performs well on both datasets, and presents robustness against the bulk events’ proportion and the dataset size. Compared with the previous approach, the uncertainty is reduced by 16% near the energy threshold on the physics data of CDEX-1B. In addition, the key pattern identified in the waveform is verified to be consistent with its physical nature by digging into this algorithm.

Speaker: Peng Zhang (Tsinghua University)

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15:20 点电极高纯锗探测器超快体事例本底研究与甄别

P型点电极锗（pPCGe）探测器因其具有超低探测器阈值、极低本征本底以及十分出色的能量分辨率等特点，被极其广泛地应用于稀有事例探测，特别是暗物质直接相互作用探测实验。
pPCGe探测器具有三类典型的事例分布，分别为表面事例（Surface Events, SEs）、体事例（Bulk Events, BEs）和超快体事例（Fast Bulk Events, FBEs），其区别表现在它们脉冲波形的上升趋势的快慢。这些事例表明了pPCGe探测器具有一定的单点事例空间位置分辨能力，此前，我们报告了对FBEs波形特征的研究，并通过脉冲波形模拟在CDEX-1B探测器上实现了1keV以上从FBEs中识别BEs。
在1keV以下，SEs与它们的相互渗透开始显著，由此我们发展了机器学习算法并结合“体/超快体”事例的甄别，对1keV以下三类事例的甄别方法进行了优化。通过剔除FBEs，预计CDEX实验的本底将显著降低，从而提高暗物质探测实验的灵敏度。

Speaker: Mr 任明杰 李 (四川大学)

点电极高纯锗探测器超快体事例本底的甄别与研究.pdf

15:40 基于掺钆液闪测量中国锦屏地下实验室缪子和缪子衍生通量

我们将报导来自中国锦屏地下实验室缪子和缪子衍生通量的测量实验，该实验使用了28升掺钆液闪探测器在一米厚的聚乙烯室内稳定运行412天所采集的数据，对饱和信号的事例和电子反冲能量进行重建后实现1MeV以上的全能区测量。通过Geant4模拟并结合山形几何效应以获取探测器探測效率。反冲能量采用高低能量数据处理的方式，低能区使用中子慢化吸收来降低环境中中子本底的干扰，高能区使用饱和信号重建，增大了测量能区。实验数据结果初步与预期相符，在数个MeV反冲能量上无缪子衍生中子测出。

Speaker: 彭 肖宇 (四川大学物理学院)

基于掺钆液闪测量中国锦屏地下实验室缪子和缪子衍生通量.pptx

14:00 → 16:00 15 - 电子学

Convener: Zhi Deng (Tsinghua University)

14:00 海铃计划电子学系统设计

超高能中微子探测不仅可以直接回答宇宙线起源问题，也可以帮助我们在天文基线上研究中微子振荡现象，寻找超越标准模型的新物理。海铃计划是由上海交通大学牵头提出在我国南海海域建设由我国自己主导的下一代深海中微子望远镜。2021年9月，海铃计划完成探路者选址实验，在南海3500米深海处实现原位探测与数据采集，其中电子学系统包括多通道光电管数据采集、窄脉冲光驱动、白兔子时钟同步等。目前合作组针对一期建设任务，正在开展针对混合型探测器（光电管+SiPM）的电子学系统研发，其中光电管读出采用基于DRS4的高速波形数字化技术方案，而SiPM读出则是针对大面积SiPM阵列实现单光子信号高精度时间测量，采用高速甄别结合FPGA-TDC技术路线。

Speaker: 维浩 邬 (上海交通大学)

202405-海铃计划电子学系统设计.pdf

14:20 中科大粒子物理实验ASIC研究进展

随着大型核与粒子物理实验的发展，对于读出电子学不断提出更高的需求与挑战。专用集成电路
（ASIC）是物理实验读出电子学领域的重要研究方向。本报告将介绍中科大在高精度时间测量、高精度电荷测量、波形数字化等方面ASIC研究的进展情况。

Speaker: Jiajun Qin (University of Science and Technology of China)

中科大粒子物理实验ASIC研究进展_西昌_20240510.pdf

14:40 应用于粒子探测的智能化CMOS像素探测器研究

CMOS像素探测器（CPS）已经广泛应用于物理实验的带电粒子成像，包括STAR实验、ALICE实验等，也是国际直线对撞机（International Linear Collider, ILC）顶点探测器方案的有力竞争者。在ILC中，大量来自背景束带电粒子在CPS中形成额外命中，增加了探测器系统的输出数据量。
研究团队拟通过研发片上集成人工神经网络的智能化CMOS像素探测器专用集成电路，实现背景束粒子命中的标记和片上筛除，完成海量数据的压缩，降低探测器系统的数据量。研究团队开发了基于列级/像素级ADC架构的Clustering算法、Cluster特征提取算法等。另一方面，考虑到六边形像素几何结构在相邻像素数目等方面的优势，研究团队同步开展六边形几何结构的设计研究。

Speaker: 瑞光 赵 (西北工业大学)

15:00 基于通用AFE的硅微条成像读出电子学系统研制

中子深度剖面分析是一种针对同位素特异性的近表面无损表征技术，通过具有位置灵敏特性的探测器，如硅微条探测器、像素探测器等，搭建测量系统获取轻元素浓度随深度变化的分布图像，而图像的质量与探测器的空间位置分辨率紧密相关。
对于此类成像应用的位置灵敏探测器而言，ASIC是构建其读出电子学系统的通解。但ASIC主要采用快慢通道分别获取核事例的幅度与时间信息，面对探测器上的核事例堆积难以厘清事例间边界，在成像时难以利用这部分数据，会导致成像边界模糊。对此，本文采用通用AFE芯片完成硅微条探测器的电子学通道读出，通过全波形实时直采的方式获取探测器所有通道的核脉冲信号，并在数字主控中完成定时触发、堆积剥谱、滤波成形等数字算法处理，进而提高成像质量。

Speaker: 皓文 邓 (成都理工大学)

基于AFE芯片的硅微条成像电子学系统研制-邓皓文.pptx

15:20 Development of low-temperature low-noise low-background HPGe CMOS front-end electronics

A cryogenic low-noise CMOS preamplifier has been successfully developed for HPGe detectors for the CDEX dark matter search experiments. The noise of the ASIC was optimized for 1pF input capacitance. The prototype chip was implemented in GF 180 nm CMOS process and was fully evaluated at low temperature. The power-on-reset module of the 2023 version of the preamplifier was tested. The rise time of the preamplifier was 48 ns when directly driving 1 meter long cable. The ENC was obtained to be 3.0 electrons for 0 pF input capacitances at 12 µs shaping time at 77 K.

Speaker: Xiangke Ye

20240510_西昌.pptx

15:40 在液氦温度下对FBK SiPMs相关性能进行刻度

光电读出器件作为时间投影室的“眼睛”，其重要性不言而喻。得益于SiPMs在诸多方面的杰出性能，目前已有DarkSide20k, Darwin, nEXO等合作组已经或者计划采用SiPMs而不是传统的PMTs来读出探测器的光子。采用液氦时间投影室技术的ALETHEIA探测器也拟采用SiPMs来收集光信号。但在本试验进行之前，对SiPMs进行过全面测试的最低温度是液氮温度 (77 K)，而液氦探测器上的SiPMs需要工作于液氦温度（4.5 K）附近。为此，本项目组对FBK NUV-HD-Cryo SiPMs在液氦温度附近进行了较为全面的测试，如I-V曲线，Photodetection efficiency (PDE), AP (After-pulses), CT (Cross-Talks)等。上述测试结果表明FBK公司的这款SiPMs完全适宜于在液氦时间投影室上工作。本报告将简要介绍上述测试。

Speaker: 梅月楠 马 (中国原子能科学研究院)

16:00 → 16:20 Coffee break

16:20 → 18:20 02 - 暗物质直接/间接探测实验

Conveners: Prof. Hao Ma (Tsinghua University), Prof. Fei Gao (Tsinghua University)

16:20 CDEX暗物质探测实验现状与展望

CDEX(China dark matter experiment)合作组利用点电极高纯锗探测器直接探测暗物质。本报告介绍了CDEX暗物质实验CDEX-1和CDEX-10实验现状以及物理结果；介绍正在进行的CDEX-50 即50kg的高纯锗暗物质实验的实验现状和规划，以及下一代锗直接探测暗物质实验的关键技术。

Speaker: Shukui Liu (Sichuan University)

16:40 Search for light dark matter absorption signal in CDEX experiment

The non-discovery of the WIMP dark matter in direct detection experiments has motivated studies for other dark matter candidates. The CDEX experiments conducted searches for light dark matter candidates such as dark photon dark matter, axion-like dark matter, and fermionic dark matter via their adsorptions with nuclei and electron using point contact high purity germanium detectors in China Jinping Underground Laboratory (CJPL). This talk reviews the CDEX’s search for axion-like dark matter in the CDEX-1 experiment and searches for dark photon dark matter and fermionic dark matter in CDEX-10 experiments.

Speaker: Wenhan Dai

CDEX Search for lightDM absorption signal in PCGe-20240425.pdf

17:00 PandaX4T run0+run1 WIMP本底分析以及信号模型

WIMP是最热门的暗物质候选粒子之一，近年来国际上有多个大型深地探测实验致力于WIMP的直接探测，包括位于我国四川锦屏地下实验室的PandaX。PandaX-4T是基于吨量级的氙的两相型TPC探测器，其低阈值、低本底、大灵敏体积、高探测效率等特点，使之跻身于WIMP探测前列。本报告将介绍PandaX-4T实验对于WIMP暗物质的搜寻进展，主要讨论本底的分析和信号模型的构建。

Speaker: 云阳 罗 (中国科学技术大学)

PandaX-4T run0+run1 WIMP本底分析及信号模型.pptx

PandaX-4T run0+run1 WIMP本底分析及信号模型_动画无.pdf

17:20 The low-energy ionization signal and backgrounds in PandaX-4T experiment

The energy threshold of the traditional liquid xenon time projection chamber limits the sensitivity for detecting light dark matter, boron-8 neutrino, or other low-energy signals. The ionization signals have been proven to have good potential for expanding low-energy signal detection. However, the unexpected cathode and micro-discharging backgrounds are the key problems. In this talk, we will show the low-energy physical results and investigate the source of the unique backgrounds with PandaX-4T data.

Speaker: Dr Shuaijie Li (Yalong Hydro)

xichang_lsj - v1.pdf

17:40 XENON实验中的核反冲信号物理结果

XENON实验位于意大利Gran Sasso国家实验室，采用双相液氙时间投影室来直接探测暗物质。由于氙具有较大的质量数，因此在研究暗物质与原子核的相干散射上具有一定的优势。本次报告将重点介绍XENON项目中利用核反冲信号通道的研究，包括在XENONnT的第一次科学运行中使用总曝光量为1.1吨*年的数据探测弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的研究，以及利用XENON1T数据首次进行多重相互作用大质量粒子（MIMPs）信号的盲搜索结果。

Speaker: 圣超 李 (西湖大学)

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18:00 Electronic recoil channel in XENONnT: results and perspective

The electronic recoil (ER) channel has gained more and more popularity in recent years due to its background suppression ability and rich physics. The XENONnT experiment, located at Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), is a dark matter direct detection experiment using a dual-phase time projection chamber with 8.5 tonnes of xenon. In its first science run (SR0), XENONnT achieved an electronic recoil background of 15.8 events/(tonne-year-keV) below 30 keVee, establishing a new benchmark as the lowest background recorded in a dark matter detector. This achievement was made possible by reducing the amounts of radioactive Kr-85 and Rn-222 to an unprecedented low level. With the SR0 data, XENONnT has excluded new physics interpretations of the XENON1T excess and provided the most stringent constraint on neutrino magnetic moment. After SR0, the amount of Rn-222 was further reduced by a factor of ~2, improving XENONnT’s sensitivity to solar pp neutrinos. In this talk, I will present the results and outlook of XENONnT in the ER channel.

Speaker: Prof. Jingqiang Ye (The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen)

xenonnt_cousp2024_ye.pdf

16:20 → 18:20 03 - 中微子理论

Convener: 鹏巍 赵

16:20 Neutrinoless double-β decay and the challenge it poses for nuclear physics

In this talk, I will demonstrate the impact from nuclear structural aspects on the 0νββ matrix element calculations. Especially, I will outline recent works on neutrinoless double-beta (0νββ) decay nuclear matrix elements by using the Hamiltonian-based generator coordinate method, which enables the treatment of collective and non-collective correlations on the same footing. In addition, I will discuss some strengths and weaknesses and give a prospectus for future improvements.

Speaker: 长峰 焦 (中山大学)

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16:50 CEvNS as a probe of new physics

Coherent elastic neutrino-nucleus scattering (CEνNS) is a standard model (SM) process that has been observed by the COHERENT experiment in recently years.The observation of CEνNS also opens a new window to probe new physics beyond the SM at low energies. In this talk, I will discuss several studies of searching for new physics at CEvNS experiments, which includes the measurement of low energy quenching factor and the reactor neutrino fluxes below the IBD threshold.

Speaker: Jiajun Liao (Sun Yat-sen University)

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17:20 Neutrinoless double-beta decay within Relativistic Configuration-interaction Density functional theory

原子核无中微子双贝塔衰变是粒子物理、核物理、中微子物理、宇宙学等领域的科学前沿，是可能突破粒子物理标准模型的重要研究方向。无中微子双贝塔衰变理论研究的难点之一是通过核多体方法给出可靠的原子核矩阵元，而可靠原子核矩阵元的计算有赖于精确的核多体波函数。最近建立的相对论组态相互作用密度泛函理论，结合了相对论密度泛函和组态相互作用壳模型的优势，为给出高精度的核多体波函数提供了重要的理论工具。本次报告将主要介绍无中微子双贝塔衰变的研究背景和研究意义，相对论组态相互作用密度泛函理论的基本思想和优势，以及该方法在原子核无中微子双贝塔衰变方面所取得的最新研究进展。

Speaker: Yakun Wang (Peking University)

报告-西昌-王亚坤.pdf

17:50 The implications of different nuclear matrix element calculations in neutrinoless double beta decay experiments

Nuclear matrix elements (NME) are a crucial input for the interpretation of neutrinoless double beta decay data. We consider a representative set of recent NME calculations from different methods and investigate the impact on the present bound on the effective Majorana mass mββ by performing a combined analysis of the available data as well as on the sensitivity reach of future projects. The light neutrino exchange mechanism and type-I minimal seesaw framework are considered, respectively. In the former case, we highlight that a crucial role is played by the recently discovered short-range contribution to the NME, induced by light Majorana neutrino masses. The sign-uncertainty may either boost the sensitivity of next-generation experiments beyond the region for mββ predicted for inverted mass ordering or prevent even advanced setups to reach this region. In the framework of type-I minimal seesaw mechanism, we discuss the uncertainties induced by NME calculations in deriving the limits or sensitivities of the heavy neutrino parameters. The talk will focus on the potential of current and future neutrinoless double beta experiments to explore neutrino parameters and new physics parameters as well as to discriminate different NME calculation models.

Speaker: 景宇 朱 (中国科学院近代物理研究所)

1-朱景宇_西昌2024_第三届地空粒子宇宙研讨会.pdf

16:20 → 18:20 04-3 - 太阳、地球中微子

Convener: 银辉 左

2024-05-10 习宇飞.pdf

16:20 西藏和扬子地壳成分对比：对锦屏地球中微子研究的启示

地球中微子（geo-neutrino）是地球内部天然放射性同位素衰变产生的反电子中微子，主要来自238U、232Th和40K。放射性同位素衰变同时也释放出大量热能，是驱动地球分异、演化和内部运动的主要能量来源之一。衰变过程产生的地球中微子和放射性生热成固定比例；因此，地球中微子通量观测数据可用于限定地球内部放射性生热元素（U、Th、K）的含量和分布，从而为解决地球化学组成、热演化史和圈层相互作用等重大地球科学问题提供新的制约。

锦屏地下实验室位于四川省凉山州，受到欧亚板块与印度板块碰撞的影响，该地区地壳厚度较大（～60km），使得该实验站可能观察到的壳源地球中微子信号在总信号中的比例高于其他中微子实验。因此，锦屏中微子实验测量有较大的潜力，可以应用于检验大陆地壳的地球科学模型。锦屏地处青藏高原（碰撞造山带）和扬子板块（克拉通）之间，这两个截然不同的构造带的地壳成分和演化是否存在系统差异，地球中微子实验可以提供怎样的制约，都是值得进一步研究的科学问题。

Speaker: Dr Ruohan Gao (China University of Geosciences, Beijing)

16:35 青藏高原东南部岩石圈热结构及构造意义

青藏高原双倍于正常地壳厚度是显著的特征之一，巨厚陆壳的性质和形成机制是前沿的科学问题。地学界已经提出了青藏高原地壳缩短和生长的不同模式，如地壳楔入模式、地壳缩短与加厚模式、新生幔源岩浆注入模式等，但单一的模式都无法完美解释整体地壳加厚。
地壳生长与增厚的过程伴随着物质和能量迁移、转化，现今岩石圈热结构正是其能量作用的结果，同时岩石圈热结构（特别是深部温度）的改变又深刻影响着构造变形，热作扮演着岩石圈物质-能量-构造变形联接纽带的角色。一方面地壳增厚导致高放射性元素总量增加，热流总贡献增加，形成了青藏高原总体高热流背景特征，具体体现在高地表热流和广泛的高温水热活动；另一方面岩石圈增厚导致地幔热流相应减小，冷的如物质卷入岩石圈深部，形成了青藏高原热分布空间分布不均一的特征，表现在垂向上温度非线性增加和平面上热流不均一。
青藏高原高热流区主要集中在雅鲁藏布江缝合带和南北向展布的裂谷带，热流值总体向北逐渐降低，且在东西方向上热流分布也显示出强烈的不均一性，与之前认识的青藏高原是一个整体高热背景的造山带具有显著差别，以此为基础提出了青藏高原具有显著的热不均一性特征。青藏高原的高热异常主要由地壳增厚导致放射性热流增加、快速抬升和侵蚀导致的等温面上升、剪切摩擦产热等共同作用，导致局部再熔融形成岩浆囊和火山活动，产生源自地壳的高热流。东部高热流由于太平洋板块俯冲，造成岩石圈变薄，地幔热流和火山活动增加，形成源自地幔的热流。

Speaker: Prof. 光政 姜 (成都理工大学)

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16:50 大深度勘察航空大地电磁方法及应用

航空大地电磁方法是一种用于探测低频自然源电磁信号的新兴地球物理勘探技术。其优势在于能够快速、高效地获取大范围地下结构信息，并且具备适应复杂地形的能力。该方法已在矿产勘探、地质构造研究和大埋深隧道勘察等领域得到广泛应用。本报告详细介绍了航空大地电磁方法的原理、发展历程、三维正反演技术以及国内外的应用案例，以展现该技术在地球科学领域的最新研究进展。

Speaker: 明宏 刘

17:05 川滇地区岩石圈挠曲均衡研究

利用EIGEN6C4重力场模型和地形数据，计算了川滇地区高分辨率（~20km）岩石圈有效弹性厚度模型。结果表明：岩石圈强度（Te）是青藏高原物质东移的显著控制因素，东迁的“物质流”受到鄂尔多斯块体、四川盆地、东构造结等夹持阻挡，极大影响了区域的活动块体构造特征，是造成青藏高原东边界块体构造运动差异显著、地形起伏剧烈的重要原因；岩石圈强度是强震活动的重要控制因素，大地震主要分布在有效弹性厚度变化剧烈或者岩石圈强度很弱的块体边界带；“物质流”主要沿岩石圈强度较弱的地区流出，在青藏高原东北缘，“物质流”主要沿巴颜喀拉块体东北向鄂尔多斯西南方向迁移，而四川盆地北部可能并不存在传统上认为的下地壳流。

Speaker: 敏章 胡 (湖北省地震局（中国地震局地震研究所）)

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17:20 江门及周边地区综合三维地球模型构建

地球中微子的探测是江门地下中微子实验站的重要科学目标之一。针对利用全球地质模型计算地球中微子信号精度过低的问题，对江门实验站周围开展了重力、地震等综合地球物理和地球化学勘探、采样，并对岩样进行分析，通过多种数据的联合反演和融合获得精细三维地壳模型用于计算地球中微子通量。

Speaker: Yufei Xi

2024-05-10 习宇飞.pdf

17:35 Exploration of the crustal electrical structures in the Pearl River Delta using Magnetotelluric method

The Pearl River Delta, characterized by its economic vitality and home to major cities like Shenzhen, Guangzhou, Hong Kong, and Macau, also hosts a dense population, which amplifies its vulnerability to natural hazards such as earthquakes and tsunamis. Notably, the region has experienced significant seismic events, including a 5.7 magnitude earthquake in Dangan Island in June 1874, a 7.2 magnitude earthquake in Shantou in February 1918, and an uptick in earthquake activity over the past two years. Due to the tectonic history of the South China Sea spreading, weak zones are believed to exist in the Delta that could potentially trigger earthquakes.

To gain insights into the geological and crustal structures of the region, we conducted a magnetotelluric survey near the area of interest. Our survey spanned a 100km line with 20 stations spaced 5km apart. We utilized Phoenix V5 MT devices for data collection, employing continuous sampling at 15 Hz, supplemented by 240 Hz and 2400 Hz sampling every 10 seconds. Our findings revealed a low-resistivity anomaly beneath the Xinhui district in Jiangmen. Given its elastic properties, this anomaly may contribute to crustal movement and potential earthquake activity, highlighting the need for further investigation into its seismic implications.

Speaker: Shaoting Feng (Southern University of Science and Technology)

冯绍庭.pptx

16:20 → 18:20 08 - 宇宙线物理

Convener: songzhan chen (Institute of High Energy Physics(IHEP),CAS)

16:20 AMS同位素研究进展

阿尔法磁谱仪（AMS）实验安装在国际空间站上，是目前唯一在外太空运行的大型磁谱仪实验，自2011年5月运作以来，已采集了超过2300亿宇宙线事例。通常认为，宇宙线锂（Li）和铍（Be）原子核主要由初级宇宙线在传播过程中碎裂而产生。因此宇宙线锂、铍能谱的精确测量结果是宇宙线传播与起源研究的必要实验数据，而其同位素组分将为宇宙线研究提供新的视角。其中铍原子核的同位素比值，10Be/9Be，可作为研究宇宙线在银河系中居留时间的放射性时钟。基于AMS最新实验数据， 本报告将介绍宇宙线锂原子核同位素（6Li和7Li）、铍原子核同位素（7Be、9Be和10Be）的能谱以及同位素比值的测量结果。

Speaker: 陈 尧 (山东高等技术研究院)

AMS宇宙线同位素_陈尧.pdf

16:40 利用费米数据限制矮星对宇宙线的贡献

Red dwarfs have been suggested to be among the possible Galactic cosmic ray sources and emitting $\gamma$-rays upto the TeV regime. As an effort to search for the GeV $\gamma$-ray counterparts of the suggested TeV emission from eight red dwarfs, we analyse the 0.2-500 GeV $\gamma$-ray emission of the regions covering them exploiting the ∼13.6 yr Pass 8 data of the Fermi Large Area Telescope. A GeV $\gamma$-ray emission excess with significance of 3.8σ is detected in the direction of the red dwarf V962 Tau. This emission contains V962 Tau in 1σ error radius and is independent of the catalog source. However, the stellar flare scenario can hardly explain the total energy and lightcurve derived from the $\gamma$-ray emission in view of the spectral analysis. We also analyse the lightcurves in the positions of the eight red dwarfs and no time bin with significance >5σ is found. Therefore, no significant emission from the red dwarfs could be concluded to be detected by Fermi -LAT. Contribution of red dwarfs to cosmic rays is also discussed.

Speaker: 潇 张 (南京师范大学)

202405_西昌_xiao.pdf

17:00 Indirect study of low-energy CRs at the prospect of future MeV gamma-ray detectors

Low-energy cosmic rays (LECRs) contribute substantially to the energy balance of the interstellar medium and play a significant role in the heating and chemistry of gas, that consequently impact on the star formation process. Despite current difficulties of studying LECRs directly, in the near future, next-generation MeV telescopes will provide us unique opportunity for the indirect research of LECRs through nuclear de-excitation lines that are produced via the interaction of LECRs and interstellar medium. By analytical calculation, we find LECRs are concentrated around their acceleration sites due to the slow propagation coupled with enhanced energy losses of sub-relativistic particles. Then we present results on the production of MeV de-excitation lines combining the numerical treatment of nuclear reactions using the code TALYS, with the propagation and energy losses of LECRs. Then, we estimate the possible MeV lines from the young SNR Cas A, taking into account the CR injection spectrum, chemical abundance of the medium. We also investigate the possible detectability of MeV line emission from the Cas A against the newly measured diffuse Galactic background in MeV band given the capability of the proposed MeV telescopes. In addition, we take the mid-aged SNR W44 as an example and study the predicted gamma-ray spectrum from the SNR assuming both hadronic or leptonic origin and discuss the detection probability of future MeV missions on these emissions and possible implications.

Speaker: Bing Liu (University of Science and Technology of China)

LECR_Xichang_liubing.pdf

17:20 AMS反质子流强的时间变化测量

我们给出了AMS收集的11年间在1.00到41.9GV的刚度范围内的宇宙线反质子时变流强的精密测量。反质子流强表现出与其他宇宙基本粒子通量（质子、电子和正电子）不同的时间变化，这些反质子的独特数据对于理解宇宙线的电荷符号依赖性以及宇宙中反质子的起源至关重要。

Speaker: 丰泽 张 (中国科学院高能物理研究所)

AMS_Antiproton_SiChuan_240506.pdf

17:40 AMS低能正电子流强和宇宙线的电荷符号相关性

带电宇宙线进入日球层后因太阳调制而发生流强的改变，太阳活动则导致宇宙线流强随时间而变化。精确测量不同种类、不同能量的宇宙线粒子随时间的变化是认识宇宙线日球层传播过程的重要实验手段。阿尔法磁谱仪（AMS）是安装在国际空间站上的大型磁谱仪实验，能够同时测量物质和反物质。正电子是宇宙线中丰度最高的反物质粒子。AMS自2011年开始运行至今已收集到超过2300亿个宇宙线事例。本报告将介绍AMS宇宙线正电子每日流强测量的最新结果，并讨论这些结果所展现的太阳调制与电荷符号、宇宙线本地星际能谱（LIS）等因素的相关性。

Speaker: Tong Su (Shandong Institute of Advanced Technology)

Pe_西昌.pdf

18:00 AMS低能电子流强和宇宙线的电荷符号相关性

AMS低能电子流强每日测量的结果发现，长期来看，电子与质子的时间结构显著不同，电子、质子流强短期时间结构存在显著差异；小波（Wavelet）分析可得到不同年份阶段，电子与质子27天的周期调制性强弱对比不同；在8.5 GV以下，可以在6σ显著度以上观测到两种带电粒子流强的时滞结构。

Speaker: Zetong Sun

AMS_electron_time_ZSun.pdf

16:20 → 18:00 10 - 探测器技术与电子学

Convener: 荣 周 (四川大学)

16:20 基于电流型前放的千兆赫兹核脉冲信号实时处理器

在粒子物理与核物理领域中，快电子学技术被广泛应用于探测器前端电子系统的设计。为了满足千兆赫兹核脉冲信号采集的需求，根据高速采样电子学系统的结构，本研究基于快速电流型前放和超千兆赫兹波形采样构建的高速信号链电路，对探测器发光衰减信号的原始波形进行高速采样。采样数据通过串行接口送到FPGA，并利用FPGA强大的并行数字信号处理能力，在多条流水线上以千兆赫兹实时处理核脉冲信号，从而保证信号的滤波效果和高的脉冲通过率，以实现千兆赫兹核脉冲信号的实时成形。测试结果表明：电流型快放大器上升时间小于5纳秒；电流型数字脉冲信号分析器的模拟电路带宽大于200兆赫兹，波形数字化频率大于1000兆赫兹，实现了千兆赫兹核脉冲信号实时处理。

Speaker: 新宇 杨 (成都理工大学)

西昌会议-杨新宇.pptx

16:40 基于马尔科夫链蒙特卡洛方法的液闪点源事例重建

液体闪烁体是中微子探测实验中最常用的介质，精确重建液闪中事例的能量和位置对于粒子鉴别和提高信噪比等至关重要。我们利用马尔可夫链蒙特卡罗方法（MCMC）将光电子和顶点位置及时刻的后验分布采样进行链式对接，将波形分析和事例重建联合起来。这种联合重建方法能够更精确地估计光电子数和位置，从而显著提高能量分辨率。我们的方法已经在锦屏中微子实验的事例重建上取得了初步结果。通过采用这种重建方法，我们可以推动对中微子物理的理解，并提高未来实验的准确性。

Speaker: 闯 徐 (清华大学工程物理系近代物理研究所)

基于马尔科夫链蒙特卡洛方法的液闪点源事例重建.pdf

17:00 中微子探测器的响应模型probe

探测器的响应模型对于事例重建非常重要。为了同时重建顶点的位置和能量，我们提出了响应模型"probe"，它能够解决光学传播过程的问题，并且获得“顶点-PMT对”对应的期望PE数。我们已经通过MC模拟发展出了成熟的点源probe并用于重建。后续我们希望发展光线probe，它更多地考虑了光学过程的具体细节，使用微分方程的数值解和机器学习的方法代替MC，从而更高效率地得到响应模型。

Speaker: 传晖 郝 (清华大学)

西昌报告.pdf

17:20 正六边形像素布局粒子命中分布研究

在国际直线对撞机的顶点探测器上，来自背景束的带电粒子在CMOS像素探测器中产生了大量的撞击。研究团队拟通过开发智能化CMOS像素探测器ASIC芯片，实现背景束命中的筛除，降低探测器系统的数据量。相较于传统的正方形像素布局，具备正六边形布局的CMOS像素探测器在时间分辨率、相邻像素数目、像素间距以及特征提取复杂度等方面具备优势。团队基于Allpix2工具，开展了多变量耦合下正六边形像素布局的带电粒子命中模拟。通过改变带电粒子的入射角度、传感器外延层厚度和像素几何结构中心距等参量，研究粒子命中的二维分布模型，为设计智能化CMOS像素传感器提供了数据积累和技术储备。

Speaker: 丁月 张 (西北工业大学)

17:40 面向前沿物理实验的高带宽数据采集系统设计与研制

The Jinping Neutrino Experiment(JNE), conducted within the China Jinping Underground Laboratory, aim to detect and analyze of solar neutrinos, Earth neutrinos, and supernova neutrinos. JNE detector will be upgraded from 30 channels to 60 channels, which will increase the data bandwidth by one to two orders of magnitude and exceed the capacity of the current CAEN DAQ system. Additionally, enhancing the performance and flexibility of JNE DAQ system is also a crucial aspect. This paper presents the design of new Tsinghua DAQ system for JNE and performance and stability of it. The new Tsinghua DAQ(THDAQ) system for JNE is based on the cPCI protocol and demonstrates powerful performance improvements: ADC ENOB of THDAQ system is approximately exceeds 9.8-bit, marking a 14% improvement over the CAEN DAQ system; The maximum of clock deviation within a single chassis is 85.6 ps, satisfying sub-nanosecond synchronization criteria; Each DAQ board features two QSFP+ optical ports with 82.5Gbps transmission capability, while the PCIe board supports a transmission rate of 100.2 Gbps. Furthermore, comparative experiments between two systems were also tested in detail. The analysis results of waveform and charge spectrum prove the high stability of THDAQ system. It provides a foundation for the 60-channel and 4000-channel DAQ systems.

Speaker: 昊彦 杨 (Tsinghua University)

面向前沿物理实验的高带宽数据采集系统设计与研制.pptx

16:20 → 18:20 11 - 低本底技术

Convener: Shukui Liu (Sichuan University)

16:20 PandaX低本底金属材料与放射性同位素测量

PandaX等稀有事例探测实验都需要密封性好的低本底容器作为探测器壳体，其质量大且靠近探测灵敏区间，对探测器性能有重要影响，低本底材料的测量与甄选是此类实验的重要工作。
一般采用高纯锗谱仪测量材料的放射性，可直接测量关注的核衰变过程且为无损检测，但随着本底要求的日益苛刻，需要测量的时间随之急剧增加，测量效率急剧下降，所以发展批量测量的方式已经成为必然选择。ICPMS只需要微量样品即可测量，可批量处理，大幅节省测量时间。通过ICP-MS与高纯锗谱仪测量结果的比较，验证了10-11g/g含量水平两种测量方法在不同置信水平下的一致性和差异可能性。为PandaX实验低放射性本底材料的筛选和评估提供了重要的技术手段，并对海绵钛的电子束冶炼效果提供了直接证据。

Speaker: Dr 涛 张 (上海交通大学)

PandaX低本底金属材料与放射性同位素测量-张涛.pptx

16:40 基于ICP-MS的不同材料中痕量钍铀测量方法

对无中微子双贝塔衰变、暗物质等稀有事例开展实验研究时，需严格控制探测器建造材料的天然放射性本底（如钍、铀等的含量），为此必须建立准确、灵敏的测量方法。电感耦合等离子体质谱法是测量无机元素最灵敏的方法之一，在筛选极低本底探测器材料上具非常重要的应用，但难点在于建立合适的前处理方法，将待测元素从材料中分离出来并进行富集。根据实验项目需求，我们建立了粒子探测器常用材料——高纯铜中痕量钍、铀的分离富集方法，采用ICP-MS定量，铜中钍和铀检出限均低至约0.1 ppt；建立了液闪探测器常用发光物质PPO中钍、铀含量的测量方法，检出限低至约~0.01 ppt；初步建立第二发光物质bis-MSB中钍铀含量的测量方法，检出限约0.2~0.4ppt（可进一步降低）。

Speaker: Dr Yayun Ding (中国科学院高能物理研究所)

基于ICP-MS的不同材料中痕量钍铀测量方法-Dingyy-IHEP.pdf

17:00 基于电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术测定不同材料中Th/U放射性含量

基于电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术测定不同材料中Th/U放射性含量
李院霞（代表低本底组）

电感耦合等离子体质量谱法(ICP-MS)广泛应用于筛选中微子、暗物质和双β衰变等低本底探测器的材料研究。该报告主要介绍了采用不同前处理方法对不同材料中Th/U放射性含量的精确测量。目前有成熟测量方法的材料主要包括不同的有机样品如烷基苯（LAB）、液闪（LS）；聚合材料如有机玻璃、聚酰亚胺（Kapton）、PFA、FEP、PTFE等；硅等半导体材料。对于固体有机材料，建立了干灰化的前处理方法，该方法解决了不同有机材料的富集前处理且可以达到亚ppt的检出水平。对于液态有机样品如烷基苯，我们采用液相酸萃的富集前处理方法，在99%置信水平下的方法检出限(MDL)可达0.18/0.15ppq232Th/238U水平。对于其他材料如PI, SiO2, Si等测量方法也将在本次报告中介绍。

Speaker: 院霞 李 (中国科学院高能物理研究所)

基于电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术测定不同材料中ThU放射性含量-李院霞.pdf

17:20 Background simulation of a low background gamma ray spectrometer with an array of five germanium detectors

Material screening and selection in rare-event search experiments, such as dark matter direct detection experiments, neutrinoless double-beta decay (0$\nu\beta\beta$) experiments, and neutrino detection experiments, presents a significant challenge due to the high requirement of purity. The cosmic rays and cosmogenic radioactivity are drastically decreased with thick rock overburden as shielding, and materials in rare-event search experiments exhibit radio-purity levels in the $\mu$Bq/kg range. Commonly employed techniques for material screening and selection include inductively coupled mass spectrometry (ICP-MS), neutron activation analysis (NAA), and gamma ray spectrometry. Among these techniques, gamma ray spectrometry stands out for being widely used due to its advantages of low background, high energy resolution, non-destructive measurement capabilities, and straightforward pre-processing steps. The main factors that affect the performance of gamma ray spectrometers are the detection efficiency and background counting rates.

The China Jinping Underground Laboratory (CJPL) is the deepest underground laboratory in the world, which was constructed in the middle of the traffic tunnels with a vertical rock overburden of 2400 m. The first phase of CJPL (CJPL-I) has provided low background environment for two dark matter experiments, CDEX and PandaX . The construction of the second phase of the Jinping laboratory (CJPL-II) started at the end of 2014 and and the cavern excavation was completed in 2017. CJPL-II will provide space for more underground experiments to meet the growing space demands from rare event searching experiments. Raw materials of concrete and other materials were screened and selected by three HPGe spectrometers named GeTHU detectors before used. GeTHU detectors currently achieve sensitivity for primordial U/Th contaminations at a level of mBq/kg.

A new ARray of GermaniUm gamma ray Spectrometer (Argus) is established in Hall-C at CJPL-II for material radioactive screening at a level of $\mu$Bq/kg. Most underground gamma ray spectrometers use a single germanium crystal, whose size and mass are limited by the crystal growth technology. By using an array of five detectors to increase the sensitive volume and optimizing the shape of the sample, the limitation of detection efficiency is eliminated. Based on Monte Carlo simulation, special attention in the construction of the spectrometer is devoted to achieve low background rates, which would be possible to reach the level of 10 counts per kilogram of germanium per day in the energy region of 60-2700 keV with methods of background control. In this study, we will introduce the configuration and Monte Carlo simulation of ARGUS. The MDA at the level of 10 $\mu$Bq/kg for U/Th decay chain could be achieved with a measurement time of 100 days.

Speaker: Jikai Chen (Tsinghua University)

10May2024-17点20-陈继开.pdf

17:40 JUNO探测器安装中灰尘沉降的研究

江门中微子实验（JUNO）是世界上最大的液闪探测器。其中心探测器(CD)主要包含约1000吨的不锈钢支撑结构，直径35.4m的有机玻璃球容器，约17612只光电倍增管等。同时JUNO是探测稀有事例的低本底实验，空气中的灰尘有着极高的$^{238}$U/$^{232}$Th（10$^{-5}$g/g）含量，探测器安装要求在洁净环境进行，其中CD的有机玻璃球内要求千级水平，CD其他区域要求万级，CD以外的区域要求十万级。为了尽可能评估最真实的安装环境下的灰尘沉降，我们通过现场取样的方法，定量研究了在不同工况下，灰尘的沉降对探测器引入的本底水平。
本实验通过取样容器暴露前和暴露后的$^{238}$U/$^{232}$Th质量，结合暴露时间，空气的洁净度等级，可以得到特定洁净度下，单位面积暴露单位时间的所引入的$^{238}$U/$^{232}$Th质量。其中暴露前的取样容器（或取样片）需要进行预处理，保证其本底控制在$^{238}$U/$^{232}$Th <1pg，以提高沉降信号的显著性。另外，由于探测器是球形结构，设置了三种取样形状:圆柱形，球形，片状。其中球形可以最好的模拟有机玻璃容器内降尘的效果；片状设置了三个朝向，向上，向下和侧面。片状可以与圆柱形容器互相验证，以确保结果的可靠性。本报告将包括预处理方法，取样流程，以及最新的实验进展。

Speaker: 晨阳 崔

dustFallout.pdf

16:20 → 18:20 12 - 超低通量超宽能区中子物理和中子测量技术

Convener: Hanxiong Huang (CIAE)

16:20 具有方向敏感、高剂量精度的宽能区单球中子能谱仪

本文研制了具有方向敏感、高剂量精度的宽能区单球中子能谱仪。设计了聚乙烯+铅嵌套慢化体结构，实现了10^-9~10^3MeV宽能区中子的有效响应；巧妙地叠层结构设计使得六十余个微型中子探测器均匀布置在慢化球体中，实现了小于5%的中子响应各向异性；自主研制了高集成度低功耗64通道信号采集电路，实现了探测器能谱的实时获取与处理。开展了多元慢化响应的剂量算法研究，中子剂量精度＜6%；采用Gravel迭代解谱算法并建立了丰富的预置谱库，实现了多场景下中子能谱的准确测量，对252Cf、Am-Be裸源的能谱相似度分别为0.91、0.97；构建了谱仪对不同能量中子的方向响应矩阵，实现了孤立中子源的方向测量能力。

Speakers: Mr 巴邻 朱 (四川大学), Mr 忠海 王 (四川大学)

16:40 旋转中子能谱仪研制

中子能谱测量在核能、核物理、高能物理、环境监测等领域都具有广泛的应用。传统的多球中子能谱仪采用先慢化后测量的方式，存在体积大、分辨差等局限。本文研制了多种探测器融合的小型中子能谱仪，采用3He正比计数器、含氢正比计数器和塑料闪烁体探测器，结合自主开发的数字化信号采集系统和神经网络解谱技术，可测量热能到20MeV中子能量范围，能量分辨率约3%@1MeV。中子周围剂量当量率范围10uSv/h~1mSv/h，误差<5%。整机通过了电磁兼容、冲击振动、温湿度等“六性”试验，可满足不同实验环境需求。

Speaker: Prof. 土琛 黄 (中山大学)

17:00 基于反冲质子望远镜的快中子能谱测量技术

设计并研制了基于金硅面垒探测器的多重符合反冲质子望远镜系统样机，在英国ISIS散裂中子源ROTAX束线上开展了探测器测试。利用ΔE-E技术对相邻的两个探测器开展符合分析以挑选反冲质子事例，并基于穿透每个探测器的不同带电粒子开展在线能量刻度，获得了良好的线性响应关系。通过对质子束流强进行归一化处理，获得有无聚乙烯转换靶的反冲质子谱，结合Geant4计算的反冲质子望远镜系统响应函数，得到了20-200 MeV能区的快中子能谱。该类型谱仪适应强本底干扰测量环境，为快中子能谱测量提供了技术参考。

Speaker: Song FENG (University of South China)

基于反冲质子望远镜的快中子能谱测量技术-南华大学-冯松.pptx

17:20 基于粒子群优化与极大似然期望最大化相结合的中子解谱方法的研究

Bonner多球谱仪(BBS)求解中子能谱是一个复杂的多维模型，需要使用复杂的优化算法求解第一类Fredholm积分方程。针对极大似然期望最大化(MLEM)算法容易陷入局部最优，粒子群优化(PSO)算法粒子飞行方向和步长不合理导致的效率和精度的问题，提出了一种改进的PSO-MLEM算法用于中子能谱解谱。PSO-MLEM算法利用动态加速因子平衡全局和局部搜索能力，提高算法的收敛速度和精度。首先，使用蒙特卡罗方法模拟了BSS的响应函数和计数率，采用了国际原子能机构403号技术报告中的4个参考中子能谱作为蒙特卡罗方法的输入参数，并采用PSO-MLEM算法对模拟数据进行解谱。最后，利用BSS对$^{252}$Cf中子源进行测量，并采用PSO-MLEM算法进行解谱。解谱结果表明，与最大熵反卷积(MAXED)、PSO和MLEM算法相比，PSO-MLEM算法参数更少，收敛速度和相关系数更高，相对平均误差降低。

Speaker: 鸿飞 肖 (成都理工大学)

肖鸿飞-西昌会议.pptx

17:40 相对论轻子库仑激发中子产生方法研究

宇宙线μ子产生的快中子是深地空间中子本底的主要来源之一。由于宇宙线μ子的高能量和低通量，其产生的中子能谱与产额难以直接测量。高能μ子可以通过库仑激发、弹性散射以及电磁簇射反应等多种方式产生中子，其中库仑激发过程是主要的。根据Weizsäcker-Williams虚量子方法，当能量转移低于轻子能量的1/10时，相对论因子相同的轻子的库仑激发过程是类似的。因此我们可以通过测量电子库仑激发产生中子的能谱与产额，对宇宙线μ子产生的中子能谱与产额进行预测。本研究通过剩余活度法测量了由能量范围为20至110 MeV的电子引发的181Ta(e, e'xn; x = 1–8)181−xTa反应截面，并与虚量子方法的理论计算结果进行比较，验证了虚量子方法的有效性，这一能量范围的电子与4.14至22.77 GeV能量范围的μ子等效。

Speaker: 宇祺 杨 (清华大学)

相对论轻子库仑激发中子产生方法研究-杨宇祺(5.10).pptx

Saturday, 11 May

09:00 → 10:30 00 - 大会报告

Convener: wei chao

09:00 Neutrino physics with accelerator, reactor and astrophysical neutrinos

There have been impressive progresses in the neutrino physics in the last two decades, including established three-flavor oscillation framework. An excitement has arised from a possibility in understanding the mystery of matter and anti-matter asymmetry in the Universe. Upcoming long-baseline experiments under construction will likely determine a CP violating phase due to a surprisingly large neutrino mixing-angle value of θ13. Precision measurements of the neutrino oscillation parameters, better than 1%, will be possible by a medium-baseline reactor experiment and atmospheric measurements so that the unitarity of neutrino mixing angles can be presumably tested. In this talk, the current status of neutrino physics will be reviewed and a future prospect will be discussed, particularly associated with observation of accelerator, reactor and astrophysical neutrinos.

Speaker: Prof. Soo-Bong KIM (Sun Yat-sen University)

09:30 无中微子双贝塔衰变实验现状与机遇

无中微子双贝塔衰变（无双）是验证中微子马约拉纳特性(中微子为其自身的反粒子)的黄金通道，其实验发现将直接破坏轻子数守恒定律，揭示中微子质量极小的奥秘，是突破粒子物理标准模型的最重要出口之一，也将为早期宇宙中的正反物质不对称性提供解释。近三十年来国际无双实验蓬勃发展，称为粒子物理与核物理最活跃的研究方向之一。国内依托锦屏地下实验室的优越自然条件和中微子研究的优势，也涌现出多个无双实验的方案。该报告将总结近期国内外无双实验的现状和未来发展的机遇。

Speaker: 柯 韩 (上海交通大学)

NeutrinolessDoubleBetaDecay-KeHan-Xichang2024.pdf

10:00 中微子有效场论

中微子相互作用牵涉到不同能标的物理，为了描述从核物理、强子、到夸克尺度的中微子过程，有效场论提供了系统的从高能到低能的理论框架。我会介绍中微子有效场论的理论框架，并应用到各种弱作用的过程中，同时提供中微子相关新物理的UV实现。

Speaker: Prof. Jiang-Hao Yu (ITP, CAS)

10:30 → 11:00 Coffee break

11:00 → 12:00 00 - 大会报告

Convener: Yu-Feng Zhou

11:00 Nuclear Matrix Elements for Neutrinoless Double-Beta Decay

The neutrinoless double beta decay is of fundamental importance for particle physics, nuclear physics, and cosmology. Nuclear matrix element, which encodes the impact of the nuclear structure on the decay half-life, is crucial to interpreting the experimental limits and even more potential future discoveries. However, current knowledge of the nuclear matrix element is not satisfactory due to the unknown short-range contributions to the transition operator [1] and also the complicated nuclear many-body wavefunctions [2].

For the transition operator, we have developed a relativistic framework based on a manifestly Lorentz-invariant chiral Lagrangian [3]. We show that the neutrinoless double-beta decay transition amplitude can be renormalized at leading order without any unknown short-range operators [4]. This enables a model-free determination of the neutrinoless double beta decay operator in nuclear-structure calculations. It also defines a stringent benchmark for the previous estimation of the unknown short-range contributions in the nonrelativistic framework.

For the nuclear many-body wavefunctions, we have established the relativistic configuration-interaction density functional theory [5,6], a novel framework which combines the advantages of nuclear shell model and relativistic density functional theory. It allows a fully microscopic and self-consistent treatment of nuclear triaxiality within a full model space. It provides the first investigation for the triaxial effects on the nuclear matrix elements for both two-neutrino and neutrinoless double beta decays in 76Ge [7]. The triaxiality enhances the nuclear matrix element of the neutrinoless double beta decay significantly by a factor around two.

[1] V. Cirigliano, et al., Phys. Rev. Lett. 126, 172002 (2021).
[2] J. Engel and J. Menéndez, Rep. Prog. Phys. 80, 046301 (2017).
[3] Y. L. Yang and P. W. Zhao, Phys. Lett. B 835, 137587 (2022).
[4] Y. L. Yang and P. W. Zhao, arXiv:2308.03356
[5] P. W. Zhao, P. Ring, and J. Meng, Phys. Rev. C 94, 041301(R) (2016)
[6] Y.K. Wang, P.W. Zhao, and J. Meng, Phys. Lett. B 848, 138346 (2024)
[7] Y.K. Wang, P.W. Zhao, and J. Meng, arXiv:2304.12009

Speaker: Prof. Pengwei Zhao (Peking University)

COUSP2024.pdf

11:30 会议总结

会议总结

Speaker: Yu-Feng Zhou