中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)使用簡(jiǎn)儀科技JY-9824 數(shù)字化儀，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首個(gè)毫米波頻段暗物質(zhì)搜尋實(shí)驗(yàn)，成果發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)物理學(xué)期刊《物理評(píng)論快報(bào)》（Physical Review Letters）。

研究背景

暗物質(zhì)是現(xiàn)代物理學(xué)最大的未解之謎之一，約占宇宙總質(zhì)量——能量的27%，但至今無(wú)法被直接探測(cè)。近年來(lái)，暗光子 (Dark Photon) 和軸子 (Axion) 等超輕玻色子成為備受關(guān)注的暗物質(zhì)候選粒子。

這類(lèi)粒子的理論預(yù)言質(zhì)量范圍大都在μeV—meV量級(jí)。然而，國(guó)際上已有的暗物質(zhì)搜尋實(shí)驗(yàn)大多局限在 30 GHz 以下頻段——在更高頻率的毫米波頻段，傳統(tǒng)諧振腔的等效模體積以頻率負(fù)三次方關(guān)系急劇縮小，導(dǎo)致探測(cè)信號(hào)極其微弱，實(shí)驗(yàn)面臨巨大挑戰(zhàn)。

研究突破

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室榮星教授團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)焦曼研究員合作，設(shè)計(jì)并搭建了國(guó)際首個(gè)工作在毫米波頻段的電介質(zhì)堆棧探測(cè)器 (Dielectric Haloscope) 。

圖 1：實(shí)驗(yàn)裝置線路圖 (a) 與電介質(zhì)堆棧探測(cè)器 (b)

核心創(chuàng)新

開(kāi)放腔設(shè)計(jì)：由四層鋁酸鑭電介質(zhì)片和一面鏡子組成，等效模體積比傳統(tǒng)諧振腔大約兩個(gè)數(shù)量級(jí)

寬帶搜尋能力：在W波段 (93.7–94.4 GHz) 實(shí)現(xiàn)寬帶暗物質(zhì)搜尋

世界領(lǐng)先結(jié)果：在387.72–391.03 μeV 能量區(qū)間，對(duì)暗光子動(dòng)力學(xué)混合系數(shù)給出了迄今最嚴(yán)格的約束，較此前國(guó)際最優(yōu)結(jié)果提升約兩個(gè)數(shù)量級(jí)

成果發(fā)表

"New Constraints on Dark Photon Dark Matter with a Millimeter-Wave Dielectric Haloscope"

Physical Review Letters 136, 071001 (2026)

Physical Review Letters 是國(guó)際物理學(xué)界公認(rèn)的最高水平學(xué)術(shù)期刊之一

簡(jiǎn)儀科技JY-9824的關(guān)鍵角色

在這一前沿實(shí)驗(yàn)中，簡(jiǎn)儀科技 JY-9824 PXIe 高速數(shù)字化儀承擔(dān)了核心數(shù)據(jù)采集任務(wù)。論文原文明確寫(xiě)道：

"To analyze the frequency domain properties of the signal, we employed aDAQ board (JYTEK, JY-9824)acting as areal-time spectrum analyzerwith the bandwidth of250 MHz. To improve the dark photon search efficiency, the DAQ board was updated to supportparallel data acquisition and Fourier transformation with negligible dead time."

— Phys. Rev. Lett. 136, 071001 (2026)

圖 2：JY-9824 PXIe高速數(shù)字化儀

JY-9824 在實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用

JY-9824 在實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用

為什么選擇簡(jiǎn)儀科技

高性能滿足前沿需求

16-bit / 1 GS/s 的采樣能力，200 MHz 帶寬，足以覆蓋暗物質(zhì)實(shí)驗(yàn)中下變頻后的信號(hào)頻段

開(kāi)放平臺(tái)便于深度定制

基于 SeeSharp 開(kāi)源測(cè)控平臺(tái)，研究團(tuán)隊(duì)能夠根據(jù)暗物質(zhì)搜尋的獨(dú)特需求，定制并行采集和實(shí)時(shí) FFT 功能

穩(wěn)定可靠支撐長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)

連續(xù) 8 天不間斷運(yùn)行，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完整性

國(guó)產(chǎn)自主可控

作為國(guó)產(chǎn) PXIe 模塊儀器平臺(tái)，為國(guó)家前沿基礎(chǔ)研究提供自主可控的技術(shù)底座

意義與展望

這項(xiàng)研究不僅打開(kāi)了毫米波頻段暗物質(zhì)搜尋的實(shí)驗(yàn)窗口，更證明了簡(jiǎn)儀科技的高速數(shù)字化儀產(chǎn)品完全能夠勝任國(guó)際前沿基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的苛刻需求。

這也是簡(jiǎn)儀科技產(chǎn)品名稱(chēng)首次直接出現(xiàn)在 Physical Review Letters 論文正文的方法論部分被引用，并作為核心實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用。這一成果充分說(shuō)明，基于自主研發(fā)的簡(jiǎn)儀科技國(guó)產(chǎn) PXIe 模塊儀器，已具備了支撐世界頂尖科學(xué)研究的能力。

從實(shí)驗(yàn)室儀器到暗物質(zhì)探索的最前線

簡(jiǎn)儀科技 JY-9824，與中國(guó)頂尖科學(xué)家一同探索宇宙的奧秘。