中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團隊使用簡儀科技JY-9824 數(shù)字化儀，實現(xiàn)了國際首個毫米波頻段暗物質(zhì)搜尋實驗，成果發(fā)表于國際頂級物理學(xué)期刊《物理評論快報》（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%，但至今無法被直接探測。近年來，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。

這類粒子的理論預(yù)言質(zhì)量范圍大都在μeV—meV量級。然而，國際上已有的暗物質(zhì)搜尋實驗大多局限在 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)致探測信號極其微弱，實驗面臨巨大挑戰(zhàn)。

研究突破

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微觀磁共振重點實驗室榮星教授團隊與浙江大學(xué)焦曼研究員合作，設(shè)計并搭建了國際首個工作在毫米波頻段的電介質(zhì)堆棧探測器 (Dielectric Haloscope) 。

圖 1：實驗裝置線路圖 (a) 與電介質(zhì)堆棧探測器 (b)

核心創(chuàng)新

開放腔設(shè)計：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)諧振腔大約兩個數(shù)量級

寬帶搜尋能力：在W波段 (93.7–94.4 GHz) 實現(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，對暗光子動力學(xué)混合系數(shù)給出了迄今最嚴(yán)格的約束，較此前國際最優(yōu)結(jié)果提升約兩個數(shù)量級

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

簡儀科技JY-9824的關(guān)鍵角色

在這一前沿實驗中，簡儀科技 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 在實驗中的具體應(yīng)用

JY-9824 在實驗中的具體應(yīng)用

為什么選擇簡儀科技

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)實驗中下變頻后的信號頻段

開放平臺便于深度定制

基于 SeeSharp 開源測控平臺，研究團隊能夠根據(jù)暗物質(zhì)搜尋的獨特需求，定制并行采集和實時 FFT 功能

穩(wěn)定可靠支撐長期實驗

連續(xù) 8 天不間斷運行，確保實驗數(shù)據(jù)完整性

國產(chǎn)自主可控

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

意義與展望

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

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

從實驗室儀器到暗物質(zhì)探索的最前線

簡儀科技 JY-9824，與中國頂尖科學(xué)家一同探索宇宙的奧秘。