简仪科技JY-9824数字化仪助力中国科学技术大学暗物质探索

中国科学技术大学研究团队使用简仪科技JY-9824 数字化仪，实现了国际首个毫米波频段暗物质搜寻实验，成果发表于国际顶级物理学期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）。

合作院校	中国科学技术大学（USTC）
实验室	微观磁共振重点实验室 / 安徽省科学仪器研发应用重点实验室
合作方	浙江大学
课题方向	毫米波频段超轻暗物质搜寻
使用产品	JY-9824 PXIe 高速数字化仪
论文期刊	Physical Review Letters 136, 071001 (2026)
发表日期	2026年2月19日
DOI	10.1103/yk7n-lrpj

研究背景  

暗物质是现代物理学最大的未解之谜之一，约占宇宙总质量——能量的27%，但至今无法被直接探测。近年来，暗光子 (Dark Photon) 和轴子 (Axion) 等超轻玻色子成为备受关注的暗物质候选粒子。

这类粒子的理论预言质量范围大都在μeV—meV量级。然而，国际上已有的暗物质搜寻实验大多局限在 30 GHz 以下频段——在更高频率的毫米波频段，传统谐振腔的等效模体积以频率负三次方关系急剧缩小，导致探测信号极其微弱，实验面临巨大挑战。

研究突破  

中国科学技术大学微观磁共振重点实验室荣星教授团队与浙江大学焦曼研究员合作，设计并搭建了国际首个工作在毫米波频段的电介质堆栈探测器 (Dielectric Haloscope) 。

图 1：实验装置线路图 (a) 与电介质堆栈探测器 (b)

核心创新

开放腔设计：由四层铝酸镧电介质片和一面镜子组成，等效模体积比传统谐振腔大约两个数量级

宽带搜寻能力：在W波段 (93.7–94.4 GHz) 实现宽带暗物质搜寻

世界领先结果：在387.72–391.03 μeV 能量区间，对暗光子动力学混合系数给出了迄今最严格的约束，较此前国际最优结果提升约两个数量级

成果发表

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

Physical Review Letters 136, 071001 (2026)

Physical Review Letters 是国际物理学界公认的最高水平学术期刊之一

简仪科技JY-9824的关键角色 

在这一前沿实验中，简仪科技 JY-9824 PXIe 高速数字化仪承担了核心数据采集任务。论文原文明确写道：

"To analyze the frequency domain properties of the signal, we employed a DAQ board (JYTEK, JY-9824) acting as a real-time spectrum analyzer with the bandwidth of 250 MHz. To improve the dark photon search efficiency, the DAQ board was updated to support parallel data acquisition and Fourier transformation with negligible dead time."

— Phys. Rev. Lett. 136, 071001 (2026)

图 2：JY-9824 PXIe高速数字化仪

JY-9824 在实验中的具体应用

功能	说明
实时频谱分析	作为 250 MHz 带宽的实时频谱分析仪，对下变频后的暗物质信号进行频域分析
高速数据采集	对毫米波接收链路放大约 60 dB 后下变频至 205 MHz 以下的基带信号进行采集
并行采集 + FFT	应研究需求定制升级，支持并行数据采集与傅里叶变换，实现可忽略的死区时间
长时间稳定运行	支撑为期 8 天的连续暗光子搜寻实验

JY-9824 在实验中的具体应用

参数	指标
分辨率	16 bit
采样率	1 GS/s（每通道）
通道数	4 通道
模拟输入带宽	200 MHz
满量程精度	0.16%
缓存	4 GB DDR4
多通道同步精度	100 ps
总线	PXIe

为什么选择简仪科技     

高性能满足前沿需求

16-bit / 1 GS/s 的采样能力，200 MHz 带宽，足以覆盖暗物质实验中下变频后的信号频段

开放平台便于深度定制

基于 SeeSharp 开源测控平台，研究团队能够根据暗物质搜寻的独特需求，定制并行采集和实时 FFT 功能

稳定可靠支撑长期实验

连续 8 天不间断运行，确保实验数据完整性

国产自主可控

作为国产 PXIe 模块仪器平台，为国家前沿基础研究提供自主可控的技术底座

意义与展望  

这项研究不仅打开了毫米波频段暗物质搜寻的实验窗口，更证明了简仪科技的高速数字化仪产品完全能够胜任国际前沿基础物理实验的苛刻需求。

这也是简仪科技产品名称首次直接出现在 Physical Review Letters 论文正文的方法论部分被引用，并作为核心实验设备使用。这一成果充分说明，基于自主研发的简仪科技国产 PXIe 模块仪器，已具备了支撑世界顶尖科学研究的能力。

从实验室仪器到暗物质探索的最前线

简仪科技 JY-9824，与中国顶尖科学家一同探索宇宙的奥秘。