本報北京6月14日電 （記者趙婀娜）日前，清華大學主導的中國暗物質實驗合作組（CDEX）在國際物理學頂級期刊《物理評論快報》上在線發表題為《基於CDEX—10實驗首批102.8公斤·天數據的輕質量暗物質限制》的研究論文。CDEX研究團隊在世界岩石覆蓋最深的中國錦屏地下實驗室利用液氮直冷點電極高純鍺探測器在4—5 GeV範圍內給出8×10—42平方釐米的自旋無關暗物質直接探測靈敏度，獲得世界最好結果。

　　清華大學工程物理系嶽騫教授、馬豪副教授和博士後楊麗桃為本文通訊作者，工程物理系博士生江灝和賈歷平為本文共同第一作者。

　　暗物質是指宇宙中那些既不發射光，也不吸收和反射光的物質。天文學的眾多觀測數據和結果表明，其廣泛分佈在宇宙的各個角落，約佔整個宇宙物質質量的85%，在物質起源和宇宙演化過程中具有重要地位。

　　當前暗物質探測方法大體分為三類：間接探測實驗、直接探測實驗和加速器實驗，也可以被形象地比喻成「上天」「入地」和「人造暗物質」。CDEX團隊在中國錦屏地下實驗室開展實驗屬於暗物質直接探測。當彌散在整個空間的暗物質粒子偶爾與鍺原子核發生碰撞後，會導致鍺核發生反衝並通過電離過程在探測器內沉積能量。CDEX團隊所進行的點電極高純鍺探測器實驗就是通過研究反衝核的反衝能量、事例率及其變化等參數來研究暗物質粒子的質量、與靶核的相互作用截面、暗物質分佈等性質。

　　CDEX合作組於2010年起，在中國錦屏地下實驗室開始第一階段暗物質直接探測研究。一系列研究成果不僅推動我國暗物質研究在較短時間內實現從無到國際先進水平，而且提升和擴展了國際暗物質研究的廣度和深度。第二階段CDEX實驗在國際上首次採用液氮直冷方式，使用由三串探測器構成的總質量約10千克的點電極高純鍺探測器陣列進行暗物質直接探測實驗。

　　實驗所在的中國錦屏地下實驗室，是由清華大學和雅礱江流域水電開發有限公司聯合建設的當前世界最深的地下實驗室。據介紹，CDEX合作組目前正在錦屏地下實驗室二期中，安裝一個容積1700立方米的大型液氮恆溫器，預計將於2018年底可以投入使用。這對於提升我國粒子物理基礎研究水平具有重要意義。

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