我国科学家在暗物质直接探测领域取得新进展

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中国证券报6月28日从科技部获悉，在科学仪器领先研究重点专项“高纯锗阵列直接探测暗物质实验”的支持下，中国暗物质实验合作组在暗物质直接探测领域取得了重要进展，自旋无关暗物质直接探测的灵敏度提高到8±10-42 cm2，在4-5gev范围内，达到国际最佳水平。相关成果最近在《物理评论快报》上发表。

暗物质是指不参与电磁相互作用和强相互作用，但参与引力相互作用的不可见物质。天文观测和研究表明，暗物质广泛分布在宇宙的每个角落，约占整个宇宙质量的85%，在物质起源和宇宙演化中起着非常重要的作用。目前，暗物质研究的国际竞争异常激烈。

在清华大学的领导下，由四川大学、南开大学、中国原子能科学研究院、北京师范大学和雅砻江流域水电开发有限公司的研究人员组成的cdex合作团队在中国锦屏地下实验室开展了暗物质研究。首次采用液氮直接冷却法，建立并运行总质量约10kg的点电极高纯锗探测器阵列进行暗物质直接探测实验。通过各种技术手段，有效降低了探测器的测量阈值和背景干扰，如环境辐射和探测器自身材料的放射性。根据102.8公斤道路日的物理数据，自旋无关暗物质在4-5gev范围内的探测灵敏度为8.10-42 cm2的国际最佳水平。这项工作为今后吨位高纯锗探测器的建设和模块阵列的设计提供了重要的基础，为吨位实验的背景水平控制提供了重要的实验支持，也为低背景前端电子学、高纯锗探测器的锗金属提纯和制造、地下电解铜的制备、大型液氮直冷系统等全链关键技术的自主研究提供了重要的经验。