記者13日從中國暗物質(zhì)實驗（CDEX）合作組獲悉，該合作組利用一種國際首創(chuàng)的高純鍺探測系統(tǒng)，在一定范圍內(nèi)將暗物質(zhì)直接探測靈敏度提高到目前國際最高水平。研究成果于北京時間13日在線發(fā)表在國際頂級期刊《物理評論快報》上。

CDEX合作組實驗負責人、清華大學工程物理系教授岳騫介紹，當前暗物質(zhì)探測方法大體分為“上天”“入地”和“人造暗物質(zhì)”三種。CDEX合作組在中國錦屏地下實驗室開展的暗物質(zhì)直接探測研究屬于“入地”，可以減少宇宙線的干擾。

據(jù)介紹，該合作組利用國際上第一個液氮直接浸泡制冷的真空封裝點電極高純鍺探測器，在4—5GeV范圍內(nèi)自旋無關(guān)暗物質(zhì)直接探測靈敏度提高到810-42cm2，達到目前國際最高水平。

“當彌散在整個空間的暗物質(zhì)粒子偶爾與鍺原子發(fā)生碰撞后，會導致鍺核發(fā)生反沖并通過電離過程在探測器內(nèi)沉積能量。”岳騫介紹，合作組進行的點電極高純鍺探測器實驗，就是通過研究反沖核的反沖能量、事例率及其變化等參數(shù)來研究暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量、與靶核的相互作用截面、暗物質(zhì)分布等性質(zhì)。

2016年進行第二階段的CDEX-10實驗，采用10公斤量級的高純鍺陣列探測暗物質(zhì)粒子。岳騫告訴記者，CDEX合作組目前取得的研究成果為未來更大規(guī)模實驗提供了堅實基礎(chǔ)。合作組正在準備CDEX-100實驗，計劃使用自主高純鍺探測技術(shù)在錦屏地下實驗室建設(shè)和運行100公斤量級的探測器陣列系統(tǒng)，開展暗物質(zhì)直接探測和無中微子雙貝塔衰變的實驗研究。