【中国锦屏地下实验室】

　　实验室地处四川南部地底深处，是全球同类实验室中最深，上方２．４公里厚的岩石层可拦截大部分穿透力极强的宇宙射线，使其数量降至地面水平的亿分之一。同时地下岩洞构成岩石主要是大理石，不存在多少辐射材料，且远离会导致错误信号的辐射源。２０１０年这座实验室投入使用。目前有两个中国科学家牵头的实验组进驻，包括上海交通大学牵头组织的ＰａｎｄａＸ实验和清华大学主导的ＣＤＥＸ实验。对“滤声”而言，锦屏地下实验室条件得天独厚。

　　【为何要到地下探测？】

　　把暗物质比作宇宙中的“雾霾”，地球则是在“雾霾”中行驶的汽车，“雾霾”中的颗粒撞击汽车就会发出“响声”，实验探测器的任务就是把这种“响声”记录下来。探测实验的主要困难就是宇宙线以及地球上无处不在的放射性，要尽最大可能排除其对实验本底的干扰。用刘江来的话说，就是“去掉‘汽车和周边环境产生的各种声音’”。

   【阿尔法磁谱仪（ＡＭＳ）】 主要本领基于其强大而特殊的磁场。带电粒子进入磁场后轨迹会发生变化，不同带电粒子的轨迹变化也不同，而不带电的粒子的轨迹则不会发生变化，因而观测粒子进入这一磁场后轨迹是否变化，变化程度有什么不同，就可以推知这是何种粒子。与天文望远镜观测物质发出的可见光和电磁波不同，磁谱仪直接观测粒子本身。因而，磁谱仪能够发现天文望远镜无法发现的暗物质和反物质。

    【“阿尔法磁谱仪（ＡＭＳ）”实验】 是以在空间寻找反物质和暗物质为使命的大型国际合作科学实验项目。“阿尔法磁谱仪”实验上世纪９０年代启动，它由诺贝尔物理学奖得主、华裔美国科学家丁肇中教授领导，美、中、法等１６个国家和地区的数百名研究人员参与其中。这一项目被认为是继人类基因组计划、国际空间站计划、强子对撞机计划后的又一个大型国际科技合作项目。

    “阿尔法磁谱仪１（ＡＭＳ－０１）”——是人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪。１９９８年６月由美国“发现号”航天飞机搭载，在距离地球表面约４００公里的高空成功进行了为期１０天的首次太空试验飞行。受美国“哥伦比亚”号航天飞机失事影响，ＡＭＳ实验几度受挫。此后，科学家开始研制ＡＭＳ–０２。

    “阿尔法磁谱仪２（ＡＭＳ–０２）”——于２０１１年５月１６日由美国“奋进号”航天飞机搭载到国际空间站上长期运行。“ＡＭＳ－０２有强大的接收度，很高的粒子识别能力和能量测量水平。

　　中国是ＡＭＳ实验参加国之一。中科院电工研究所、中科院高能物理研究所、中国运载火箭技术研究院等单位最早参与了这项国际合作，并成功研制出其核心部分——永磁体系统。科学家曾尝试用超导磁体代替永磁体。尽管这种方法可以产生更强的磁场，但超导磁体需要液氦冷却，太空中无法补充液氦，这样磁谱仪寿命只有３年。而使用永磁体的磁谱仪的使用寿命长达１８年至２０年，所以专家们决定沿用永磁体。

　　此外，ＡＭＳ－０２在ＡＭＳ－０１的基础上增加了若干新的子探测器。其中，中科院高能物理研究所与中国航天科技集团公司的科学家和意大利、法国科学家共同研制出作为探测器关键部分的电磁量能器。

　　据悉，ＡＭＳ－０２的数据正源源不断地由中继卫星从太空站下载到新墨西哥州白沙基地，随即传输到欧洲核子研究中心。

　　电子和γ是寻找暗物质的关键探针。安装于ＡＭＳ－０２上的电磁量能器由高能所和中国运载火箭技术研究院与法国、意大利专家联合研制而成。此外，中国科学家对这些宇宙线事例进行了鉴别，利用磁谱仪测的动量给出了质子、氦、锂、铍、硼和电子的初步能谱。

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