日前，中科院參與的-4T實驗在利用純電離信號搜救質子以下質量的光暗物質方面取得了世界最好的成果。 研究成果發表在《 》上，并獲得“編輯推薦”[Phys.Rev.Lett.130,]（e-4T）。
圖1：PRL“編輯精選”簡介
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DOI：10.1103/.130。
圖2：氙核外輕質暗物質和電子散射的探測原理
暗物質的直接探測實驗對質量在GeV/c2以上的重暗物質與原子核之間的相互作用提出了越來越多的限制，而尋找較輕的暗物質已成為近年來的研究熱點。 輕質暗物質和電子在核外的散射可以形成微弱的電子散射信號（圖2）。 該信號可能僅由一些電離電子形成，而探測器中的其他微小“波紋”可能會成為背景。 前幾年的國際實驗在這個能量范圍內發現了大量難以理解的“過剩”，只能對暗物質畫出極其保守的限制。 -4T實驗進行了“盲分析”（分析到最后一步才能看到真實的篩選例子），通過純電離波的篩選，檢測閾值從傳統的1keV顯著提高到70eV，并借助校準數據和其他能量區域的化學風暴的波形特征抑制了背景。 分析團隊發現，在3到10個電離電子信號范圍內，大部分背景都是由探測器電極上的微小放電組成原子物理ppt，并根據專門收集的電極放電數據給出了對這部分背景的期望。 首次實現了液氙實驗能量區的完整背景模型。 “盲盒”打開后，最終在0.55噸年（64.7天）的爆炸中檢出105個候選病例，符合背景預期，沒有發現明顯的暗物質信號超標。 借助這些數據，給出了-4T用于40MeV/c2至10GeV/c2范圍內的光暗物質與電子之間的短程相互作用，或者在40MeV/c2至10GeV/c2范圍內的光暗物質與電子之間的長程相互作用。 /c2 至 10GeV/c2。 國際上最嚴格的限制（圖3）。 該研究成果將該檢測的靈敏度提高了一個數量級，并檢驗了輕質暗物質殘余密度產生的兩個重要機制（冷卻解耦入和熱解耦出機制）。
圖 3：輕質量暗物質和電子的散射截面限制
中國科學技術院林清院士、廣州交通大學數理天文學院副院長孟越、周寧院士共同帶領分析團隊完成分析原子物理ppt，并為共同通訊作者的紙張。
該實驗得到了教育部、科技部、上海市、四川省的大力支持，是國家自然科學基金委批準的重大項目。 實驗主辦單位為北京交通大學，合作單位包括中國科學技術研究院、山東大學、北京大學、中山大學、北京民航航天大學、南開大學、復旦大學、原子能研究所和中科院等。雅礱江流域水電開發有限公司共有90余名科研人員參加，日本、法國、西班牙、泰國的部分科研單位也參加了國際合作。 該實驗得到了復旦大學與雅礱江流域水電開發有限公司共同建設和管理的中國錦屏地下實驗室的支持。