严 锐， 王 舟， 崔祥仪， 巨永林 沙海东， 李帅杰， 黄沛尧， 王秀丽

(1. 上海交通大学 制冷与低温工程研究所， 上海 200240； 2. 上海交通大学 粒子与核物理研究所， 上海 200240； 3. 上海交通大学 李政道研究所， 上海 200240； 4. 上海电力大学 能源与机械工程学院， 上海 200090； 5. 上海交通大学 巴黎高科卓越工程师学院， 上海 200240)

暗物质粒子探测的相关研究是目前粒子物理学最前沿的研究课题之一，氙(Xe)因其以下优点，非常适合作为暗物质探测器的探测介质[1-4]：① 液相密度很高，具有自屏蔽效应，能屏蔽外部的γ射线和β射线；② 探测阈值低，且能量分辨率高；③ 电离产额和闪烁光产额高，能提供较强的闪烁光信号和电离信号；④ 除丰度较低的136Xe外，没有长寿命的放射性同位素，氙本身的本底很低.

PandaX实验是我国首个大型液氙暗物质探测实验，暗物质探测灵敏度处于国际领先地位.2016年，PandaX-II 实验组发表了当年世界最灵敏的暗物质与普通物质作用上限的文章[5].2017年，PandaX-II 实验组再次发表了新的实验结果[6]，在每天54 t的国际最大曝光量下，对质量大于100 GeV/c2(c为光速)的弱相互作用重离子设定了最严格的截面限定.2018年，PandaX-II实验组发表了基于轻传播子的暗物质约束模型[7]，这是国际上首次由暗物质直接探测实验组给出的有关该类型暗物质的实验结果.

暗物质直接探测实验对探测介质本底的要求极高，而商业氙中所含的杂质气体氪(Kr)对探测器干扰较大，尤其是氪-85(85Kr)，其摩尔分数需降低到10-23才能保证探测器的灵敏度[8].85Kr属于放射性同位素，会……