在丁肇中的倡导下，第一代阿尔法磁谱仪AMS-01在1998年6月由“发现号”航天飞机送入太空，这个相对简单的探测器证明了在太空中进行粒子探测的可能性，但并没有探测到任何反氦原子核。经过AMS-01的雏形之后，由美国能源部及十几个国家共同投资，来自56家机构的500多名科学家共同参与设计的升级版本AMS-02，在2011年由“奋进号”航天飞机送往太空。2011年5月19日，宇航员们操纵一个机器手臂把这个1立方米大小、重达8.5吨的巨大磁体安装在了国际空间站的外侧，进行太空粒子探测。

  几年的时间过去，在美国航空航天局关于阿尔法磁谱仪的实时网页上显示，这个机器已经在太空中工作了2100多天，探测了宇宙空间中超过1000亿个粒子。被AMS-02捕捉到的绝大多数都是质子和氦原子核，也有一些自由电子、碳原子核、氧原子核和铁原子核，另外还有极少的反质子和正电子（分别是质子和电子的反粒子）。丁肇中最为关心的是AMS-02探测到的各种反粒子，这正是他当年提议和设计阿尔法磁谱仪的初衷，希望能够理解为什么在宇宙中物质占绝对多数，而反物质则极其稀有。另外，丁肇中认为这些反粒子的能量和来处，可能为人类寻找暗物质提供线索，因为这些反粒子可能就是某种暗物质粒子的产物。