Related papers: A Beamdump Facility at Jefferson Lab

Probing Leptophilic Dark Sectors at Electron Beam-Dump Facilities

Medium-energy electron beam-dump experiments provide an intense sources of secondary muons. These particles can be used to search for muon-coupling light dark scalars that may explain the $(g-2)_\mu$ anomaly. We applied this idea to SLAC…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2018-12-26 L. Marsicano , M. Battaglieri , A. Celentano , R. De Vita , Yi-Ming Zhong

Secondary beams at high-intensity electron accelerator facilities

The interaction of a high-current $O$(100~\textmu A), medium energy $O$(10\,GeV) electron beam with a thick target $O$(1m) produces an overwhelming shower of standard matter particles in addition to hypothetical Light Dark Matter particles.…

Accelerator Physics · Physics 2024-01-15 Marco Battaglieri , Andrea Bianconi , Mariangela Bondí , Raffaella De Vita , Antonino Fulci , Giulia Gosta , Stefano Grazzi , Hyon-Suk Jo , Changhui Lee , Giuseppe Mandaglio , Valerio Mascagna , Tetiana Nagorna , Alessandro Pilloni , Marco Spreafico , Luca J Tagliapietra , Luca Venturelli , Tommaso Vittorini

Dark matter search in a Beam-Dump eXperiment (BDX) at Jefferson Lab

MeV-GeV dark matter (DM) is theoretically well motivated but remarkably unexplored. This proposal presents the MeV-GeV DM discovery potential for a $\sim$1 m$^3$ segmented CsI(Tl) scintillator detector placed downstream of the Hall A…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2016-07-07 M. Battaglieri , A. Bersani , B. Caiffi , A. Celentano , R. De Vita , E. Fanchini , L. Marsicano , P. Musico , M. Osipenko , F. Panza , M. Ripani , E. Santopinto , M. Taiuti , V. Bellini , M. Bondí , M. De Napoli , F. Mammoliti , E. Leonora , N. Randazzo , G. Russo , M. Sperduto , C. Sutera , F. Tortorici , N. Baltzell , M. Dalton , A. Freyberger , F. X. Girod , V. Kubarovsky , E. Pasyuk , E. S. Smith , S. Stepanyan , M. Ungaro , T. Whitlatch , E. Izaguirre , G. Krnjaic , D. Snowden-Ifft , D. Loomba , M. Carpinelli , V. Sipala , P. Schuster , N. Toro , R. Essig , M. H. Wood , M. Holtrop , R. Paremuzyan , G. De Cataldo , R. De Leo , D. Di Bari , L. Lagamba , E. Nappi , R. Perrino , I. Balossino , L. Barion , G. Ciullo , M. Contalbrigo , P. Lenisa , A. Movsisyan , F. Spizzo , M. Turisini , F. De Persio , E. Cisbani , F. Garibaldi , F. Meddi , G. M. Urciuoli , D. Hasch , V. Lucherini , M. Mirazita , S. Pisano , G. Simi , A. D'Angelo , L. Lanza , A. Rizzo , C. Schaerf , I. Zonta , A. Filippi , S. Fegan , M. Kunkel , M. Bashkanov , P. Beltrame , A. Murphy , G. Smith , D. Watts , N. Zachariou , L. Zana , D. Glazier , D. Ireland , B. McKinnon , D. Sokhan , L. Colaneri , S. Anefalos Pereira , A. Afanasev , B. Briscoe , I. Strakovsky , N. Kalantarians , L. Weinstein , K. P. Adhikari , J. A. Dunne , D. Dutta , L. El Fassi , L. Ye , K. Hicks , P. Cole , S. Dobbs , C. Fanelli

Dark matter search in a Beam-Dump eXperiment (BDX) at Jefferson Lab: an update on PR12-16-001

This document is an update to the proposal PR12-16-001 Dark matter search in a Beam-Dump eXperiment (BDX) at Jefferson Lab submitted to JLab-PAC44 in 2016 reporting progress in addressing questions raised regarding the beam-on backgrounds.…

Instrumentation and Detectors · Physics 2018-01-09 M. Battaglieri , A. Bersani , G. Bracco , B. Caiffi , A. Celentano , R. De Vita , L. Marsicano , P. Musico , M. Osipenko , F. Panza , M. Ripani , E. Santopinto , M. Taiuti , V. Bellini , M. Bondi' , P. Castorina , M. De Napoli , A. Italiano , V. Kuznetzov , E. Leonora , F. Mammoliti , N. Randazzo , L. Re , G. Russo , M. Russo , A. Shahinyan , M. Sperduto , S. Spinali , C. Sutera , F. Tortorici , N. Baltzell , M. Dalton , A. Freyberger , F. -X. Girod , G. Kharashvili , V. Kubarovsky , E. Pasyuk , E. S. Smith , S. Stepanyan , M. Ungaro , T. Whitlatch , E. Izaguirre , G. Krnjaic , D. Snowden-Ifft , D. Loomba , M. Carpinelli , D. D'Urso , A. Gabrieli , G. Maccioni , M. Sant , V. Sipala , F. Ameli , E. Cisbani , F. De Persio , A. Del Dotto , F. Garibaldi , F. Meddi , C. A. Nicolau , G. M. Urciuoli , T. Chiarusi , M. Manzali , C. Pellegrino , P. Schuster , N. Toro , R. Essig , M. H. Wood , M. Holtrop. R. Paremuzyan , G. De Cataldo , R. De Leo , D. Di Bari , L. Lagamba , E. Nappi , R. Perrino , I. Balossino , L. Barion , G. Ciullo , M. Contalbrigo , A. Drago , P. Lenisa , A. Movsisyan , L. Pappalardo , F. Spizzo , M. Turisini , D. Hasch , V. Lucherini , M. Mirazita , S. Pisano , P. Rossi , S. Tomassini , G. Simi , A. D'Angelo , L. Lanza , A. Rizzo , C. Schaerf , I. Zonta , A. Filippi , M. Genovese , S. Fegan , M. Kunkel , M. Bashkanov , A. Murphy , G. Smith , D. Watts , N. Zachariou , L. Zana , D. Glazier , D. Ireland , B. McKinnon , D. Sokhan , L. Colaneri , S. Anefalos Pereira , A. Afanasev , B. Briscoe , I. Strakovsky , N. Kalantarians , L. Weinstein , K. P. Adhikari , J. A. Dunne , D. Dutta , L. El Fassi , L. Ye , K. Hicks , P. Cole , S. Dobbs , C. Fanelli , P. T. M. Murthy

Dark matter search with the BDX-MINI experiment

BDX-MINI is a beam dump experiment optimized to search for Light Dark Matter produced in the interaction of the intense CEBAF 2.176 GeV electron beam with the Hall A beam dump at Jefferson Lab. The BDX-MINI detector consists of a PbWO$_4$…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2022-11-09 M. Battaglieri , M. Bondì , A. Celentano , P. L. Cole , M. De Napoli , R. De Vita , L. Marsicano , N. Randazzo , E. S. Smith , D. Snowden-Ifft , M. Spreafico , M. H. Wood

The BDX-MINI detector for Light Dark Matter search at JLab

This paper describes the design and performance of a compact detector, BDX-MINI, that incorporates all features of a concept that optimized the detection of light dark matter produced by electrons in a beam dump. It represents a reduced…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-03-17 M. Battaglieri , P. Bisio , M. Bondí , A. Celentano , P. L. Cole , M. De Napoli , R. De Vita , L. Marsicano , G. Ottonello , F. Parodi , N. Randazzo , E. S. Smith , D. Snowden-Ifft , M. Spreafico , T. Whitlatch , M. H. Wood

A Next-Generation Liquid Xenon Observatory for Dark Matter and Neutrino Physics

The nature of dark matter and properties of neutrinos are among the most pressing issues in contemporary particle physics. The dual-phase xenon time-projection chamber is the leading technology to cover the available parameter space for…

Instrumentation and Detectors · Physics 2023-02-10 J. Aalbers , K. Abe , V. Aerne , F. Agostini , S. Ahmed Maouloud , D. S. Akerib , D. Yu. Akimov , J. Akshat , A. K. Al Musalhi , F. Alder , S. K. Alsum , L. Althueser , C. S. Amarasinghe , F. D. Amaro , A. Ames , T. J. Anderson , B. Andrieu , N. Angelides , E. Angelino , J. Angevaare , V. C. Antochi , D. Antón Martin , B. Antunovic , E. Aprile , H. M. Araújo , J. E. Armstrong , F. Arneodo , M. Arthurs , P. Asadi , S. Baek , X. Bai , D. Bajpai , A. Baker , J. Balajthy , S. Balashov , M. Balzer , A. Bandyopadhyay , J. Bang , E. Barberio , J. W. Bargemann , L. Baudis , D. Bauer , D. Baur , A. Baxter , A. L. Baxter , M. Bazyk , K. Beattie , J. Behrens , N. F. Bell , L. Bellagamba , P. Beltrame , M. Benabderrahmane , E. P. Bernard , G. F. Bertone , P. Bhattacharjee , A. Bhatti , A. Biekert , T. P. Biesiadzinski , A. R. Binau , R. Biondi , Y. Biondi , H. J. Birch , F. Bishara , A. Bismark , C. Blanco , G. M. Blockinger , E. Bodnia , C. Boehm , A. I. Bolozdynya , P. D. Bolton , S. Bottaro , C. Bourgeois , B. Boxer , P. Brás , A. Breskin , P. A. Breur , C. A. J. Brew , J. Brod , E. Brookes , A. Brown , E. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , T. K. Bui , S. Burdin , S. Buse , J. K. Busenitz , D. Buttazzo , M. Buuck , A. Buzulutskov , R. Cabrita , C. Cai , D. Cai , C. Capelli , J. M. R. Cardoso , M. C. Carmona-Benitez , M. Cascella , R. Catena , S. Chakraborty , C. Chan , S. Chang , A. Chauvin , A. Chawla , H. Chen , V. Chepel , N. I. Chott , D. Cichon , A. Cimental Chavez , B. Cimmino , M. Clark , R. T. Co , A. P. Colijn , J. Conrad , M. V. Converse , M. Costa , A. Cottle , G. Cox , O. Creaner , J. J. Cuenca Garcia , J. P. Cussonneau , J. E. Cutter , C. E. Dahl , V. D'Andrea , A. David , M. P. Decowski , J. B. Dent , F. F. Deppisch , L. de Viveiros , P. Di Gangi , A. Di Giovanni , S. Di Pede , J. Dierle , S. Diglio , J. E. Y. Dobson , M. Doerenkamp , D. Douillet , G. Drexlin , E. Druszkiewicz , D. Dunsky , K. Eitel , A. Elykov , T. Emken , R. Engel , S. R. Eriksen , M. Fairbairn , A. Fan , J. J. Fan , S. J. Farrell , S. Fayer , N. M. Fearon , A. Ferella , C. Ferrari , A. Fieguth , A. Fieguth , S. Fiorucci , H. Fischer , H. Flaecher , M. Flierman , T. Florek , R. Foot , P. J. Fox , R. Franceschini , E. D. Fraser , C. S. Frenk , S. Frohlich , T. Fruth , W. Fulgione , C. Fuselli , P. Gaemers , R. Gaior , R. J. Gaitskell , M. Galloway , F. Gao , I. Garcia Garcia , J. Genovesi , C. Ghag , S. Ghosh , E. Gibson , W. Gil , D. Giovagnoli , F. Girard , R. Glade-Beucke , F. Glück , S. Gokhale , A. de Gouvêa , L. Gráf , L. Grandi , J. Grigat , B. Grinstein , M. G. D. van der Grinten , R. Grössle , H. Guan , M. Guida , R. Gumbsheimer , C. B. Gwilliam , C. R. Hall , L. J. Hall , R. Hammann , K. Han , V. Hannen , S. Hansmann-Menzemer , R. Harata , S. P. Hardin , E. Hardy , C. A. Hardy , K. Harigaya , R. Harnik , S. J. Haselschwardt , M. Hernandez , S. A. Hertel , A. Higuera , C. Hils , S. Hochrein , L. Hoetzsch , M. Hoferichter , N. Hood , D. Hooper , M. Horn , J. Howlett , D. Q. Huang , Y. Huang , D. Hunt , M. Iacovacci , G. Iaquaniello , R. Ide , C. M. Ignarra , G. Iloglu , Y. Itow , E. Jacquet , O. Jahangir , J. Jakob , R. S. James , A. Jansen , W. Ji , X. Ji , F. Joerg , J. Johnson , A. Joy , A. C. Kaboth , A. C. Kamaha , K. Kanezaki , K. Kar , M. Kara , N. Kato , P. Kavrigin , S. Kazama , A. W. Keaveney , J. Kellerer , D. Khaitan , A. Khazov , G. Khundzakishvili , I. Khurana , B. Kilminster , M. Kleifges , P. Ko , M. Kobayashi , M. Kobayashi , D. Kodroff , G. Koltmann , A. Kopec , A. Kopmann , J. Kopp , L. Korley , V. N. Kornoukhov , E. V. Korolkova , H. Kraus , L. M. Krauss , S. Kravitz , L. Kreczko , V. A. Kudryavtsev , F. Kuger , J. Kumar , B. López Paredes , L. LaCascio , Q. Laine , H. Landsman , R. F. Lang , E. A. Leason , J. Lee , D. S. Leonard , K. T. Lesko , L. Levinson , C. Levy , I. Li , S. C. Li , T. Li , S. Liang , C. S. Liebenthal , J. Lin , Q. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , A. Lindote , R. Linehan , W. H. Lippincott , X. Liu , K. Liu , J. Liu , J. Loizeau , F. Lombardi , J. Long , M. I. Lopes , E. Lopez Asamar , W. Lorenzon , C. Lu , S. Luitz , Y. Ma , P. A. N. Machado , C. Macolino , T. Maeda , J. Mahlstedt , P. A. Majewski , A. Manalaysay , A. Mancuso , L. Manenti , A. Manfredini , R. L. Mannino , N. Marangou , J. March-Russell , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , K. Martens , R. Martin , I. Martinez-Soler , J. Masbou , D. Masson , E. Masson , S. Mastroianni , M. Mastronardi , J. A. Matias-Lopes , M. E. McCarthy , N. McFadden , E. McGinness , D. N. McKinsey , J. McLaughlin , K. McMichael , P. Meinhardt , J. Menéndez , Y. Meng , M. Messina , R. Midha , D. Milisavljevic , E. H. Miller , B. Milosevic , S. Milutinovic , S. A. Mitra , K. Miuchi , E. Mizrachi , K. Mizukoshi , A. Molinario , A. Monte , C. M. B. Monteiro , M. E. Monzani , J. S. Moore , K. Morå , J. A. Morad , J. D. Morales Mendoza , S. Moriyama , E. Morrison , E. Morteau , Y. Mosbacher , B. J. Mount , J. Mueller , A. St. J. Murphy , M. Murra , D. Naim , S. Nakamura , E. Nash , N. Navaieelavasani , A. Naylor , C. Nedlik , H. N. Nelson , F. Neves , J. L. Newstead , K. Ni , J. A. Nikoleyczik , V. Niro , U. G. Oberlack , M. Obradovic , K. Odgers , C. A. J. O'Hare , P. Oikonomou , I. Olcina , K. Oliver-Mallory , A. Oranday , J. Orpwood , I. Ostrovskiy , K. Ozaki , B. Paetsch , S. Pal , J. Palacio , K. J. Palladino , J. Palmer , P. Panci , M. Pandurovic , A. Parlati , N. Parveen , S. J. Patton , V. Pěč , Q. Pellegrini , B. Penning , G. Pereira , R. Peres , Y. Perez-Gonzalez , E. Perry , T. Pershing , R. Petrossian-Byrne , J. Pienaar , A. Piepke , G. Pieramico , M. Pierre , M. Piotter , V. Pizella , G. Plante , T. Pollmann , D. Porzio , J. Qi , Y. Qie , J. Qin , N. Raj , M. Rajado Silva , K. Ramanathan , D. Ramírez García , J. Ravanis , L. Redard-Jacot , D. Redigolo , S. Reichard , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , A. Richards , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , A. Rocchetti , S. L. Rosenfeld , R. Rosero , N. Rupp , T. Rushton , S. Saha , L. Sanchez , P. Sanchez-Lucas , D. Santone , J. M. F. dos Santos , I. Sarnoff , G. Sartorelli , A. B. M. R. Sazzad , M. Scheibelhut , R. W. Schnee , M. Schrank , J. Schreiner , P. Schulte , D. Schulte , H. Schulze Eissing , M. Schumann , T. Schwemberger , A. Schwenk , T. Schwetz , L. Scotto Lavina , P. R. Scovell , H. Sekiya , M. Selvi , E. Semenov , F. Semeria , P. Shagin , S. Shaw , S. Shi , E. Shockley , T. A. Shutt , R. Si-Ahmed , J. J. Silk , C. Silva , M. C. Silva , H. Simgen , F. Šimkovic , G. Sinev , R. Singh , W. Skulski , J. Smirnov , R. Smith , M. Solmaz , V. N. Solovov , P. Sorensen , J. Soria , T. J. Sparmann , I. Stancu , M. Steidl , A. Stevens , K. Stifter , L. E. Strigari , D. Subotic , B. Suerfu , A. M. Suliga , T. J. Sumner , P. Szabo , M. Szydagis , A. Takeda , Y. Takeuchi , P. -L. Tan , C. Taricco , W. C. Taylor , D. J. Temples , A. Terliuk , P. A. Terman , D. Thers , K. Thieme , Th. Thümmler , D. R. Tiedt , M. Timalsina , W. H. To , F. Toennies , Z. Tong , F. Toschi , D. R. Tovey , J. Tranter , M. Trask , G. C. Trinchero , M. Tripathi , D. R. Tronstad , R. Trotta , Y. D. Tsai , C. D. Tunnell , W. G. Turner , R. Ueno , P. Urquijo , U. Utku , A. Vaitkus , K. Valerius , E. Vassilev , S. Vecchi , V. Velan , S. Vetter , A. C. Vincent , L. Vittorio , G. Volta , B. von Krosigk , M. von Piechowski , D. Vorkapic , C. E. M. Wagner , A. M. Wang , B. Wang , Y. Wang , W. Wang , J. J. Wang , L. -T. Wang , M. Wang , Y. Wang , J. R. Watson , Y. Wei , C. Weinheimer , E. Weisman , M. Weiss , D. Wenz , S. M. West , T. J. Whitis , M. Williams , M. J. Wilson , D. Winkler , C. Wittweg , J. Wolf , T. Wolf , F. L. H. Wolfs , S. Woodford , D. Woodward , C. J. Wright , V. H. S. Wu , P. Wu , S. Wüstling , M. Wurm , Q. Xia , X. Xiang , Y. Xing , J. Xu , Z. Xu , D. Xu , M. Yamashita , R. Yamazaki , H. Yan , L. Yang , Y. Yang , J. Ye , M. Yeh , I. Young , H. B. Yu , T. T. Yu , L. Yuan , G. Zavattini , S. Zerbo , Y. Zhang , M. Zhong , N. Zhou , X. Zhou , T. Zhu , Y. Zhu , Y. Zhuang , J. P. Zopounidis , K. Zuber , J. Zupan

Dark matter search in a Beam-Dump eXperiment (BDX) at Jefferson Lab

MeV-GeV dark matter (DM) is theoretically well motivated but remarkably unexplored. This Letter of Intent presents the MeV-GeV DM discovery potential for a 1 m$^3$ segmented plastic scintillator detector placed downstream of the beam-dump…

Instrumentation and Detectors · Physics 2014-06-13 BDX Collaboration , M. Battaglieri , A. Celentano , R. De Vita , E. Izaguirre , G. Krnjaic , E. Smith , S. Stepanyan , A. Bersani , E. Fanchini , S. Fegan , P. Musico , M. Osipenko , M. Ripani , E. Santopinto , M. Taiuti , P. Schuster , N. Toro , M. Dalton , A. Freyberger , F. -X. Girod , V. Kubarovsky , M. Ungaro , G. De Cataldo , R. De Leo , D. Di Bari , L. Lagamba , E. Nappi , R. Perrino , M. Carpinelli , V. Sipala , S. Aiello , V. Bellini , M. De Napoli , A. Giusa , F. Mammoliti , E. Leonora , F. Noto , N. Randazzo , G. Russo , M. Sperduto , C. Sutera , C. Ventura , L. Barion , G. Ciullo , M. Contalbrigo , P. Lenisa , A. Movsisyan , F. Spizzo , M. Turisini , F. De Persio , E. Cisbani , C. Fanelli , F. Garibaldi , F. Meddi , G. M. Urciuoli , S. Anefalos Pereira , E. De Sanctis , D. Hasch , V. Lucherini , M. Mirazita , R. Montgomery , S. Pisano , G. Simi , A. D'Angelo , L. Colaneri L. Lanza , A. Rizzo , C. Schaerf , I. Zonta , D. Calvo , A. Filippi , M. Holtrop , R. Peremuzyan , D. Glazier , D. Ireland , B. McKinnon , D. Sokhan A. Afanasev , B. Briscoe , N. Kalantarians , L. El Fassi , L. Weinstein , P. Beltrame , A. Murphy , D. Watts , L. Zana , K. Hicks

Physics Motivation for a Pilot Dark Matter Search at Jefferson Laboratory

It has recently been demonstrated that a program of parasitic electron-beam fixed-target experiments would have powerful discovery potential for dark matter and other new weakly-coupled particles in the MeV-GeV mass range. The first stage…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2014-08-06 Eder Izaguirre , Gordan Krnjaic , Philip Schuster , Natalia Toro

The New Physics Case for Beam-Dump Experiments with Accelerated Muon Beams

As the field examines a future muon collider as a possible successor to the LHC, we must consider how to fully utilize not only the high-energy particle collisions, but also any lower-energy staging facilities necessary in the R&D process.…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2023-10-26 Cari Cesarotti , Rikab Gambhir

Sub-GeV dark matter search at ILC beam dumps

Light dark matter particles may be produced in electron and positron beam dumps of the International Linear Collider (ILC). We propose an experimental setup to search for such events, the Beam-Dump eXperiment at the ILC (ILC-BDX). The setup…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2024-01-29 Kento Asai , Sho Iwamoto , Maxim Perelstein , Yasuhito Sakaki , Daiki Ueda

Light dark matter searches with positrons

We discuss two complementary strategies to search for light dark matter (LDM) exploiting the positron beam possibly available in the future at Jefferson Laboratory. LDM is a new compelling hypothesis that identifies dark matter with new…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2021-09-01 M. Battaglieri , A. Bianconi , P. Bisio , M. Bondì , A. Celentano , G. Costantini , P. L. Cole , L. Darmé , R. De Vita , A. D'Angelo , M. De Napoli , L. El Fassi , V. Kozhuharov , A. Italiano , G. Krnjaic , L. Lanza , M. Leali , L. Marsicano , V. Mascagna , S. Migliorati , E. Nardi , M. Raggi , N. Randazzo , E. Santopinto , E. Smith , M. Spreafico , S. Stepanyan , M. Ungaro , P. Valente , L. Venturelli , M. H. Wood

New Physics at Neutron Beam Dump

We find a new utility of neutrons, usually treated as an experimental nuisance causing unwanted background, in probing new physics signals. They can either be radiated from neutrons (neutron bremsstrahlung) or appear through secondary…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2024-08-29 P. S. Bhupal Dev , Bhaskar Dutta , Tao Han , Aparajitha Karthikeyan , Doojin Kim , Hyunyong Kim

New Electron Beam-Dump Experiments to Search for MeV to few-GeV Dark Matter

In a broad class of consistent models, MeV to few-GeV dark matter interacts with ordinary matter through weakly coupled GeV-scale mediators. We show that a suitable meter-scale (or smaller) detector situated downstream of an electron…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2014-02-05 Eder Izaguirre , Gordan Krnjaic , Philip Schuster , Natalia Toro

New Physics Search with the Optical Dump Concept at Future Colliders

Beam-dump experiments offer an opportunity to search for new physics beyond the Standard Model of particle physics. In this work, we explore the use of a high-energy photon beam on a fixed target. Such photons can be produced via Compton…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2025-03-28 Ivo Schulthess , Federico Meloni

A new methodology for direct detection of heavy dark matter at intense particle beam facilities

We propose new concepts for experiments in which intense high energy photon or muon beams are employed parasitically to detect scattering by cosmic heavy weakly interacting dark matter (DM) particles. We show that the scattering…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2026-03-04 A. Acar , M. Bashkanov , D. P. Watts

Probing New Gauge Forces with a High-Energy Muon Beam Dump

We propose a new beam dump experiment at a future TeV-scale muon collider. A beam dump would be an economical and effective way to increase the discovery potential of the collider complex in a complementary regime. In this work we consider…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2023-03-01 Cari Cesarotti , Samuel Homiller , Rashmish K. Mishra , Matthew Reece

MeV-Scale Dark Matter Deep Underground

We demonstrate that current and planned underground neutrino experiments could offer a powerful probe of few-MeV dark matter when combined with a nearby high-intensity low-to-medium energy electron accelerator. This experimental setup, an…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2015-11-18 Eder Izaguirre , Gordan Krnjaic , Maxim Pospelov

A novel way to search for light dark matter in lepton beam-dump experiments

A novel mechanism to produce and detect Light Dark Matter in experiments making use of GeV electrons (and positrons) impinging on a thick target (beam-dump) is proposed. The positron-rich environment produced by the electromagnetic shower…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2018-08-01 L. Marsicano , M. Battaglieri , M. Bondì , C. D. R. Carvajal , A. Celentano , M. De Napoli , R. De Vita , E. Nardi , M. Raggi , P. Valente

Search for Dark Matter with LHC proton Beam Dump

Dark Matter (DM) comprising particles in the mass range of a few MeV to GeV is waiting to be explored, given the many theoretical models accommodating cosmological abundance. We hereby propose an experiment with the LHC proton beam of 7 TeV…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2016-09-04 Ashok Kumar , Archana Sharma