利用介质加载多模腔搜索波状暗物质
高能物理 - 实验
2021-12-10 v1 宇宙学与河外天体物理
天体物理仪器与方法
摘要
暗物质占宇宙物质的 85% 和能量密度的 27%，但我们不知道暗物质由什么组成。有几种引人注目的暗物质候选者具有波动性质，包括轴子和暗光子。波状暗物质可以使用超灵敏微波腔进行探测。ADMX 实验使用一个在基模下工作的圆柱形腔，在几个微电子伏特质量范围内搜索轴子。然而，随着轴子质量的增加，ADMX 的搜索技术变得越来越具有挑战性。这是因为更高的质量需要更小直径的腔，而更小的腔体积会降低信号强度。因此，开发更复杂的谐振器以克服这个问题引起了兴趣。ADMX-Orpheus 实验使用一个介质加载的法布里-珀罗腔，来搜索质量接近 100 微电子伏特的轴子和暗光子。Orpheus 通过在高阶模式下工作来保持大体积，并且介质塑造了电场，使得该模式与轴子和暗光子的耦合更强。本论文描述了 ADMX-Orpheus 的开发和调试，以搜索质量在 65.5 微电子伏特和 69.3 微电子伏特之间的暗光子。
引用
@article{arxiv.2112.04542,
title = {A Search for Wavelike Dark Matter with Dielectrically-loaded Multimode Cavities},
author = {Raphael Cervantes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.04542},
year = {2021}
}