ADMX-Orpheus 首次搜寻 70 $\mu$eV 暗光子暗物质：详细设计、运行与分析
高能物理 - 实验
2022-11-10 v3 仪器与探测器
摘要
暗物质占宇宙物质的 85% 和能量密度的 27%，但我们并不知道暗物质的组成。暗物质可能由轴子或暗光子构成，二者均可利用称为 haloscope（晕镜）的超灵敏微波腔探测。ADMX 所用的晕镜由一个工作于 TM 模式的圆柱腔构成，对质量为几 eV 的 QCD 轴子敏感。然而，这种晕镜设计在更高质量下难以实现，因为更高质量需要更小直径的腔体，从而减小探测体积并削弱探测信号功率。ADMX-Orpheus 通过运行一个可调谐、介质加载的高阶模腔体来缓解此问题，使探测体积保持较大。本文描述了首次 ADMX-Orpheus 暗光子搜寻（在 65.5 eV (15.8 GHz) 到 69.3 eV (16.8 GHz) 之间）的设计、运行、分析与结果，以及轴子搜寻和探索更多参数空间的未来方向。
引用
@article{arxiv.2204.09475,
title = {ADMX-Orpheus First Search for 70 $\mu$eV Dark Photon Dark Matter: Detailed Design, Operations, and Analysis},
author = {R. Cervantes and G. Carosi and C. Hanretty and S. Kimes and B. H. LaRoque and G. Leum and P. Mohapatra and N. S. Oblath and R. Ottens and Y. Park and G. Rybka and J. Sinnis and J. Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09475},
year = {2022}
}
备注
21 pages, 29 figures. To be submitted to Physical Review D. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2112.04542