基于腔的冷暗物质搜索的实验与探测方案
仪器与探测器
2019-01-23 v3 高能物理 - 实验
摘要
提出了一种用于基于腔的轻冷暗物质粒子（如轴子）搜索的共振探测方案和一些有用想法，以助力当前此方向的努力以及未来实验，特别是可能开发桌面实验。该方案基于我们的共振探测器想法，集成隧道二极管(Tunnel Diode, TD)和GaAs HEMT/HFET（高电子迁移率晶体管/异质结FET）晶体管放大器，弱耦合到强横向磁场中的腔体。TD-放大器组合被建议作为一种灵敏且简单的技术，以在腔内促进共振探测，同时保持优异的噪声性能，而我们提出的Halbach磁体阵列可作为低噪声永久解决方案取代传统电磁铁方案。我们展示一些初步测试结果，在小的优化轴子质量范围内从模拟测试信号演示了具有优越信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)的共振探测。我们建议的设计还包含更简单的谐振直流信号读出方案概述，取代复杂的外差读出。我们相信所有这些因素和我们的提议可能改进或至少简化基于腔的暗物质(dark matter, DM)粒子探测搜索（及其他光谱应用）中的共振探测与读出，并减少复杂性（及相关成本），此外还减少电磁干扰和背景。
引用
@article{arxiv.1604.06900,
title = {An Experiment and Detection Scheme for Cavity-based Cold Dark Matter Searches},
author = {M. H. S. Bukhari and Z. H. Shah},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.06900},
year = {2019}
}
备注
22 pages, 7 figures