GAPS实验的反氘灵敏度

通用反粒子谱仪（GAPS）是一种利用宇宙反粒子（尤其是反氘）进行间接暗物质搜寻的新颖方法。GAPS反氘测量利用独特探测方法，包括来自奇异原子衰变的原子X射线和带电粒子，以及入射粒子的时序和阻止范围，这些共同提供了优异的反氘识别能力。在未来的气球实验之前，为验证GAPS探测概念，分别于2005年和2012年成功进行了加速器测试和原型飞行。本文描述了如何使用蒙特卡洛模拟结合原子级联模型和核内级联模型来估计GAPS对反氘的灵敏度。采用该方法得到的GAPS反氘搜寻灵敏度对于拟议的长航时气球计划（LDB，35天×3次飞行）为2.0 $\times 10^{-6}$ [m$^{-2}$s$^{-1}$sr$^{-1}$(GeV/$n$)$^{-1}$]，表明GAPS有强大潜力通过反氘测量探测多种暗物质湮灭和衰变模型。GAPS拟于2019-2020年南半球夏季从南极洲飞行。