无自旋交换弛豫磁强计在宇宙轴子自旋进动实验中的应用

Tao Wang; Derek F. Jackson Kimball; Alexander O. Sushkov; Deniz Aybas; John W. Blanchard; Gary Centers; Sean R. O Kelley; Arne Wickenbrock; Jiancheng Fang; Dmitry Budker

doi:10.1016/j.dark.2017.11.003

无自旋交换弛豫磁强计在宇宙轴子自旋进动实验中的应用

原子物理 2017-11-27 v5 仪器与探测器空间物理

作者: Tao Wang , Derek F. Jackson Kimball , Alexander O. Sushkov , Deniz Aybas , John W. Blanchard , Gary Centers , Sean R. O Kelley , Arne Wickenbrock , Jiancheng Fang , Dmitry Budker

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摘要

宇宙轴子自旋进动实验(CASPEr)旨在通过核磁共振(NMR)技术测量由轴子或类轴子粒子(ALP)暗物质在核自旋上引起的振荡力矩。沿主导磁场自旋极化的样品在拉莫尔频率与轴子/ALP康普顿频率匹配时经历共振，产生进动的横向核磁化。这里我们展示了一个无自旋交换弛豫(SERF)磁强计，其灵敏度约为 $1~{\rm fT/\sqrt{Hz}}$ ，有效传感体积为 0.1 $\rm{cm^3}$ ，可能有助于CASPEr中的NMR检测。基于SERF磁强计的NMR检测的一个潜在缺点是SERF的有限动态范围。考虑使用磁通变换器来抑制主导磁场，作为扩展SERF动态范围以探测更高轴子/ALP康普顿频率的潜在方法。

关键词

无自旋交换弛豫磁强计宇宙轴子自旋进动实验轴子暗物质核磁共振 SERF磁强计磁通变换器动态范围

引用

@article{arxiv.1701.08082,
  title  = {Application of Spin-Exchange Relaxation-Free Magnetometry to the Cosmic Axion Spin Precession Experiment},
  author = {Tao Wang and Derek F. Jackson Kimball and Alexander O. Sushkov and Deniz Aybas and John W. Blanchard and Gary Centers and Sean R. O Kelley and Arne Wickenbrock and Jiancheng Fang and Dmitry Budker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.08082},
  year   = {2017}
}

备注

30 pages, 7 figures

无自旋交换弛豫磁强计在宇宙轴子自旋进动实验中的应用

摘要

关键词

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