基于 TM$_{020}$ 模式的近 KSVZ 灵敏度的轴子暗物质搜索

暗物质是现代物理学中最深刻的谜团之一，轴子作为一种解决强 CP 问题的假设性粒子，是一个引人注目的候选者。在各种实验策略中，腔体星系目前提供了检测轴子最灵敏的方法，尽管其搜索大多局限于质量小于 10 $\mu$eV 的轴子范围。然而，最近的理论发展表明轴子质量可能超过此范围。已探索了更高阶腔体模式作为方法论手段以扩大搜索范围，尽管在实现高灵敏度和广泛可调性方面取得了有限的成功。本文提出了一项针对约21 $\mu$eV 质量范围的轴子搜索，使用圆柱腔体的 TM$_{020}$ 模式，配合创新的调谐机制。我们的结果在100 MHz 范围内达到了 KSVZ 灵敏度的1.7倍，代表在此质量范围内取得了显著的改进，为寻找更高质量范围内的轴子暗物质贡献了重要贡献。