碱金属-惰性气体卤素计中的类轴子粒子探测
高能物理 - 实验
2024-07-10 v3
摘要
揭示暗物质（DM）和暗能量的本质对于理解我们的宇宙至关重要。超轻（静止能量 10 eV）玻色子粒子，包括赝标量轴子和类轴子粒子（ALPs），已成为解释DM组成的领先候选者，寻找它们已成为精密测量科学的重要组成部分。超高灵敏度的基于碱金属-惰性气体的共磁力仪和磁力仪正被用作强大的haloscopes，即为搜索存在于银河晕中的DM而设计的设备。种类繁多的此类设备包括钟比对共磁力仪、自补偿共磁力仪、混合自旋共振磁力仪、无自旋交换弛豫磁力仪、核磁共振磁力仪、Floquet磁力仪、激射器，以及使用液体 Xe 的宇宙轴子自旋进动实验（CASPEr）等设备，该液体通过铷原子的自旋交换光泵浦进行预极化。碱金属与惰性气体的结合使人们能够充分利用两个自旋系统的互补特性。本综述总结了这些haloscopes的工作原理、实验装置以及利用它们对新物理学的成功探索。此外，还指出了进一步改进的一些限制因素。
引用
@article{arxiv.2312.09491,
title = {Axion-Like Particle Detection in Alkali-Noble-Gas Haloscopes},
author = {Xiaofei Huang and Xiaolin Ma and Lei Cong and Wei Ji and Jia Liu and Wei Quan and Kai Wei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.09491},
year = {2024}
}