用微波滤波器搜寻轴子：RADES项目

我们提出、设计并构建了一种传统轴子晕镜概念的变体，它可能在搜寻质量处于10–100 $\mu$eV数量级的暗物质轴子方面具有竞争力。这些质量位于现有实验已达到基准QCD轴子模型灵敏度的质量范围略上方。我们的晕镜由一系列通过矩形膜片连接的小型微波腔组成，采用射频滤波器中常用的排布。单元腔的尺寸决定主谐振频率，而连接{大量}腔体的可能性使得达到大探测体积成为可能。我们发展了该探测概念的理论框架，并给出了优化探测能力的设计准则。我们描述了该概念的首个小型原型——Relic Axion Detector Exploratory Setup（RADES，遗迹轴子探测器探索装置）的设计与实现。它由一个铜包不锈钢五腔微波滤波器组成，探测模式工作于约8.4 GHz。该结构已在2 K和298 K下进行了电磁表征，现置于CERN的9 T CAST偶极磁体双孔之一中的超高真空中。我们描述了为遗迹轴子探测开发的数据采集系统，并给出了微波滤波器电磁性质的初步结果，显示了滤波器在X波段频率达到QCD轴子窗口灵敏度的潜力。