韩国Yemilab的暗光子搜寻

暗光子是动机充分的假想暗 sector 粒子，可解释标准模型无法说明的观测现象。本文提出在韩国新建地下实验室Yemilab中，利用电子束轰击厚钨靶产生、随后在3千吨级中微子探测器中相互作用的暗光子搜寻方案。暗光子可通过“暗轫致辐射(darkstrahlung)”产生，或由靶中产生的普通光子振荡而来，并通过其可见衰变（“吸收”）或振荡为普通光子而被探测。通过探测吸收过程或振荡产生的光子，在100 MeV-100 kW电子束照射一年、零（$10^3$）本底事件下，可对80 eV至1 MeV质量区间的暗光子动力学混合参数获得世界最佳灵敏度$\epsilon^2 > 1.5 \times 10^{-13} (6.1 \times 10^{-13})$（95%置信水平，C.L.）。同时，探测质量在1 MeV至约86 MeV间暗光子衰变产生的$e^+e^-$对，在零（$10^3$）本底事件下将于95% C.L.达到$\epsilon^2 > \mathcal{O}(10^{-17}) (\mathcal{O}(10^{-16}))$的灵敏度。