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利用 CERN North Area 高强度正电子束进行暗区搜索

高能物理 - 唯象学 2026-03-26 v2 高能物理 - 实验

摘要

暗区模型呈现出丰富的现象学,需要高强度束流和精密探测器进行彻底探索。NA62 实验已经利用质子束浇灌和介子衰变技术公布了对暗区模型的多个约束。本提案旨在通过使用正电子加目标技术来展示 NA62 探测器对暗区候选对象的发现潜力。North Area 提取束线已产生高强度的次级正电子束,能达到约 150 GeV。如果提供约 2×10142\times10^{14} 每年命中目标的正电子数,NA62 探测器将是搜索暗区粒子(包括可见和不可见衰变通道)的理想工具。此外,正电子加目标碰撞将使我们能够进行关键标准模型可观测量的精密测量,包括对 σ(e+eπ+π)\sigma(e^+e^- \to \pi^+\pi^-)σ(e+eμ+μ)\sigma(e^+e^- \to \mu^+\mu^-) 在双饱和和双缪子产生阈值处的详细扫描,以及对 True Muonium (μ+μ\mu^+\mu^-) 束缚态的发现潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.10346,
  title  = {Dark sector searches with high-intensity positron beams in the CERN North Area},
  author = {F. Arias-Aragón and L. Darmé and R. Gargiulo and G. Grilli di Cortona and V. Kozhuharov and E. Nardi and M. Raggi and T. Spadaro and P. Valente},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.10346},
  year   = {2026}
}

备注

v2: The manuscript has been updated to reflect the final published version