基于带SQUID读出的纳米线共振器的液氦-3bolometry开发，用于QUEST-DMC实验
仪器与探测器
2025-08-15 v1 高能物理 - 实验
摘要
液氦-3 bolometer可用于暗物质直接探测搜索。液氦-3 B 相在超低温下的极低热容量，使其有潜力达到针对亚GeV/c质量范围暗物质自旋依赖相互作用的世界领先灵敏度。本文描述了使用两种尺寸为微米级和亚微米级的振动线共振器，配合基于SQUID放大器的读出方案进行bolometry开发。展示了共振器的表征和bolometer测量，包括非线性操作及相应校正。该bolometer包含两个振动线共振器，实现热注校准和同时的bolometer跟踪测量。两个振动线共振器上测得的重合事件验证了其响应。我们还演示了概念验证频率复用读出。这些测量技术的发展为使用配备振动纳米机械共振器的液氦-3 bolometer奠定了基础，适用于未来的低阈值暗物质搜索。
引用
@article{arxiv.2508.10602,
title = {Development of superfluid helium-3 bolometry using nanowire resonators with SQUID readout for the QUEST-DMC experiment},
author = {DMC Collaboration and E. Leason and L. V. Levitin and S. Autti and E. Bloomfield and A. Casey and N. Darvishi and N. Eng and P. Franchini and R. P. Haley and P. J. Heikkinen and A. Jennings and A. Kemp and J. March-Russell and A. Mayer and J. Monroe and D. Münstermann and M. T. Noble and J. R. Prance and X. Rojas and T. Salmon and J. Saunders and J. Smirnov and R. Smith and M. D. Thompson and A. Thomson and A. Ting and V. Tsepelin and S. M. West and L. Whitehead and D. E. Zmeev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.10602},
year = {2025}
}