对偶对称轴子电动力学与不同几何的晕镜

在对偶对称的视角下，通过精确求解对偶对称轴子电动力学方程，导出了利用晕镜（haloscope）实验寻找轴子暗物质的理论。尽管 [Phys. Rev. Lett. 51, 1415 (1983) 与 J. Phys. A: Math. Gen. 19, L33 (1986)] 中提出的传统轴子电动力学理论在晕镜理论中更为常用，我们表明对偶对称轴子电动力学应用于晕镜理论具有更多优势。首先，在长波近似下，轴子电动力学的对偶对称视角与传统视角相一致。此外，对偶对称理论可对任意轴子态给出轴子诱导电磁场的精确解析表达式。该解在长波近似下的传统理论中已被使用。两种理论之间的差异可能出现在定向轴子探测或电容式感测晕镜中。为说明起见，我们考虑了各类谐振腔：圆柱螺线管、球螺线管、双平行板腔、矩形截面环形螺线管以及圆形截面环形螺线管。在这些腔体中，我们研究了轴子诱导信号的共振以及腔内能量差与存储能量之比。