使用压电电机配合齿轮的可调腔体开发,用于轴子暗物质搜索
高能物理 - 唯象学
2024-07-09 v2 高能物理 - 实验
仪器与探测器
摘要
大多数对量子色动力学(QCD)轴子暗物质敏感的搜索实验都受益于微波腔体,这类电磁共振腔体能够显著提升可检测的轴子信号功率,从而大幅提高实验灵敏度。由于轴子质量跨越多个数量级,微波腔体必须具备可调性,理想情况下,腔体的可调频率范围应尽可能宽广。由于在给定圆柱形导体腔体系统下,可调频率范围随导体调谐棒的尺寸而增加,故我们开发了一种采用大尺寸调谐棒的腔体系统以扩大此范围。我们首次采用不仅仅是压电电机,还配合齿轮来驱动一个大且相应重量较大的调谐棒,这种组合方式在极端环境下(如轴子暗物质实验中的低温、强磁场和真空环境)具有应用前景。凭借这种来自压电电机和齿轮组合所提供的更大驱动力,我们实现了一个带宽可调的腔体,其频率范围约为腔体中心共振频率的42%,而不会显著牺牲实验灵敏度。
引用
@article{arxiv.2406.07782,
title = {Enhanced tunable cavity development for axion dark matter searches using a piezoelectric motor in combination with gears},
author = {A. K. Yi and T. Seong and S. Lee and S. Ahn and B. I. Ivanov and S. V. Uchaikin and B. R. Ko and Y. K. Semertzidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.07782},
year = {2024}
}
备注
12 pages, 8 figures, JINST accepcted