DANCE 的首次观测与分析:环形腔轴子暗物质搜寻实验

Yuka Oshima; Hiroki Fujimoto; Masaki Ando; Tomohiro Fujita; Jun'ya Kume; Yuta Michimura; Soichiro Morisaki; Koji Nagano; Hiromasa Nakatsuka; Atsushi Nishizawa; Ippei Obata; Taihei Watanabe

doi:10.1088/1742-6596/2156/1/012042

DANCE 的首次观测与分析:环形腔轴子暗物质搜寻实验

仪器与探测器 2022-03-02 v2 天体物理仪器与方法高能物理 - 实验

作者: Yuka Oshima , Hiroki Fujimoto , Masaki Ando , Tomohiro Fujita , Jun'ya Kume , Yuta Michimura , Soichiro Morisaki , Koji Nagano , Hiromasa Nakatsuka , Atsushi Nishizawa , Ippei Obata , Taihei Watanabe

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摘要

环形腔轴子暗物质搜寻实验(Dark matter Axion search with riNg Cavity Experiment, DANCE)被提出用于搜寻轴子暗物质[Phys. Rev. Lett. 121, 161301 (2018)]。我们旨在利用蝴蝶结腔探测由轴子-光子耦合引起的光学线偏振的旋转与振荡。对于轴子质量 $m_a < 10^{-10}~\rm{eV}$ ,DANCE 可将对轴子-光子耦合常数 $g_{a \gamma}$ 的灵敏度相比当前最佳上限提高数个数量级。原型实验 DANCE Act-1 正在进行,以验证该方法的可行性并研究技术噪声。光学系统已组装完毕并评估了腔的性能。首次 12 天观测于 2021 年 5 月成功进行。在线偏振旋转角的单边振幅谱密度上,我们在 $10~\rm{Hz}$ 处达到 $3 \times 10^{-6}~\rm{rad/\sqrt{Hz}}$ 。

关键词

轴子暗物质 DANCE 实验蝴蝶结腔轴子-光子耦合线偏振

引用

@article{arxiv.2110.10607,
  title  = {First observation and analysis of DANCE: Dark matter Axion search with riNg Cavity Experiment},
  author = {Yuka Oshima and Hiroki Fujimoto and Masaki Ando and Tomohiro Fujita and Jun'ya Kume and Yuta Michimura and Soichiro Morisaki and Koji Nagano and Hiromasa Nakatsuka and Atsushi Nishizawa and Ippei Obata and Taihei Watanabe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.10607},
  year   = {2022}
}

备注

5 pages, 3 figures, Proceedings for the 17th International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics, online, August 26 - September 3, 2021. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:2105.06252

DANCE 的首次观测与分析:环形腔轴子暗物质搜寻实验

摘要

关键词

引用

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