德国仪器原子康普顿散射测量与ab initio 多体计算：对电子 recoil 暗物质探测的意义

diverse searches for direct dark matter（DM）正在寻求源于新物理导致的有效电磁相互作用和leptophilic相互作用，或是具有非常规电子recoil的弱相互作用巨型质子（WIMP）。在陆基探测器中，来自放射性 $\gamma$ 射线经康普顿散射和光子协同散射的低能背景不可避免。对暗物质实验数据的解释依赖于对低能区背景的更好了解。我们提供了原子康普顿散射的2.3%测量，覆盖动量传递范围为180 eV/c 至25 keV/c，使用10克德国仪器探测器，由 $^{137}\mathrm{Cs}$ 来源（7.2 m-Curie活性）施加，并由圆柱形NaI[Tl]探测器收集散射光子。检测康普顿散射的双微分散射截面（DDCS）为明确识别原子多体系统中动力学约束（尤其是Livermore模型）提供了特殊测试。此外，我们进行了介于coherent photon散射和康普顿散射之间的低能背景比较，替换 ${GEANT4}$@software 中的散射函数，该模型采用完全相对论的冲击近似（RIA）并结合Multi-Configuration Dirac-Fock（MCDF）波函数。旨在探索亚GeV质量和电子recoil暗物质理论，我们讨论了包括来自高能 $\gamma$ 射线在德国仪器靶内产生的低能背景的特征。