Q 带宽暗光子探测器：一种新型耦合调谐结构
宇宙学与河外天体物理
2025-04-22 v1 高能物理 - 实验
摘要
实验室探索暗物质对于理解物理和宇宙学中的多个根本性难题至关重要。大多数基于腔体的探测器聚焦于 10 GHz 以下的频率范围，而高频参数空间鲜有被探索，这源于制造微波腔体的技术挑战。本文报道了首个operating于 Q 带的暗光子探测器，其腔体频率为 33.141 GHz。我们设计了一种 novel coupling tuning structure（新型耦合调谐结构），其与腔体分离，以避免降低腔体的品质因子。我们在 33.139 GHz 至 33.143 GHz的频率范围内建立了最严格的约束 （置信水平为 90%），对应暗光子质量范围为 137.05 eV 至 137.07 eV。该结果在准确度上超过了以往天文学约束近三个数量级。这一工作已证明了 Q 带暗物质探测器的可行性。未来通过低温实验，约束条件可进一步提高一个数量级以上，并且该装置可扩展用于探测轴子、类轴子以及高频引力波。
引用
@article{arxiv.2504.14944,
title = {Haloscope Searching for Dark Photons at Q-band with a Novel Coupling Tuning Structure},
author = {Yue Yin and Runqi Kang and Man Jiao and Xing Rong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14944},
year = {2025}
}