激光诱导的 Compton 散射信号寻找暗物质

暗物质（DM）的探测是长期以来 terrestrial 实验面临的挑战。高强度电磁场场所可能为研究强场粒子物理和寻找轻型DM提供一个可行的策略。本文提出通过强激光场中的非线性 Compton 散射来寻找轻型DM。超相对论电子束与强激光脉冲碰撞，其中的光子数足以导致电子衰变产生DM对。我们考虑了Leptophilic 场景下类 Dirac 费米性DM以及有效场论中的DM-电子相互作用。计算了不同双线性算子形式下电子衰变为DM对的衰变率。我们表明激光诱导的 Compton 散射对轻于1MeV的DM有效截至尺度具有灵敏度，并与直接探测实验进行了比较。