轻暗物质实验 (LDMX)
高能物理 - 实验
2018-08-17 v1 宇宙学与河外天体物理
高能物理 - 唯象学
仪器与探测器
摘要
我们给出了 LDMX（轻暗物质实验，Light Dark Matter Experiment）的初步设计研究，这是一项小规模加速器实验，对亚 GeV 质量区间内直接暗物质与媒介子粒子产生均具有广泛灵敏度。LDMX 在多 GeV 电子-核固定靶碰撞中采用丢失动量与能量技术，探索电子耦合至尚未探明区域，其下限可达并低于由直接热冻结机制所驱动的水平。LDMX 还将对广泛范围内可见与不可见衰变的暗 sector 粒子敏感，从而应对 2017 年美国宇宙愿景暗物质的社区报告中所强调的诸多科学驱动力。LDMX 将通过利用来自 CMS、HPS 与 Mu2e 实验的现有及正在开发的探测器技术来实现所需灵敏度。在本文中，我们给出初步设计概念、基于 GEANT 的探测器性能与信号和本底过程的详细研究，以及一种初步分析方法。我们展示了 LDMX 的第一阶段如何在广阔的亚 GeV 质量范围内，将多种轻暗物质、媒介子与毫电荷粒子的耦合灵敏度提升数个数量级。
引用
@article{arxiv.1808.05219,
title = {Light Dark Matter eXperiment (LDMX)},
author = {Torsten Åkesson and Asher Berlin and Nikita Blinov and Owen Colegrove and Giulia Collura and Valentina Dutta and Bertrand Echenard and Joshua Hiltbrand and David G. Hitlin and Joseph Incandela and John Jaros and Robert Johnson and Gordan Krnjaic and Jeremiah Mans and Takashi Maruyama and Jeremy McCormick and Omar Moreno and Timothy Nelson and Gavin Niendorf and Reese Petersen and Ruth Pöttgen and Philip Schuster and Natalia Toro and Nhan Tran and Andrew Whitbeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.05219},
year = {2018}
}