用于暗物质搜寻的 Micromegas：CAST/IAXO 与 TREX-DM
仪器与探测器
2016-09-22 v1 高能物理 - 实验
摘要
迄今为止，暗物质最引人注目的候选者是 WIMP 和轴子。本工作探讨了具有微网状气体结构的气体时间投影室（TPC）在搜寻这些粒子方面的适用性。这两种粒子在粒子探测器中会在极低能量下产生极低的率。由于读出具有高粒度、放射纯度和均匀性，Micromegas 探测器能够同时提供低本底率和低能量阈值。小型（几厘米宽）Micromegas 探测器被用于对 CERN 轴子太阳望远镜（CAST）实验中预期的轴子诱导 X 射线信号进行成像。我们展示了在 CAST 中获得的本底水平，以及进一步将其降低至国际轴子天文台（IAXO）所需值的前景。我们还介绍了 TREX-DM，它是轴子研究中使用的 Micromegas 的放大版本，但这次专门用于低质量 WIMP 探测。TREX-DM 是一个基于 Micromegas 的高压 TPC，设计用于容纳几百克的轻核（氩或氖），能量阈值可能达到 100 eV 的水平。本文详细描述了该探测器，以及在表面进行的调试和特性表征阶段的结果。此外，还介绍了 TREX-DM 的本底模型，以及此次搜寻的预期灵敏度，该灵敏度有可能超越当前的实验极限。
引用
@article{arxiv.1609.06459,
title = {Micromegas for dark matter searches: CAST/IAXO & TREX-DM},
author = {J. G. Garza and S. Aune and J. F. Castel and S. Cebrián and T. Dafni and E. Ferrer-Ribas and J. Galán and J. A. García and I. Giomataris and F. J. Iguaz and I. G. Irastorza and G. Luzón and H. Mirallas and T. Papaevangelou and A. Peiró and A. Tomás and T. Vafeiadis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.06459},
year = {2016}
}
备注
4 pages, 5 figures. 4th International Conference on Micro Pattern Gaseous Detectors. (Trieste, 12-15 October 2015)