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用于低频轴子暗物质的微波腔搜寻

高能物理 - 唯象学 2020-07-22 v3 高能物理 - 实验

摘要

对于低质量(频率\ll GHz)轴子,若使用静态背景磁场,搜寻轴子-光子-光子耦合的暗物质探测实验通常灵敏度受抑。这种几何抑制可通过使用高频振荡背景场来缓解。在此,我们给出此类实验的高层构想,使用\sim GHz频率的超导腔。我们讨论了由腔特性引起的信号功率的物理极限,并指出可规避部分限制的腔几何结构。我们还考虑了包括振动噪声和驱动信号泄漏在内的背景如何影响灵敏度。尽管实用的微波场强显著低于可获得的静磁场,但几何抑制的缺失以及更高的品质因数,可能使超导腔实验在某些区间内具备竞争力。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.11056,
  title  = {Microwave cavity searches for low-frequency axion dark matter},
  author = {Robert Lasenby},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11056},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 6 figures; v3: updates for clarity, matches version accepted for Phys Rev D