毫带电粒子诱导原子电离过程中的相对论冲量近似

毫带电粒子已成为探测超越标准模型物理的热门课题。在直接探测实验中，毫带电粒子的参数空间可由原子电离过程加以限制。本工作中，我们发展了相对论冲量近似（RIA）方法，该方法可有效处理毫带电粒子诱导原子电离过程中的原子多体效应。我们推导了毫带电粒子诱导原子电离中 RIA 的公式，获得数值计算结果并与自由电子近似和等效光子近似的结果进行比较。具体地，本工作仔细研究了高纯锗（HPGe）和液氙（LXe）探测器中毫带电暗物质粒子与毫带电中微子所诱导的原子电离。我们估计并计算了 HPGe 和 LXe 探测器中的微分截面、反应事件率，以及下一代基于 HPGe 和 LXe 的实验对暗物质粒子与中微子毫电荷的探测灵敏度，以给出全面研究。我们的结果表明，下一代实验对暗物质粒子毫电荷 $\delta_{\chi}$ 的探测将比当前直接探测实验的最佳界限改善 2-3 个数量级。此外，下一代实验对 Ded 中微子毫电荷 $\delta_{\nu}$ 的探测也将比当前实验界限改善 2-3 倍。