闭式介质共振器对轴子暗物质的灵敏度
天体物理仪器与方法
2026-03-06 v1 高能物理 - 实验
摘要
我们提出一种方法，用于确定闭式介质共振器对轴子暗物质的灵敏度。介质共振器旨在通过利用磁场外部的介质盘堆叠和镜面来探测理论上有动机的轴子质量范围约为 eV 至 eV。轴子-光子转换体积几乎与轴子质量无关，从而偏好大规模设计以提高灵敏度。由于体积较大，仿真计算昂贵且耗时。本文提出了一种可用于以最小计算资源确定实验灵敏度的简单模型。该模型能够描述闭式介质共振器的电磁响应，考虑到实际的几何缺陷以及接收机系统引入的噪声。它被应用于 CERN 1.6 T Morpurgo 磁场中 MAgnetized Disk and Mirror Axion Experiment（MADMAX）原型机采集的数据。该工作为首次使用介质共振器进行轴子暗物质搜索奠定了基础，并为未来使用 MADMAX 的暗物质搜索提供了基础。
引用
@article{arxiv.2603.05006,
title = {Sensitivity of a closed dielectric haloscope to axion dark matter},
author = {A. Ivanov and D. Leppla-Weber and B. Ary dos Santos Garcia and D. Bergermann and H. Byun and A. Caldwell and V. Dabhi and C. Diaconu and J. Diehl and G. Dvali and B. Döbrich and J. Egge and E. Garutti and S. Heyminck and T. Houdy and F. Hubaut and J. Jochum and A. Kazemipour and Y. Kermaidic and S. Knirck and M. Kramer and D. Kreikemeyer-Lorenzo and C. Krieger and C. Lee and X. Li and A. Lindner and B. Majorovits and J. Maldonado and A. Martini and A. Miyazaki and E. Öz and P. Pralavorio and G. Raffelt and J. Redondo and A. Ringwald and J. Schaffran and A. Schmidt and L. Stankewitz and F. Steffen and C. Strandhagen and I. Usherov and H. Wang and G. Wieching},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05006},
year = {2026}
}