薄膜（高温）超导射频腔用于轴子暗物质搜寻

轴子是一种假想粒子，为冷暗物质候选者。晕镜实验利用射频腔作为探测器，在强磁场中直接搜寻这些粒子。尤其，欧洲核子研究中心的 relic axion detector exploratory setup（RADES）正在质量大于30 $\mu$eV的区间内搜寻轴子暗物质。我们探测器的品质因数与腔体品质因数线性相关，因此我们研究用不同超导材料涂覆腔体以提高品质因数的可能性。由于实验在11 T及以上的强磁场中运行，必须使用具有高临界磁场的超导体。适用于此应用的材料例如 REBa$_2$Cu$_3$O$_{7-x}$、Nb$_3$Sn 或 NbN。我们设计了一个谐振频率约9~GHz的微波腔，其几何结构经优化以方便超导涂覆，并设计成可放入欧洲核子研究中心现有高场加速器磁体的孔径中。该腔体的若干原型采用不同涂覆技术涂以不同超导材料，并在4.2 K强磁场下进行了表征。