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WISPLC:利用LC电路搜寻暗物质

高能物理 - 实验 2022-07-20 v3 宇宙学与河外天体物理 高能物理 - 唯象学

摘要

近几十年来,暗物质搜寻的焦点已扩展至轴子或类轴子等低质量粒子,并且无论是在QCD框架内还是超越该框架的新颖理论方案也拓展了现象学图景,引起了额外的关注。假设暗物质由轴子组成,在螺线管磁场存在时,它们会诱导位移电流,从而产生环形磁场。利用LC电路的弱相互作用细粒子探测(WISPLC)是一项精密直接探测实验,将在先前未探索的参数空间部分搜寻类轴子等轻暗物质候选者。我们提出了在拾取环路中捕获该环形磁场通量的两种信号探测方案。WISPLC以宽带和共振两种模式运行,其中使用LC电路将信号增强,预期Q因子104\sim 10^4。考虑到探测器的不可约通量噪声,我们估算了该实验在101110^{-11} eV至10610^{-6} eV轴子质量范围内的灵敏度,可达到gaγγ1015 GeV1g_{a\gamma\gamma}\approx 10^{-15}~\mathrm{GeV}^{-1}的可探测轴子-光子耦合,从而能够探测弦理论所驱动的超轻轴子对应的质量范围。WISPLC实验已获得全额资助,目前处于建设阶段。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.04541,
  title  = {WISPLC: Search for Dark Matter with LC Circuit},
  author = {Zhongyue Zhang and Oindrila Ghosh and Dieter Horns},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.04541},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 4 figures