ADMX-Experiment
Das Axion Dark Matter Experiment (ADMX)[1] ist ein Axion-Haloskop-Experiment am Lawrence Livermore National Laboratory und zielt auf die Suche nach axion-artigen Teilchen im Massenbereich von 1,3 μeV/c² < ma < 13 μeV/c². Das Experiment ist seit 1998 in Betrieb[2].
Das ADMX-Experiment benutzt einen sogenannten Sikivie-Detektor (nach Pierre Sikivie, der viele Nachweisexperimente zum Axion vorschlug). Der grundlegende experimentelle Ansatz basiert auf der Verwendung einer resonanten Mikrowellenkavität in einem großen supraleitenden Magneten. Sollten axion-artige Teilchen einen Teil der dunklen Materie ausmachen und eine Masse im sensitiven Bereich des ADMX-Experiments besitzen, so sollten sich diese im starken Magnetfeld mittels des Primakoff-Effekts in zwei Photonen umwandeln können. Diese Photonen würden als sehr kleine Energiemenge in der Kavität gemessen werden können. Das Magnetfeld des ADMX-Experiments beträgt 8 Tesla, was der entscheidende Parameter für die Sensitivität des Experiments ist. Die Resonanzfrequenz der Kavität wird durch ihre zylindrische Form der Länge 1 Meter und einem Durchmesser von etwa 0,5 Meter bestimmt.[2]
Die bisher veröffentlichten Messungen des ADMX-Experiments können axion-artige Teilchen im genannten Massenbereich mit einer Kopplungskonstante zu Photonen von bis zu gayy<10−15 GeV−1 ausschließen.[3] Sie testen damit auch Axionmodelle, welche eine Erklärung für das sogenannte starke CP-Problem liefern könnten (KSVZ-Axione).
Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ ADMX Collaboration: The Axion Dark Matter eXperiment. Abgerufen am 12. Dezember 2023 (englisch).
- ↑ a b C. Hagmann, D. Kinion, W. Stoeffl, K. van Bibber, E. Daw, H. Peng, Leslie J. Rosenberg, J. LaVeigne, P. Sikivie, N. Sullivan, D. Tanner, F. Nezrick, Michael S. Turner, D. Moltz, J. Powell, N. Golubev: Results from a High-Sensitivity Search for Cosmic Axions. In: Physical Review Letters. Band 80, Nr. 10, 9. März 1998, ISSN 0031-9007, S. 2043–2046, doi:10.1103/PhysRevLett.80.2043 (arxiv=astro-ph/9801286 [abgerufen am 12. Dezember 2023]).
- ↑ N. Du, N. Force, R. Khatiwada, E. Lentz, R. Ottens, L. J. Rosenberg, G. Rybka, G. Carosi, N. Woolett, D. Bowring, A. S. Chou, A. Sonnenschein, W. Wester, C. Boutan, N. S. Oblath, R. Bradley, E. J. Daw, A. V. Dixit, J. Clarke, S. R. O'Kelley, N. Crisosto, J. R. Gleason, S. Jois, P. Sikivie, I. Stern, N. S. Sullivan, D. B. Tanner, G. C. Hilton: A Search for Invisible Axion Dark Matter with the Axion Dark Matter Experiment. In: Physical Review Letters. Band 120, Nr. 15, 9. April 2018, ISSN 0031-9007, S. 151301, doi:10.1103/PhysRevLett.120.151301 (arXiv=1804.05750 [abgerufen am 12. Dezember 2023]).