Conceptual design of BabyIAXO, the intermediate stage towards the International Axion Observatory
A. Abeln
,
K. Altenmüller
,
S. Arguedas Cuendis
,
E. Armengaud
(1)
,
D. Attié
(1)
,
S. Aune
(1)
,
S. Basso
,
L. Bergé
(2)
,
B. Biasuzzi
(1)
,
P.T. C. Borges de Sousa
,
P. Brun
(1)
,
N. Bykovskiy
,
D. Calvet
(1)
,
J.M. Carmona
,
J.F. Castel
,
S. Cebrián
,
V. Chernov
,
F.E. Christensen
,
M.M. Civitani
,
C. Cogollos
,
T. Dafní
,
A. Derbin
,
K. Desch
,
D. Díez
,
M. Dinter
,
B. Döbrich
,
I. Drachnev
,
A. Dudarev
,
L. Dumoulin
(2)
,
D.D. M. Ferreira
,
E. Ferrer-Ribas
(1)
,
I. Fleck
,
J. Galán
,
D. Gascón
,
L. Gastaldo
,
M. Giannotti
,
Y. Giomataris
(1)
,
A. Giuliani
(2)
,
S. Gninenko
,
J. Golm
,
N. Golubev
,
L. Hagge
,
J. Hahn
,
C.J. Hailey
,
D. Hengstler
,
P.L. Henriksen
,
T. Houdy
,
R. Iglesias-Marzoa
,
F.J. Iguaz
(3)
,
I.G. Irastorza
,
C. Iñiguez
,
K. Jakovčić
,
J. Kaminski
,
B. Kanoute
(3)
,
S. Karstensen
,
L. Kravchuk
,
B. Lakić
,
T. Lasserre
(1)
,
P. Laurent
(1)
,
O. Limousin
(1)
,
A. Lindner
,
M. Loidl
(4)
,
I. Lomskaya
,
G. López-Alegre
,
B. Lubsandorzhiev
,
K. Ludwig
,
G. Luzón
,
C. Malbrunot
,
C. Margalejo
,
A. Marin-Franch
,
S. Marnieros
(2)
,
F. Marutzky
,
J. Mauricio
,
Y. Menesguen
(4)
,
M. Mentink
,
S. Mertens
,
F. Mescia
,
J. Miralda-Escudé
,
H. Mirallas
,
J.P. Mols
(1)
,
V. Muratova
,
X.F. Navick
(1)
,
C. Nones
(1)
,
A. Notari
,
A. Nozik
,
L. Obis
,
C. Oriol
(2)
,
F. Orsini
(3)
,
A. Ortiz de Solórzano
,
S. Oster
,
H.P. Pais da Silva
,
V. Pantuev
,
T. Papaevangelou
(1)
,
G. Pareschi
,
K. Perez
,
O. Pérez
,
E. Picatoste
,
M.J. Pivovaroff
,
D.V. Poda
(2)
,
J. Redondo
,
A. Ringwald
,
M. Rodrigues
(4)
,
F. Rueda-Teruel
,
S. Rueda-Teruel
,
E. Ruiz-Choliz
,
J. Ruz
,
E.O. Saemann
,
J. Salvado
,
T. Schiffer
,
S. Schmidt
,
U. Schneekloth
,
M. Schott
,
L. Segui
(1)
,
F. Tavecchio
,
H.H. J. ten Kate
,
I. Tkachev
,
S. Troitsky
,
D. Unger
,
E. Unzhakov
,
N. Ushakov
,
J.K. Vogel
,
D. Voronin
,
A. Weltman
,
U. Werthenbach
,
W. Wuensch
,
A. Yanes-Díaz
A. Abeln
- Fonction : Auteur
K. Altenmüller
- Fonction : Auteur
S. Arguedas Cuendis
- Fonction : Auteur
E. Armengaud
- Fonction : Auteur
- PersonId : 980046
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S. Basso
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P.T. C. Borges de Sousa
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P. Brun
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- PersonId : 755661
- ORCID : 0000-0002-0207-958X
N. Bykovskiy
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J.M. Carmona
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J.F. Castel
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S. Cebrián
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V. Chernov
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F.E. Christensen
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M.M. Civitani
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C. Cogollos
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T. Dafní
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A. Derbin
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K. Desch
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D. Díez
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M. Dinter
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B. Döbrich
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I. Drachnev
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A. Dudarev
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D.D. M. Ferreira
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I. Fleck
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J. Galán
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D. Gascón
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L. Gastaldo
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M. Giannotti
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S. Gninenko
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J. Golm
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N. Golubev
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L. Hagge
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J. Hahn
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C.J. Hailey
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D. Hengstler
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P.L. Henriksen
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T. Houdy
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R. Iglesias-Marzoa
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I.G. Irastorza
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C. Iñiguez
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K. Jakovčić
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J. Kaminski
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S. Karstensen
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L. Kravchuk
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B. Lakić
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A. Lindner
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I. Lomskaya
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G. López-Alegre
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B. Lubsandorzhiev
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K. Ludwig
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G. Luzón
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C. Malbrunot
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C. Margalejo
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A. Marin-Franch
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F. Marutzky
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J. Mauricio
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M. Mentink
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S. Mertens
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F. Mescia
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J. Miralda-Escudé
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H. Mirallas
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A. Notari
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A. Nozik
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L. Obis
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A. Ortiz de Solórzano
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S. Oster
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H.P. Pais da Silva
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V. Pantuev
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G. Pareschi
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K. Perez
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E. Picatoste
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M.J. Pivovaroff
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J. Redondo
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A. Ringwald
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F. Rueda-Teruel
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S. Rueda-Teruel
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E. Ruiz-Choliz
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E.O. Saemann
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J. Salvado
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T. Schiffer
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M. Schott
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F. Tavecchio
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- ORCID : 0000-0003-0256-0995
H.H. J. ten Kate
- Fonction : Auteur
I. Tkachev
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S. Troitsky
- Fonction : Auteur
D. Unger
- Fonction : Auteur
E. Unzhakov
- Fonction : Auteur
N. Ushakov
- Fonction : Auteur
J.K. Vogel
- Fonction : Auteur
D. Voronin
- Fonction : Auteur
A. Weltman
- Fonction : Auteur
U. Werthenbach
- Fonction : Auteur
W. Wuensch
- Fonction : Auteur
A. Yanes-Díaz
- Fonction : Auteur
Résumé
This article describes BabyIAXO, an intermediate experimental stage of the International Axion Observatory (IAXO), proposed to be sited at DESY. IAXO is a large-scale axion helioscope that will look for axions and axion-like particles (ALPs), produced in the Sun, with unprecedented sensitivity. BabyIAXO is conceived to test all IAXO subsystems (magnet, optics and detectors) at a relevant scale for the final system and thus serve as prototype for IAXO, but at the same time as a fully-fledged helioscope with relevant physics reach itself, and with potential for discovery. The BabyIAXO magnet will feature two 10 m long, 70 cm diameter bores, and will host two detection lines (optics and detector) of dimensions similar to the final ones foreseen for IAXO. BabyIAXO will detect or reject solar axions or ALPs with axion-photon couplings down to g$_{aγ}$ ∼ 1.5 × 10$^{−11}$ GeV$^{−1}$, and masses up to m$_{a}$ ∼ 0.25 eV. BabyIAXO will offer additional opportunities for axion research in view of IAXO, like the development of precision x-ray detectors to identify particular spectral features in the solar axion spectrum, and the implementation of radiofrequency-cavity-based axion dark matter setups.[graphic not available: see fulltext]
Domaines
Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det] Physique des Hautes Energies - Expérience [hep-ex]Format du dépôt | Notice |
---|---|
Type de dépôt | Article dans une revue |
Titre |
en
Conceptual design of BabyIAXO, the intermediate stage towards the International Axion Observatory
|
Résumé |
en
This article describes BabyIAXO, an intermediate experimental stage of the International Axion Observatory (IAXO), proposed to be sited at DESY. IAXO is a large-scale axion helioscope that will look for axions and axion-like particles (ALPs), produced in the Sun, with unprecedented sensitivity. BabyIAXO is conceived to test all IAXO subsystems (magnet, optics and detectors) at a relevant scale for the final system and thus serve as prototype for IAXO, but at the same time as a fully-fledged helioscope with relevant physics reach itself, and with potential for discovery. The BabyIAXO magnet will feature two 10 m long, 70 cm diameter bores, and will host two detection lines (optics and detector) of dimensions similar to the final ones foreseen for IAXO. BabyIAXO will detect or reject solar axions or ALPs with axion-photon couplings down to g$_{aγ}$ ∼ 1.5 × 10$^{−11}$ GeV$^{−1}$, and masses up to m$_{a}$ ∼ 0.25 eV. BabyIAXO will offer additional opportunities for axion research in view of IAXO, like the development of precision x-ray detectors to identify particular spectral features in the solar axion spectrum, and the implementation of radiofrequency-cavity-based axion dark matter setups.[graphic not available: see fulltext]
|
Auteur(s) |
A. Abeln
, K. Altenmüller
, S. Arguedas Cuendis
, E. Armengaud
1
, D. Attié
1
, S. Aune
1
, S. Basso
, L. Bergé
2
, B. Biasuzzi
1
, P.T. C. Borges de Sousa
, P. Brun
1
, N. Bykovskiy
, D. Calvet
1
, J.M. Carmona
, J.F. Castel
, S. Cebrián
, V. Chernov
, F.E. Christensen
, M.M. Civitani
, C. Cogollos
, T. Dafní
, A. Derbin
, K. Desch
, D. Díez
, M. Dinter
, B. Döbrich
, I. Drachnev
, A. Dudarev
, L. Dumoulin
2
, D.D. M. Ferreira
, E. Ferrer-Ribas
1
, I. Fleck
, J. Galán
, D. Gascón
, L. Gastaldo
, M. Giannotti
, Y. Giomataris
1
, A. Giuliani
2
, S. Gninenko
, J. Golm
, N. Golubev
, L. Hagge
, J. Hahn
, C.J. Hailey
, D. Hengstler
, P.L. Henriksen
, T. Houdy
, R. Iglesias-Marzoa
, F.J. Iguaz
3
, I.G. Irastorza
, C. Iñiguez
, K. Jakovčić
, J. Kaminski
, B. Kanoute
3
, S. Karstensen
, L. Kravchuk
, B. Lakić
, T. Lasserre
1
, P. Laurent
1
, O. Limousin
1
, A. Lindner
, M. Loidl
4
, I. Lomskaya
, G. López-Alegre
, B. Lubsandorzhiev
, K. Ludwig
, G. Luzón
, C. Malbrunot
, C. Margalejo
, A. Marin-Franch
, S. Marnieros
2
, F. Marutzky
, J. Mauricio
, Y. Menesguen
4
, M. Mentink
, S. Mertens
, F. Mescia
, J. Miralda-Escudé
, H. Mirallas
, J.P. Mols
1
, V. Muratova
, X.F. Navick
1
, C. Nones
1
, A. Notari
, A. Nozik
, L. Obis
, C. Oriol
2
, F. Orsini
3
, A. Ortiz de Solórzano
, S. Oster
, H.P. Pais da Silva
, V. Pantuev
, T. Papaevangelou
1
, G. Pareschi
, K. Perez
, O. Pérez
, E. Picatoste
, M.J. Pivovaroff
, D.V. Poda
2
, J. Redondo
, A. Ringwald
, M. Rodrigues
4
, F. Rueda-Teruel
, S. Rueda-Teruel
, E. Ruiz-Choliz
, J. Ruz
, E.O. Saemann
, J. Salvado
, T. Schiffer
, S. Schmidt
, U. Schneekloth
, M. Schott
, L. Segui
1
, F. Tavecchio
, H.H. J. ten Kate
, I. Tkachev
, S. Troitsky
, D. Unger
, E. Unzhakov
, N. Ushakov
, J.K. Vogel
, D. Voronin
, A. Weltman
, U. Werthenbach
, W. Wuensch
, A. Yanes-Díaz
1
IRFU -
Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers
( 53946 )
- CEA Saclay
F-91191 Gif sur Yvette cedex
- France
2
IJCLab -
Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie
( 578151 )
- Bât. 100 et 200, 15 rue Georges Clémenceau 91405 Orsay
- France
3
SSOLEIL -
Synchrotron SOLEIL
( 1744 )
- L'Orme des Merisiers Saint-Aubin - BP 48 91192 GIF-sur-YVETTE CEDEX
- France
4
LNHB (CEA, LIST) -
Laboratoire National Henri Becquerel (CEA, LIST)
( 40138 )
- CEA LIST F-91191 Gif-sur-Yvette Cedex
- France
|
Nom de la revue |
|
Langue du document |
Anglais
|
Vulgarisation |
Non
|
Comité de lecture |
Oui
|
Audience |
Internationale
|
Date de publication |
2021
|
Volume |
05
|
Page/Identifiant |
137
|
Domaine(s) |
|
Collaboration/Projet |
|
Projet(s) ANR |
|
Mots-clés |
en
Beyond Standard Model, Dark matter, CP violation, Other experiments, axion: solar, axion: dark matter, IAXO, optics, axion-like particles, sensitivity, detector: design
|
arXiv Id | 2010.12076 |
DOI | 10.1007/JHEP05(2021)137 |
inSPIRE HEP | 1826016 |
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