Dark matter, millicharges, axion and scalar particles, gauge bosons, and other new physics with LDMX

被引:167
作者
Berlin, Asher [1 ]
Blinov, Nikita [1 ]
Krnjaic, Gordan [2 ]
Schuster, Philip [1 ]
Toro, Natalia [1 ]
机构
[1] SLAC Natl Accelerator Lab, Menlo Pk, CA 94025 USA
[2] Fermilab Natl Accelerator Lab, POB 500, Batavia, IL 60510 USA
基金
美国国家科学基金会;
关键词
SEARCH; LIMITS;
D O I
10.1103/PhysRevD.99.075001
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
The proposed LDMX experiment would provide roughly a meter-long region of instrumented tracking and calorimetry that acts as a beam stop for multi-GeV electrons in which each electron is tagged and its evolution measured. This would offer an unprecedented opportunity to access both collider-invisible and ultrashort-lifetime decays of new particles produced in electron (or muon) nuclear fixed-target collisions. In this paper, we show that the missing momentum channel and displaced decay signals in such an experiment could provide world-leading sensitivity to sub-GeV dark matter, millicharged particles, and visibly or invisibly decaying axions, scalars, dark photons, and a range of other new physics scenarios.
引用
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页数:38
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