ハロスコープ（物理学）

ハロスコープ^{[ 1 ]}は、暗黒物質の候補である仮説上の粒子であるアクシオンを検出するために設計された実験装置です。^{[ 2 ] [ 3 ]} 1983年にシキヴィエによって初めて提案されたこれらの装置^{[ 4 ]}は、通常、強力な磁場中に配置された共振マイクロ波空洞を使用して、プリマコフ効果を介してアクシオンを検出可能な光子に変換します。

ハロスコープ^{[ 5 ]}は、特定の質量範囲のアクシオンをプローブし、その質量に対応する周波数で共振するようにキャビティを調整することによって動作します。ハロスコープは、その質量領域におけるアクシオン-光子結合定数の最小値を提供してきました。ハロスコープは、アクシオン探索のための現在の実験的取り組みの一部です。^{[ 6 ]}

無線周波数領域におけるアクシオン・光子限界

アクシオン・フォトン限界とハロスポエ実験からの展望

これまでで最もよく知られているハロスコープ実験は、ADMX (Axion Dark Matter eXperiment)です。^{[ 7 ]} ADMX は、共鳴空洞ハロスコープ、すなわち円筒形ハロスコープを使用して、アクシオンを検出することを目的としています。 ^{[ 8 ]} IAXO (International AXion Observatory)などの他のアクシオン実験^{[ 9 ]}は、より広範なアクシオン検出戦略にハロスコープ技術を取り入れている可能性があります。これらの技術の 1 つは、 CASTで運用された RADES (Relic Axion Dark matter Exploratory Setup) です。

ハロスコープ技術は、高周波重力波の検出にも提案されている。これらの概念では、強い磁場中に配置された共振空洞が、アクシオンのような結合やその他の標準模型を超える相互作用を介して重力波エネルギーを電磁信号に変換することができる。このようなアプローチは、LIGOやVirgoのような従来の干渉計ではアクセスできないMHzからGHzの範囲の重力波周波数を探索することを目的としている。^{[ 10 ]}

• Crescini, Nicolò (2022年3月14日). 「強磁性アクシオンハロスコープの製作手順」 . The European Physical Journal Plus . 137 (3). arXiv : 2201.04081 . doi : 10.1140/epjp/s13360-022-02533-w . 2025年7月16日取得。