我们研究了弹性散射对非热WIMP的影响，该热WIMP是由重颗粒在再加热结束时直接衰减而产生的。 当再加热温度远低于冻结温度时，非热WIMP就变得很重要。 通常，已经考虑了两个极限情况。 一个是由于背景辐射的弹性散射，所产生的高能暗物质颗粒被快速加热。 相应的文物丰度是确定的

在这项工作中，我们从数字上重新检查了环诱导的WIMP-核子散射截面，以简化的暗物质模型和最新直接检测实验设定的约束条件。 我们考虑了来自五个简化模型的费米子，标量或矢量暗物质成分，其中疏散自旋-0介体仅与标准模型夸克和暗物质颗粒耦合。 这些模型中的树级WIMP核子截面均被动量抑制。 我们从回路图计算非抑制自旋独立的WIMP核子截面，并研究Xenon1T对暗物质质量和介体质量的约束空间。 还讨论了间接检测和对撞机搜索的约束。

我们考虑一个模型，该模型具有两个规格的单重态铁离子WIMP，它们由单重态标量介体通过希格斯门户与SM粒子通信。 轻型WIMP是稳定的，并扮演着暗物质（DM）候选者的角色，而重分子则是寿命短的WIMP，对当前的DM遗迹密度没有贡献。 除共an灭作用外，重型WIMP在t通道和u通道DM an没截面中起中介作用，在针对XENON1t和LUX实验提供的直接检测约束条件寻找可行的参数空间方面具有重要作用。 这是对最小单重态铁离子DM模型的扩展，该模型的最新直接检测实验排除了整个参数空间（共振区域除外）。 发现在参数空间中存在可行的区域，这些区域逃避了直接检测的上限，并通过WMAP / Planck遵守了观察到的DM残留密度。 我们还发现，将DM cross没横截面的Fermi-LAT上限限制为b b $$ b \ overline {b} $$可以排除可行参数空间中的小区域，而这直接检测实验就无法进行。 该模型举例说明了WIMP范式中的DM候选对象可以轻松逃避直接检测实验的情况。 这种模型很有趣，可以在LHC等对撞机实验中进行研究。

未来的暗物质（DM）直接检测搜索将受到不可还原的中微子背景的影响，这将挑战没有方向敏感性的实验中对实际WIMP信号的识别。 我们假设中微子振荡和最近的COHERENT实验数据的限制，这些中微夸克非标准相互作用（NSI）在这种背景下的影响，这与光介体介导的NSI有关，mmed≲O GeV $$ {m } _ {\ mathrm {med}} \ lesssim \ mathcal {O} \ left（\ mathrm {GeV} \ right）$$。 我们在基于Xe的吨级暗物质探测器中计算了预期的中微子核弹性散射事件数量，包括pp链和CNO循环的太阳中微子通量以及次GeV大气通量，并考虑了NSI的影响。 传播和检测。 我们发现与标准模型期望值有相当大的偏差是可能的，但对于风味-对角线耦合，尤其是对于电子中微子，则更为明显。 我们显示中微子NSI可以增强或耗尽中微子核事件发生率，这可能会影响多吨级探测器中的DM搜索。

我们提出了一种重生成的模型，该模型通过重质粒子的分解消灭非热产生的WIMP来实现，该模型可能导致较低的再加热温度。 暗物质（DM）可以在长寿命重粒子的衰变所产生的再加热期间以非热方式产生，然后即使在热冻结后仍会-灭成较轻的粒子。 DM的重新-灭提供了观察到的重子不对称性以及DM的正确文物密度。 我们研究冲洗效应如何影响重子不对称的产生，并研究抑制它们的模型。 在这种情况下，我们发现DM可以足够重，并且其an灭横截面也可以比通常的热WIMP重结晶中采用的更大。

在重WIMP有效理论中，以1 / M阶分析WIMP-核子散射。 1 / M功率校正（其中M≫mW是WIMP质量）可以区分具有相同通用极限的不同基础UV模型，并且由于在前导时的通用幅度级别抵消，相对于天真预期，它们对直接检测率的影响可以得到增强 订购。 对于弱电SU（2）三重态WIMP，考虑了基本费米子和复合费米子的情况，对低能效理论进行了与标准模型夸克和胶子相互作用的WIMP的必要的一回路和两回路匹配计算。 标量。 对低速WIMP-核子散射截面进行了评估，并与当前的实验极限和预计的未来灵敏度进行了比较。 我们的结果为电弱三重态马里亚纳邦费米子暗物质直接检测率提供了最可靠的预测； 对于这种情况，两个功率校正源之间的抵消会产生较小的总1 / M校正，并且总横截面接近于M≳few×100GeV的通用极限。 对于SU（2）复合标量，1 / M校正引入了对基础强动力学的依赖。 使用领先的手性对数评估，总1 / M校正的幅度和不确定性要比费米离子情况大，其征兆会进一步抑制总横截面。 这些例子为未来的直接检测实验提供了明确的目标，并激发了能够探测TeV质量体系中微子底的大规模检测器。

低温暗物质实验CRESST-II旨在通过闪烁CaWO 4晶体中原子核的弹性散射直接检测WIMP。 我们提出了一种新的，经过高度改进的探测器设计，该探测器设计安装在当前的CRESST-II Phase 2运行中，具有有效的主动抑制表面α背景的能力。 使用CaWO 4棍代替金属夹来固定目标晶体，可以实现内表面完全闪烁的探测器外壳。 提出的检测器（TUM40）提供了一个出色的阈值，0.60 keV和分辨率为σ≥0.090keV（在2.60 keV）。 随着显着降低的背景水平，TUM40对自旋无关的WIMP-核子散射截面设置了严格的限制，并为3MPV以下的WIMP质量探测了一个新的参数空间区域。 在本文中，我们详细讨论了新颖的探测器设计和表面阿尔法事件抑制。

在DAMA晶体中存在OH杂质的情况下，GeV级WIMP弹性散射出氢核，具有约10-33cm2的自旋独立截面，这可能解释了DAMA实验观察到的年度调制，而与其他直接暗相一致 物质搜索，因为散射将发生在低于其他探测器能量阈值的能量处。 在这项工作中，我们检查了这种可能性，并表明，与DAMA晶体中的OH杂质含量无关，由于多种原因，这种情况不能为DAMA信号提供可行的解释。

阳阳地下实验室NaI（Tl）探测器中，原子核上弱相互作用的大颗粒（WIMP）弹性散射的横截面极限是从2967.4 kg·天的数据暴露中获得的。 通过散射过程产生的闪烁光信号的脉冲形状可以确定来自散射过程的原子核后退。 数据与无核后座力假设一致，并且在WIMP核弹性散射截面上设置了WIMP依赖质量的90％置信水平上限。 这些限制部分排除了DAMA / LIBRA允许的区域，用于与相同NaI（Tl）靶物质进行WIMP-钠相互作用。 对于10 GeV / c2的WIMP质量，WIMP核独立自旋截面的90％置信水平上限为3.26×10-4 pb。

我们重新考虑了WIMP暗物质颗粒在核物质上的散射的自旋无关散射矩阵元素的计算不确定性。 除了讨论由于对光夸克标量密度的核子矩阵元素的了解而造成的局限性不确定性之外，我们还对光夸克标量密度$$ \ langle N | {{{\ bar {u}}}} u，{{{\ bar {d} }}} d，{{{\ bar {s}}}} s | N \ rangle $$⟨N| u，u，d，s | s |N⟩，我们还讨论了重夸克标量密度的重要性$$ \ langle N | {{{\ bar {c}}}} c，{{{\ bar {b}}}} b，{{{bar {t}}}} t | N \ rangle $$⟨N| c，c，b′b，t | t |N⟩，并评论夸克质量比的不确定性。 我们使用晶格计算和/或现象学输入来分析过去十年中光夸克密度的估计。 我们发现$$ \ langle N | {{{\ bar {u}}}} u + {{{bar {d}}}} d | N \ rangle $$⟨N|u¯u+ d | d |N⟩大于某些现象学分析中已假设的范围，以及$$ \ langle N | {{