Dark matter and dark energy make up more than 95% of the universe. Among these components, dark matter has only gravitational interactions. Axion is one of the strongest candidates of the dark matter. If axion exists, it may be the solution to the strong CP problem. In order to detect the dark matter axion, we design an axion haloscope experiment. The experiment is equipped with 18 T High Temperature Superconducting (HTS), high quality factor microwave cavity with copper tuning-rod, and a Josephson Parametric Convertor (JPC), the quantum-noise-limited amplifier, and dilution refrigerator. The detector assembly has done and the first axion data was taken with this halosope detector. The scan frequency range is 4.7789 GHz to 4.8094 GHz (30.5 MHz range). There is no significant signal which is consistent with the dark matter axion on observed frequency range. The upper bounds of axion photon coupling constant $g_{a \gamma \gamma}$ are set $0.98 \times |g_{a \gamma \gamma}^{\text{KSVZ}}|$ in the mass ranges of 19.764 to 19.771 $\mu$eV, $1.76 \times |g_{a \gamma \gamma}^{\text{KSVZ}}|$ in the mass ranges of 19.772 to 19.863 $\mu$eV, and $1.11 \times |g_{a \gamma \gamma}^{\text{KSVZ}}|$ in the mass ranges of 19.863 to 19.890 $\mu$eV with 90% confidence level, respectively.
암흑 물질과 암흑 에너지는 우주의 구성 성분 중 95% 이상을 차지하고 있다. 이 중, 암흑 물질은 중력에 의한 상호작용만 하는 물질을 말한다. 액시온은 암흑 물질의 유력한 후보 중 하나이다. 만약 액시온이 존재한다면, 액시온은 강한 CP 문제의 해법이 될 것이다. 암흑 물질 액시온 검출하기 위해서, 우리는 액시온 헤일로스코프 실험을 디자인 했다. 액시온 헤일로스코프 실험은 18 T 고온 초전도 자석과 높은 Q인자를 가지고 구리 조정 막대가 있는 마이크로파 캐비티, 양자 잡음 극한 증폭기인 조셉슨 매개변수 변환기, 그리고 희석 냉각기를 갖춘다. 검출기 조립이 이루어졌고 이 액시온 헤일로스코프 검출기를 이용한 최초의 액시온 데이터 수집이 되었다. 훑어본 주파수 범의는 4.7789 GHz 부터 4.8094 GHz 까지이다 (30.5 MHz 범위). 관측한 주파수 범위에서는 암흑 물질 액시온과 일치하는 커다란 신호는 보이지 않았다. 액시온 광자 결합 상수 $g_{a \gamma \gamma}$의 최대 경계가 19.764 부터 19.771 $\mu$eV 질량 범위에서는 $0.98 \times |g_{a \gamma \gamma}^{\text{KSVZ}}|$로, 19.772 부터 19.863 $\mu$eV 질량 범위에서는 $1.76 \times |g_{a \gamma \gamma}^{\text{KSVZ}}|$로, 그리고 19.863 부터 19.890 $\mu$eV 질량 범위에서는 $1.11 \times |g_{a \gamma \gamma}^{\text{KSVZ}}|$로 90% 신뢰수준으로 결정이 되었다.
