Daher müssen die Wissenschaftler das Signal verstärken. Hier kommt ihnen zugute, dass die Umwandlung von Axionen in Mikrowellen an jedem Übergang zwischen zwei nicht-leitenden, auch dielektrisch genannten Medien stattfindet.

Für das Experiment bedeutet dies: Wenn man viele Medienübergänge schafft, also zum Beispiel Scheiben aus dielektrischen Materialien aneinanderreiht, können die jeweils entstehenden Mikrowellen kombiniert werden. Außerdem erzeugen Reflektionen zwischen den Scheiben Resonanzen, die das Signal zusätzlich verstärken. Dabei kommt es auf die präzise Positionierung der Scheiben an: Dann können die Wissenschaftler die Umwandlung von Axionen und Photonen in einem vorab definierten Frequenzbereich gezielt verstärken und nach Axionen mit einer bestimmten Masse suchen.

Genau das ist der Plan des MADMAX-Experiments: Zusätzlich zu einem Spiegel sollen 80 dielelektrische Scheiben zum Einsatz kommen. Jede dieser Scheiben hat einen Durchmesser von etwa 1 Meter und einen hohen Brechungsindex. Für die Messungen müssen die Scheiben auf einige Tausendstel Millimeter genau platziert werden.

Die Scheiben sollen ein Signal erzeugen, das zehn- oder sogar hunderttausendfach größer ist als an einem Einzel-Spiegel. Das Signal läge dann in einer Größenordnung von etwa 10^-23 Watt und wäre mit gängigen Technologien messbar. Dieser "Scheiben-Umwandler" wird in ein 10 Tesla-starkes Magnetfeld eingebracht – zum Vergleich: Ein Kühlschrankmagnet bringt es auf etwa 0,05 Tesla. Als Detektor für die Mikrowellen soll ein Radiometer zum Einsatz kommen.