Dans un orchestre, les violons jouent la même note, mais si chacun commence à son propre moment, on obtient du bruit au lieu de musique. Il en va de même pour l'axion, cette particule qui pourrait constituer la matière noire. Elle traverse l'instrument et, dans un champ magnétique, se transforme en une faible onde radio. Mais une telle onde est si discrète qu'aucun récepteur ne l'entendrait.
L'instrument DALI rassemble ce murmure en un signal fort. À l'intérieur se trouvent des plaques parallèles en céramique, et derrière elles, un miroir conducteur. Chaque plaque engendre sa propre onde, et si les distances sont bien choisies, toutes les ondes s'additionnent en une seule, comme les voix d'une chorale. C'est le premier amplificateur. Le second est un résonateur : l'onde fait des allers-retours entre les plaques et le miroir, se réfléchissant de nombreuses fois, et gagne en intensité à chaque réflexion.
La découverte principale : ces deux amplificateurs ne se gênent pas mutuellement. Le réglage des plaques n'influence que la quantité d'énergie qui entre dans l'onde en une seule traversée, tandis que le nombre de réflexions reste inchangé. L'instrument peut donc être testé avec une source radio ordinaire : s'il fonctionne avec un signal externe, il réagira aussi précisément à un axion. C'est comme si le chef d'orchestre savait que la disposition des pupitres n'affecte pas le tempo de la musique : on peut les ajuster séparément.
Le prototype DALI utilise des plaques céramiques en oxyde de zirconium stabilisé à l'yttrium, d'une épaisseur de seulement 1 mm, et le facteur de qualité augmente linéairement avec le nombre de couches jusqu'à 20, indépendamment de leur parité.