液体氩时间投影室中核反冲的方向性
摘要：无源暗物质探测利用探测从弱相互作用巨大粒子（WIMP）的弹性散射产生的核反冲（NR）在靶材料中产生的。直接探测暗物质的一个有前途的实验策略是使用双相时间投影室（TPC）来探测液体氩中由NR产生的闪烁和电荷信号。此外，TPC中存在的漂移电场打破了旋转对称性：漂移电场与反冲核动量之间的角度可能影响液体氩中电荷重组概率以及两个信号通道之间的相对平衡。这个事实可能使探测器对WIMP诱导信号的方向敏感，为未来寻找发现机会提供了无误的年度和日常调制特征。RecoildDirectionality（ReD）实验旨在探寻这种定向敏感性。ReD的TPC在INFN Laboratori Nazionali del Sud被中子辐照，并记录了已知反冲方向的72 keV NR的数据。采用了Cataudella等人的依赖方向的液体氩电荷重组模型，并进行了似然统计分析，结果没有显示探测器响应对反冲方向有显著依赖的迹象。初级电离云的长宽比R估计为1.037+/-0.027，并且上限为R<1.072，置信度为90\%。
作者：The DarkSide-20k Collaboration: P. Agnes, I. Ahmad, S. Albergo, I. F. M. Albuquerque, T. Alexander, A. K. Alton, P. Amaudruz, M. Atzori Corona, M. Ave, I. Ch. Avetisov, O. Azzolini, H. O. Back, Z. Balmforth, A. Barrado-Olmedo, P. Barrillon, A. Basco, G. Batignani, V. Bocci, W. M. Bonivento, B. Bottino, M. G. Boulay, J. Busto, M. Cadeddu, A. Caminata, N. Canci, G. Cappello, A. Capra, S. Caprioli, M. Caravati, N. Cargioli, M. Carlini, P. Castello, V. Cataudella, P. Cavalcante, S. Cavuoti, S. Cebrian, J. M. Cela Ruiz, S. Chashin, A. Chepurnov, E. Chyhyrynets, L. Cifarelli, D. Cintas, M. Citterio, B. Cleveland, V. Cocco, E. Conde Vilda, L. Consiglio, S. Copello, G. Covone, M. Czubak, M. D'Aniello, S. D'Auria, M. D. Da Rocha Rolo, S. Davini, A. de Candia, S. De Cecco, D. De Gruttola, G. De Filippis, D. Dell'Aquila, S. De Pasquale, G. De Rosa, G. Dellacasa, A. V. Derbin, A. Devoto, F. Di Capua, L. Di Noto, C. Dionisi, P. Di Stefano, G. Dolganov, F. Dordei, A. Elersich, E. Ellingwood, T. Erjavec, M. Fernandez Diaz, G. Fiorillo, P. Franchini, D. Franco, N. Funicello, F. Gabriele, D. Gahan, C. Galbiati, G. Gallina, G. Gallus, M. Garbini, P. Garcia Abia, A. Gendotti, C. Ghiano, C. Giganti, G. K. Giovanetti, V. Goicoechea Casanueva, A. Gola, G. Grauso, G. Grilli di Cortona, A. Grobov, M. Gromov, M. Guan, M. Guerzoni, M. Gulino, C. Guo, B. R. Hackett, A. L. Hallin, A. Hamer, M. Haranczyk, T. Hessel, S. Hill, S. Horikawa, F. Hubaut, J. Hucker, T. Hugues, An. Ianni, V. Ippolito, C. Jillings, S. Jois, P. Kachru, N. Kemmerich, A. A. Kemp, C. L. Kendziora, M. Kimura, I. Kochanek, K. Kondo, G. Korga, S. Koulosousas, A. Kubankin, M. Kuss, M. Kuzniak, M. La Commara, M. Lai, E. Le Guirriec, E. Leason, A. Leoni, X. Li, L. Lidey, M. Lissia, L. Luzzi, O. Lychagina, O. Macfadyen, I. N. Machulin, S. Manecki, I. Manthos, L. Mapelli, A. Margotti, S. M. Marik, C. Mariani, J. Maricic, A. Marini, M. Mart''inez, C. J. Martoff, G. Matteucci, K. Mavrokoridis, A. B. McDonald, A. Messina, R. Milincic, A. Mitra, A. Moharana, J. Monroe, E. Moretti, M. Morrocchi, T. Mr''oz, V. N. Muratova, C. Muscas, P. Musico, R. Nania, M. Nessi, G. Nieradka, K. Nikolopoulos, J. Nowak, K. Olchansky, A. Oleinik, V. Oleynikov, P. Organtini, A. Ortiz de Sol''orzano, L. Pagani, M. Pallavicini, L. Pandola, E. Pantic, E. Paoloni, G. Paternoster, P. A. Pegoraro, K. Pelczar, V. Pesudo, S. Piacentini, N. Pino, A. Pocar, D. M. Poehlmann, S. Pordes, P. Pralavorio, D. Price, F. Ragusa, Y. Ramachers, M. Razeti, A. L. Renshaw, M. Rescigno, F. Retiere, L. P. Rignanese, C. Ripoli, A. Rivetti, A. Roberts, C. Roberts, J. Rode, G. Rogers, L. Romero, M. Rossi, A. Rubbia, M. A. Sabia, P. Salomone, E. Sandford, S. Sanfilippo, D. Santone, R. Santorelli, C. Savarese, E. Scapparone, G. Schillaci, F. G. Schuckman II, G. Scioli, M. Simeone, P. Skensved, M. D. Skorokhvatov, O. Smirnov, T. Smirnova, B. Smith, A. Sosa, F. Spadoni, M. Spangenberg, R. Stefanizzi, A. Steri, V. Stornelli, S. Stracka, M. Stringer, S. Sulis, A. Sung, Y. Suvorov, A. M. Szelc, R. Tartaglia, A. Taylor, J. Taylor, S. Tedesco, G. Testera, K. Thieme, T. N. Thorpe, A. Tonazzo, A. Tricomi, E. V. Unzhakov, T. Vallivilayil John, M. Van Uffelen, T. Viant, S. Viel, R. B. Vogelaar, J. Vossebeld, M. Wada, M. B. Walczak, H. Wang, Y. Wang, S. Westerdale, L. Williams, I. Wingerter-Seez, R. Wojaczynski, Ma. M. Wojcik, T. Wright, Y. Xie, C. Yang, A. Zabihi, P. Zakhary, A. Zani, A. Zichichi, G. Zuzel and M. P. Zykova
论文ID：2307.15454
分类：Instrumentation and Detectors
分类简称：physics.ins-det
提交时间：2023-07-31