Related papers: After LUX: The LZ Program

The Cryogenic System for the Panda-X Dark Matter Search Experiment

Panda-X is a liquid xenon dual-phase detector for the Dark Matter Search. The first modestly-sized module will soon be installed in the China JinPing Deep Underground Laboratory in Sichuan province, P.R. China. The cryogenics system is…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2015-06-05 Zhao Li , Karl Ludwig Giboni , Haowei Gong , Xiangdong Ji , Andy Tan

Cosmic-ray boosted dark matter in Xe-based direct detection experiments

LUX-ZEPLIN (LZ) collaboration has achieved the strongest constraint on weak-scale dark matter (DM)-nucleon spin-independent (SI) scattering cross section in a large region of parameter space. In this paper, we take a complementary approach…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2024-02-08 Tarak Nath Maity , Ranjan Laha

Kiloton-scale xenon detectors for neutrinoless double beta decay and other new physics searches

Large detectors employing xenon are a leading technology in existing and planned searches for new physics, including searches for neutrinoless double beta decay ($0\nu\beta\beta$) and dark matter. While upcoming detectors will employ target…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-12-22 A. Avasthi , T. W. Bowyer , C. Bray , T. Brunner , N. Catarineu , E. Church , R. Guenette , S. J. Haselschwardt , J. C. Hayes , M. Heffner , S. A. Hertel , P. H. Humble , A. Jamil , S. Kim , R. F. Lang , K. G. Leach , B. G. Lenardo , W. H. Lippincott , A. Marino , D. N. McKinsey , E. H. Miller , D. C. Moore , B. Mong , B. Monreal , M. E. Monzani , I. Olcina , J. L. Orrell , S. Pang , A. Pocar , P. C. Rowson , R. Saldanha , S. Sangiorgio , C. Stanford , A. Visser

Improving sensitivity to low-mass dark matter in LUX using a novel electrode background mitigation technique

This paper presents a novel technique for mitigating electrode backgrounds that limit the sensitivity of searches for low-mass dark matter (DM) using xenon time projection chambers. In the LUX detector, signatures of low-mass DM…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2021-07-28 LUX Collaboration , D. S. Akerib , S. Alsum , H. M. Araújo , X. Bai , J. Balajthy , J. Bang , A. Baxter , E. P. Bernard , A. Bernstein , T. P. Biesiadzinski , E. M. Boulton , B. Boxer , P. Brás , S. Burdin , D. Byram , M. C. Carmona-Benitez , C. Chan , J. E. Cutter , L. de Viveiros , E. Druszkiewicz , A. Fan , S. Fiorucci , R. J. Gaitskell , C. Ghag , M. G. D. Gilchriese , C. Gwilliam , C. R. Hall , S. J. Haselschwardt , S. A. Hertel , D. P. Hogan , M. Horn , D. Q. Huang , C. M. Ignarra , R. G. Jacobsen , O. Jahangir , W. Ji , K. Kamdin , K. Kazkaz , D. Khaitan , E. V. Korolkova , S. Kravitz , V. A. Kudryavtsev , E. Leason , B. G. Lenardo , K. T. Lesko , J. Liao , J. Lin , A. Lindote , M. I. Lopes , A. Manalaysay , R. L. Mannino , N. Marangou , D. N. McKinsey , D. -M. Mei , J. A. Morad , A. St. J. Murphy , A. Naylor , C. Nehrkorn , H. N. Nelson , F. Neves , A. Nilima , K. C. Oliver-Mallory , K. J. Palladino , C. Rhyne , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , P. Rossiter , S. Shaw , T. A. Shutt , C. Silva , M. Solmaz , V. N. Solovov , P. Sorensen , T. J. Sumner , N. Swanson , M. Szydagis , D. J. Taylor , R. Taylor , W. C. Taylor , B. P. Tennyson , P. A. Terman , D. R. Tiedt , W. H. To , L. Tvrznikova , U. Utku , A. Vacheret , A. Vaitkus , V. Velan , R. C. Webb , J. T. White , T. J. Whitis , M. S. Witherell , F. L. H. Wolfs , D. Woodward , X. Xiang , J. Xu , C. Zhang

DARWIN: dark matter WIMP search with noble liquids

DARWIN (dark matter wimp search with noble liquids) is a design study for a next-generation, multi-ton dark matter detector in Europe. Liquid argon and/or liquid xenon are the target media for the direct detection of dark matter candidates…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2019-08-14 Laura Baudis

XMASS

The XMASS detector is a large single phase liquid Xenon scintillator.After its feasibility had been studied using a 100 kg size prototype detector, an 800 kg size detector is being built for dark matter search with the sensitivity of…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2019-08-13 Hiroyuki Sekiya

The XENON100 Detector

XENON100 is a liquid xenon (LXe) time projection chamber built to search for rare collisions of hypothetical, weakly interacting massive particles (WIMPs). Operated in a low-background shield at the Gran Sasso underground laboratory in…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2012-06-29 P. R. Scovell , XENON100 Collaboration

Measurement of the LCLS-II dark current using the LDMX Trigger Scintillator Prototype

The Light Dark Matter eXperiment (LDMX) is a proposed fixed-target missing momentum search for sub-GeV thermal relic dark matter. LDMX aims to probe thermal dark matter targets with 1016 electrons on target. Such an approach requires a…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2026-02-13 Elizabeth Berzin , Lene Kristian Bryngemark , Robert Craig Group , Joesph Kaminski , Timothy Nelson , Rory O'Dwyer , Jessica Pascadlo , Emrys Peets , Benjamin Reese , Lauren Tompkins , Kieran Wall , Andrew Whitbeck

Measuring Double-Electron Capture with Liquid Xenon Experiments

We investigate the possibilities of observing the decay mode for $^{124}$Xe in which two electrons are captured, two neutrinos are emitted, and the final daughter nucleus is in its ground state, using dark matter experiments with liquid…

Nuclear Experiment · Physics 2015-06-17 D. -M. Mei , I. Marshall , W. -Z. Wei , C. Zhang

Proposal of a Geiger-type Single-Phase Liquid Xenon Time Projection Chamber as Potential Detector Technique for Dark Matter Direct Search

Dual phase time projection chamber using liquid xenon as target material is one of most successful detectors for dark matter direct search, and has improved the sensitivities of searching for weakly interacting massive particles by almost…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-09-01 Qing Lin

DARWIN: towards the ultimate dark matter detector

DARk matter WImp search with liquid xenoN (DARWIN) will be an experiment for the direct detection of dark matter using a multi-ton liquid xenon time projection chamber at its core. Its primary goal will be to explore the experimentally…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2016-12-02 J. Aalbers , F. Agostini , M. Alfonsi , F. D. Amaro , C. Amsler , E. Aprile , L. Arazi , F. Arneodo , P. Barrow , L. Baudis , M. L. Benabderrahmane , T. Berger , B. Beskers , A. Breskin , P. A. Breur , A. Brown , E. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , L. Buetikofer , J. Calven , J. M. R. Cardoso , D. Cichon , D. Coderre , A. P. Colijn , J. Conrad , J. P. Cussonneau , M. P. Decowski , S. Diglio , G. Drexlin , E. Duchovni , E. Erdal , G. Eurin , A. Ferella , A. Fieguth , W. Fulgione , A. Gallo Rosso , P. Di Gangi , A. Di Giovanni , M. Galloway , M. Garbini , C. Geis , F. Glueck , L. Grandi , Z. Greene , C. Grignon , C. Hasterok , V. Hannen , E. Hogenbirk , J. Howlett , D. Hilk , C. Hils , A. James , B. Kaminsky , S. Kazama , B. Kilminster , A. Kish , L. M. Krauss , H. Landsman , R. F. Lang , Q. Lin , F. L. Linde , S. Lindemann , M. Lindner , J. A. M. Lopes , T. Marrodan Undagoitia , J. Masbou , F. V. Massoli , D. Mayani , M. Messina , K. Micheneau , A. Molinario , K. D. Mora , E. Morteau , M. Murra , J. Naganoma , J. L. Newstead , K. Ni , U. Oberlack , P. Pakarha , B. Pelssers , P. de Perio , R. Persiani , F. Piastra , M. C. Piro , G. Plante , L. Rauch , S. Reichard , A. Rizzo , N. Rupp , J. M. F. Dos Santos , G. Sartorelli , M. Scheibelhut , S. Schindler , M. Schumann , J. Schreiner , L. Scotto Lavina , M. Selvi , P. Shagin , M. C. Silva , H. Simgen , P. Sissol , M. von Sivers , D. Thers , J. Thurn , A. Tiseni , R. Trotta , C. D. Tunnell , K. Valerius , M. A. Vargas , H. Wang , Y. Wei , C. Weinheimer , T. Wester , J. Wulf , Y. Zhang , T. Zhu , K. Zuber

Measurement of the Gamma Ray Background in the Davis Cavern at the Sanford Underground Research Facility

Deep underground environments are ideal for low background searches due to the attenuation of cosmic rays by passage through the earth. However, they are affected by backgrounds from $\gamma$-rays emitted by $^{40}$K and the $^{238}$U and…

Instrumentation and Detectors · Physics 2019-11-18 D. S. Akerib , C. W. Akerlof , S. K. Alsum , N. Angelides , H. M. Araújo , J. E. Armstrong , M. Arthurs , X. Bai , J. Balajthy , S. Balashov , A. Baxter , E. P. Bernard , A. Biekert , T. P. Biesiadzinski , K. E. Boast , B. Boxer , P. Brás , J. H. Buckley , V. V. Bugaev , S. Burdin , J. K. Busenitz , C. Carels , D. L. Carlsmith , M. C. Carmona-Benitez , M. Cascella , C. Chan , A. Cole , A. Cottle , J. E. Cutter , C. E. Dahl , L. de Viveiros , J. E. Y. Dobson , E. Druszkiewicz , T. K. Edberg , A. Fan , S. Fiorucci , H. Flaecher , T. Fruth , R. J. Gaitskell , J. Genovesi , C. Ghag , M. G. D. Gilchriese , S. Gokhale , M. G. D. van der Grinten , C. R. Hall , S. Hans , J. Harrison , S. J. Haselschwardt , S. A. Hertel , J. Y-K. Hor , M. Horn , D. Q. Huang , C. M. Ignarra , O. Jahangir , W. Ji , J. Johnson , A. C. Kaboth , K. Kamdin , D. Khaitan , A. Khazov , W. T. Kim , C. D. Kocher , L. Korley , E. V. Korolkova , J. Kras , H. Kraus , S. W. Kravitz , L. Kreczko , B. Krikler , V. A. Kudryavtsev , E. A. Leason , J. Lee , D. S. Leonard , K. T. Lesko , C. Levy , J. Li , J. Liao , F. -T. Liao , J. Lin , A. Lindote , R. Linehan , W. H. Lippincott , R. Liu , X. Liu , C. Loniewski , M. I. Lopes , B. López Paredes , W. Lorenzon , S. Luitz , J. M. Lyle , P. A. Majewski , A. Manalaysay , L. Manenti , R. L. Mannino , N. Marangou , M. F. Marzioni , D. N. McKinsey , J. McLaughlin , Y. Meng , E. H. Miller , M. E. Monzani , J. A. Morad , E. Morrison , B. J. Mount , A. St. J. Murphy , D. Naim , A. Naylor , C. Nedlik , C. Nehrkorn , H. N. Nelson , F. Neves , J. Nikoleyczik , A. Nilima , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , S. Pal , K. J. Palladino , E. K. Pease , B. P. Penning , G. Pereira , A. Piepke , K. Pushkin , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , J. P. Rodrigues , R. Rosero , P. Rossiter , G. Rutherford , A. B. M. R. Sazzad , R. W. Schnee , M. Schubnell , P. R. Scovell , D. Seymour , S. Shaw , T. A. Shutt , J. J. Silk , C. Silva , M. Solmaz , V. N. Solovov , P. Sorensen , I. Stancu , A. Stevens , T. M. Stiegler , K. Stifter , M. Szydagis , W. C. Taylor , R. Taylor , D. Temples , P. A. Terman , D. R. Tiedt , M. Timalsina , A Tomás , M. Tripathi , L. Tvrznikova , U. Utku , S. Uvarov , A. Vacheret , J. J. Wang , J. R. Watson , R. C. Webb , R. G. White , T. J. Whitis , F. L. H. Wolfs , D. Woodward , J. Yin

Search for light Dark Sectors with GeV Muon Beams

Sub-GeV light dark matter often requires new light mediators, such as a dark $Z$ boson in the $L_\mu - L_\tau$ gauge theory. We study the search potential for such a $Z^\prime$ boson via the process $\mu e^- \to \mu e^- X$, with $X$…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2025-11-13 Zijian Wang , Leyun Gao , Zhuo Chen , Cheng-en Liu , Jinning Li , Qite Li , Chen Zhou , Qiang Li , Yu Xu , Xueheng Zhang , Liangwen Chen , Zhiyu Sun , Ce Zhang

Background Determination for the LUX-ZEPLIN (LZ) Dark Matter Experiment

The LUX-ZEPLIN experiment recently reported limits on WIMP-nucleus interactions from its initial science run, down to $9.2\times10^{-48}$ cm$^2$ for the spin-independent interaction of a 36 GeV/c$^2$ WIMP at 90% confidence level. In this…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2023-07-19 J. Aalbers , D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , F. Alder , S. K. Alsum , C. S. Amarasinghe , A. Ames , T. J. Anderson , N. Angelides , H. M. Araújo , J. E. Armstrong , M. Arthurs , A. Baker , J. Bang , J. W. Bargemann , A. Baxter , K. Beattie , P. Beltrame , E. P. Bernard , A. Bhatti , A. Biekert , T. P. Biesiadzinski , H. J. Birch , G. M. Blockinger , B. Boxer , C. A. J. Brew , P. Brás , S. Burdin , M. Buuck , R. Cabrita , M. C. Carmona-Benitez , C. Chan , A. Chawla , H. Chen , A. P. S. Chiang , N. I. Chott , M. V. Converse , A. Cottle , G. Cox , O. Creaner , C. E. Dahl , A. David , S. Dey , L. de Viveiros , C. Ding , J. E. Y. Dobson , E. Druszkiewicz , S. R. Eriksen , A. Fan , N. M. Fearon , S. Fiorucci , H. Flaecher , E. D. Fraser , T. Fruth , R. J. Gaitskell , J. Genovesi , C. Ghag , R. Gibbons , M. G. D. Gilchriese , S. Gokhale , J. Green , M. G. D. van der Grinten , C. B. Gwilliam , C. R. Hall , S. Han , E. Hartigan-O'Connor , S. J. Haselschwardt , S. A. Hertel , G. Heuermann , M. Horn , D. Q. Huang , D. Hunt , C. M. Ignarra , R. G. Jacobsen , O. Jahangir , R. S. James , J. Johnson , A. C. Kaboth , A. C. Kamaha , D. Khaitan , I. Khurana , R. Kirk , D. Kodroff , L. Korley , E. V. Korolkova , H. Kraus , S. Kravitz , L. Kreczko , B. Krikler , V. A. Kudryavtsev , E. A. Leason , J. Lee , D. S. Leonard , K. T. Lesko , C. Levy , J. Lin , A. Lindote , R. Linehan , W. H. Lippincott , X. Liu , M. I. Lopes , E. Lopez Asamar , B. López Paredes , W. Lorenzon , C. Lu , S. Luitz , P. A. Majewski , A. Manalaysay , R. L. Mannino , N. Marangou , M. E. McCarthy , D. N. McKinsey , J. McLaughlin , E. H. Miller , E. Mizrachi , A. Monte , M. E. Monzani , J. D. Morales Mendoza , E. Morrison , B. J. Mount , M. Murdy , A. St. J. Murphy , D. Naim , A. Naylor , C. Nedlik , H. N. Nelson , F. Neves , A. Nguyen , J. A. Nikoleyczik , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , J. Orpwood , K. J. Palladino , J. Palmer , N. Parveen , S. J. Patton , B. Penning , G. Pereira , E. Perry , T. Pershing , A. Piepke , D. Porzio , S. Poudel , Y. Qie , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , H. S. Riyat , R. Rosero , P. Rossiter , T. Rushton , D. Santone , A. B. M. R. Sazzad , R. W. Schnee , S. Shaw , T. Shutt , J. J. Silk , C. Silva , G. Sinev , R. Smith , M. Solmaz , V. N. Solovov , P. Sorensen , J. Soria , I. Stancu , A. Stevens , K. Stifter , B. Suerfu , T. J. Sumner , N. Swanson , M. Szydagis , R. Taylor , W. C. Taylor , D. J. Temples , P. A. Terman , D. R. Tiedt , M. Timalsina , Z. Tong , D. R. Tovey , J. Tranter , M. Trask , M. Tripathi , D. R. Tronstad , W. Turner , U. Utku , A. C. Vaitkus , A. Wang , J. J. Wang , W. Wang , Y. Wang , J. R. Watson , R. C. Webb , T. J. Whitis , M. Williams , F. L. H. Wolfs , S. Woodford , D. Woodward , C. J. Wright , Q. Xia , X. Xiang , J. Xu , M. Yeh

Results from the First Science Run of the ZEPLIN-III Dark Matter Search Experiment

The ZEPLIN-III experiment in the Palmer Underground Laboratory at Boulby uses a 12kg two-phase xenon time projection chamber to search for the weakly interacting massive particles (WIMPs) that may account for the dark matter of our Galaxy.…

Astrophysics · Physics 2009-11-06 V. N. Lebedenko , H. M. Araujo , E. J. Barnes , A. Bewick , R. Cashmore , V. Chepel , A. Currie , D. Davidge , J. Dawson , T. Durkin , B. Edwards , C. Ghag , M. Horn , A. S. Howard , A. J. Hughes , W. G. Jones , M. Joshi , G. E. Kalmus , A. G. Kovalenko , A. Lindote , I. Liubarsky , M. I. Lopes , R. Luscher , P. Majewski , A. StJ. Murphy , F. Neves , J. Pinto da Cunha , R. Preece , J. J. Quenby , P. R. Scovell , C. Silva , V. N. Solovov , N. J. T. Smith , P. F. Smith , V. N. Stekhanov , T. J. Sumner , C. Thorne , R. J. Walker

First Dark Matter Search Results from the XENON1T Experiment

We report the first dark matter search results from XENON1T, a $\sim$2000-kg-target-mass dual-phase (liquid-gas) xenon time projection chamber in operation at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso in Italy and the first ton-scale detector…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2017-11-27 E. Aprile , J. Aalbers , F. Agostini , M. Alfonsi , F. D. Amaro , M. Anthony , F. Arneodo , P. Barrow , L. Baudis , B. Bauermeister , M. L. Benabderrahmane , T. Berger , P. A. Breur , A. Brown , A. Brown , E. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , L. Bütikofer , J. Calvén , J. M. R. Cardoso , M. Cervantes , D. Cichon , D. Coderre , A. P. Colijn , J. Conrad , J. P. Cussonneau , M. P. Decowski , P. de Perio , P. Di Gangi , A. Di Giovanni , S. Diglio , G. Eurin , J. Fei , A. D. Ferella , A. Fieguth , W. Fulgione , A. Gallo Rosso , M. Galloway , F. Gao , M. Garbini , R. Gardner , C. Geis , L. W. Goetzke , L. Grandi , Z. Greene , C. Grignon , C. Hasterok , E. Hogenbirk , J. Howlett , R. Itay , B. Kaminsky , S. Kazama , G. Kessler , A. Kish , H. Landsman , R. F. Lang , D. Lellouch , L. Levinson , Q. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , F. Lombardi , J. A. M. Lopes , A. Manfredini , I. Mariş , T. Marrodán Undagoitia , J. Masbou , F. V. Massoli , D. Masson , D. Mayani , M. Messina , K. Micheneau , A. Molinario , K. Morå , M. Murra , J. Naganoma , K. Ni , U. Oberlack , P. Pakarha , B. Pelssers , R. Persiani , F. Piastra , J. Pienaar , V. Pizzella , M. -C. Piro , G. Plante , N. Priel , L. Rauch , S. Reichard , C. Reuter , B. Riedel , A. Rizzo , S. Rosendahl , N. Rupp , R. Saldanha , J. M. F. dos Santos , G. Sartorelli , M. Scheibelhut , S. Schindler , J. Schreiner , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , P. Shagin , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , M. v. Sivers , A. Stein , S. Thapa , D. Thers , A. Tiseni , G. Trinchero , C. Tunnell , M. Vargas , N. Upole , H. Wang , Z. Wang , Y. Wei , C. Weinheimer , J. Wulf , J. Ye , Y. Zhang , T. Zhu

Performance of a cryogenic system prototype for the XENON1T Detector

We have developed an efficient cryogenic system with heat exchange and associated gas purification system, as a prototype for the XENON1T experiment. The XENON1T detector will use about 3 ton of liquid xenon (LXe) at a temperature of 175K…

Instrumentation and Detectors · Physics 2015-06-11 Elena Aprile , Ran Budnik , Bin Choi , Hugo Contreras , Karl Giboni , Luke Goetzke , Rafael Lang , Kyungeun Lim , Antonio melgarejo , Petr Shagin

Self-shielding effect of a single phase liquid xenon detector for direct dark matter search

Liquid xenon is a suitable material for a dark matter search. For future large scale experiments, single phase detectors are attractive due to their simple configuration and scalability. However, in order to reduce backgrounds, they need to…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2015-05-14 A. Minamino , K. Abe , Y. Ashie , J. Hosaka , K. Ishihara , K. Kobayashi , Y. Koshio , C. Mitsuda , S. Moriyama , M. Nakahata , Y. Nakajima , T. Namba , H. Ogawa , H. Sekiya , M. Shiozawa , Y. Suzuki , A. Takeda , Y. Takeuchi , K. Taki , K. Ueshima , Y. Ebizuka , A. Ota , S. Suzuki , H. Hagiwara , Y. Hashimoto , S. Kamada , M. Kikuchi , N. Kobayashi , T. Nagase , S. Nakamura , K. Tomita , Y. Uchida , Y. Fukuda , T. Sato , K. Nishijima , T. Maruyama , D. Motoki , Y. Itow , Y. D. Kim , J. I. Lee , S. H. Moon , K. E. Lim , J. P Cravens , M. B. Smy

LBECA: A Low Background Electron Counting Apparatus for Sub-GeV Dark Matter Detection

Two-phase noble liquid detectors, with large target masses and effective background reduction, are currently leading the dark matter direct detection for WIMP masses above a few GeV. Due to their sensitivity to single ionized electron…

Instrumentation and Detectors · Physics 2020-03-24 A. Bernstein , M. Clark , R. Essig , M. Fernandez-Serra , A. Kopec , R. F. Lang , J. Long , K. Ni , S. Pereverzev , J. Qi , P. Sorensen , Y. Wei , J. Xu , J. Ye , C. Zhen

The Scientific Reach of Multi-Ton Scale Dark Matter Direct Detection Experiments

The next generation of large scale WIMP direct detection experiments have the potential to go beyond the discovery phase and reveal detailed information about both the particle physics and astrophysics of dark matter. We report here on…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2014-02-05 Jayden L. Newstead , Thomas D. Jacques , Lawrence M. Krauss , James B. Dent , Francesc Ferrer