English
Related papers

Related papers: Dual-Phase Liquid Xenon Detectors for Dark Matter …

200 papers

Liquid xenon (LXe) based detectors for rare event searches in particle and astroparticle physics are optimized for high xenon scintillation light collection and low background rate from detector materials. Polytetrafluoroethylene (PTFE,…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-01-15 Lutz Althüser , Sebastian Lindemann , Michael Murra , Marc Schumann , Christian Wittweg , Christian Weinheimer

We investigate the possibility for the direct detection of low mass (GeV scale) WIMP dark matter in scintillation experiments. Such WIMPs are typically too light to leave appreciable nuclear recoils, but may be detected via their scattering…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2019-10-09 B. M. Roberts , V. V. Flambaum

Dark Matter experiments are recently focusing their detection techniques in low-mass WIMPs, which requires the use of light elements and low energy threshold. In this context, we describe the TREX-DM experiment, a low background…

Instrumentation and Detectors · Physics 2015-09-08 F. J. Iguaz , J. G. Garza , F. Aznar , J. F. Castel , S. Cebrian , T. Dafni , J. A. Garcia , I. G. Irastorza , A. Lagraba , G. Luzon , A. Peiro

The XENON1T dark matter experiment aims to detect Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) through low-energy interactions with xenon atoms. To detect such a rare event necessitates the use of radiopure materials to minimize the number…

Instrumentation and Detectors · Physics 2018-01-24 XENON Collaboration , 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 , E. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , L. Bütikofer , J. Calven , 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 , D. Franco , W. Fulgione , A. Gallo Rosso , M. Galloway , F. Gao , M. Garbini , C. Geis , L. W. Goetzke , L. Grandi , Z. Greene , C. Grignon , C. Hasterok , E. Hogenbirk , R. Itay , B. Kaminsky , G. Kessler , A. Kish , H. Landsman , R. F. Lang , D. Lellouch , L. Levinson , M. Le Calloch , Q. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , J. A. M. Lopes , A. Manfredini , I. Maris , T. Marrodán Undagoitia , J. Masbou , F. V. Massoli , D. Masson , D. Mayani , M. Messina , K. Micheneau , B. Miguez , A. Molinario , M. Murra , J. Naganoma , K. Ni , U. Oberlack , P. Pakarha , B. Pelssers , R. Persiani , F. Piastra , J. Pienaar , M. -C. Piro , V. Pizzella , G. Plante , N. Priel , L. Rauch , S. Reichard , C. Reuter , 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 , D. Thers , A. Tiseni , G. Trinchero , C. D. Tunnell , N. Upole , H. Wang , Y. Wei , C. Weinheimer , J. Wulf , J. Ye , Y. Zhang , M. Laubenstein , S. Nisi

Directional detection of Dark Matter allows for unambiguous direct detection of WIMPs as well as discrimination between various Dark Matter models in our galaxy. The DMTPC detector is a low-pressure TPC with optical readout designed for…

The world's leading directional dark matter experiments currently all utilize low-pressure gas Time Projection Chamber (TPC) technologies. We discuss some of the challenges for this technology, for which balancing the goal of achieving the…

Instrumentation and Detectors · Physics 2024-07-19 N. S. Phan , R. J. Lauer , E. R. Lee , D. Loomba , J. A. J. Matthews , E. H. Miller

Xenon, in both its gaseous and liquid phase, offers excellent scintillation and ionization properties, making it an ideal target medium for rare event searches. We report on measurements performed with a dual-phase xenon time projection…

Instrumentation and Detectors · Physics 2025-07-28 Robert Hammann , Kai Böse , Steffen Form , Luisa Hötzsch , Teresa Marrodán Undagoitia

ZEPLIN-II is a two-phase (liquid/gas) xenon dark matter detector searching for WIMP-nucleon interactions. In this paper we describe the data acquisition system used to record the data from ZEPLIN-II and the reduction procedures which…

Astrophysics · Physics 2009-11-13 G. J. Alner

Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) are the candidates of dark matter in our universe. Up to now any direct interaction of WIMP with nuclei has not been observed yet. The exclusion limits of the spin-independent cross section of…

The Search for Hidden Particles (SHiP) Collaboration has proposed a general-purpose experimental facility operating in beam-dump mode at the CERN SPS accelerator to search for light, feebly interacting particles. The SHiP experiment…

Instrumentation and Detectors · Physics 2022-05-23 SHIP Collaboration

This article reviews the progress made over the last 20 years in the development and applications of liquid xenon detectors in particle physics, astrophysics and medical imaging experiments. We begin with a summary of the fundamental…

Instrumentation and Detectors · Physics 2010-12-01 E. Aprile , T. Doke

Experiments that use liquid noble gasses as target materials, such as argon and xenon, play a significant role in direct detection searches for WIMP(-like) dark matter. As these experiments grow in size, they will soon encounter a new…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2023-05-05 Andrea Gaspert , Pietro Giampa , David E. Morrissey

The projected sensitivity of the LUX-ZEPLIN (LZ) experiment to two-neutrino and neutrinoless double beta decay of $^{134}$Xe is presented. LZ is a 10-tonne xenon time projection chamber optimized for the detection of dark matter particles,…

Instrumentation and Detectors · Physics 2022-01-12 The LUX-ZEPLIN , Collaboration , : , D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , S. K. Alsum , C. S. Amarasinghe , A. Ames , T. J. Anderson , N. Angelides , H. M. Araujo , J. E. Armstrong , M. Arthurs , X. Bai , J. Balajthy , S. Balashov , J. Bang , J. W. Bargemann , D. Bauer , A. Baxter , P. Beltrame , E. P. Bernard , A. Bernstein , A. Bhatti , A. Biekert , T. P. Biesiadzinski , H. J. Birch , G. M. Blockinger , E. Bodnia , B. Boxer , C. A. J. Brew , P. Bras , S. Burdin , J. K. Busenitz , M. Buuck , R. Cabrita , M. C. Carmona-Benitez , M. Cascella , C. Chan , N. I. Chott , A. Cole , M. V. Converse , A. Cottle , G. Cox , O. Creaner , J. E. Cutter , C. E. Dahl , L. de Viveiros , J. E. Y. Dobson , E. Druszkiewicz , S. R. Eriksen , A. Fan , S. Fayer , N. M. Fearon , S. Fiorucci , H. Flaecher , E. D. Fraser , T. Fruth , R. J. Gaitskell , J. Genovesi , C. Ghag , E. Gibson , S. Gokhale , M. G. D. van der Grinten , C. B. Gwilliam , C. R. Hall , S. J. Haselschwardt , S. A. Hertel , M. Horn , D. Q. Huang , C. M. Ignarra , O. Jahangir , R. S. James , W. Ji , J. Johnson , A. C. Kaboth , A. C. Kamaha , K. Kamdin , K. Kazkaz , D. Khaitan , A. Khazov , I. Khurana , 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. Liao , J. Lin , A. Lindote , R. Linehan , W. H. Lippincott , X. Liu , M. I. Lopes , E. Lopez Asamar , B. Lopez Paredes , W. Lorenzon , S. Luitz , P. A. Majewski , A. Manalaysay , L. Manenti , R. L. Mannino , N. Marangou , M. E. McCarthy , D. N. McKinsey , J. McLaughlin , E. H. Miller , E. Mizrachi , A. Monte , M. E. Monzani , J. A. Morad , J. D. Morales Mendoza , E. Morrison , B. J. Mount , A. St. J. Murphy , D. Naim , A. Naylor , C. Nedlik , H. N. Nelson , F. Neves , J. A. Nikoleyczik , A. Nilima , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , S. Pal , K. J. Palladino , J. Palmer , S. Patton , N. Parveen , E. K. Pease , B. Penning , G. Pereira , A. Piepke , Y. Qie , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , A. Richards , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , R. Rosero , P. Rossiter , D. Santone , A. B. M. R. Sazzad , R. W. Schnee , P. R. Scovell , S. Shaw , T. A. Shutt , J. J. Silk , C. Silva , 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 , W. C. Taylor , R. Taylor , D. J. Temples , P. A. Terman , D. R. Tiedt , M. Timalsina , W. H. To , D. R. Tovey , M. Tripathi , D. R. Tronstad , W. Turner , U. Utku , A. Vaitkus , B. Wang , J. J. Wang , W. Wang , J. R. Watson , R. C. Webb , R. G. White , T. J. Whitis , M. Williams , F. L. H. Wolfs , D. Woodward , C. J. Wright , X. Xiang , J. Xu , M. Yeh , P. Zarzhitsky

The performance of a detector using liquid xenon (LXe) as a scintillator is strongly dependent on the collection efficiency for xenon scintillation light, which in turn is critically dependent on the reflectance of the surfaces that…

Instrumentation and Detectors · Physics 2017-03-08 F. Neves , A. Lindote , A. Morozov , V. Solovov , C. Silva , P. Bras , J. P. Rodrigues , M. I. Lopes

A 10 kilo-tonne dual-phase liquid argon TPC is one of the detector options considered for the Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). The detector technology relies on amplification of the ionisation charge in ultra-pure argon vapour…

Instrumentation and Detectors · Physics 2018-11-14 B. Aimard , Ch. Alt , J. Asaadi , M. Auger , V. Aushev , D. Autiero , M. M. Badoi , A. Balaceanu , G. Balik , L. Balleyguier , E. Bechetoille , D. Belver , A. M. Blebea-Apostu , S. Bolognesi , S. Bordoni , N. Bourgeois , B. Bourguille , J. Bremer , G. Brown , G. Brunetti , L. Brunetti , D. Caiulo , M. Calin , E. Calvo , M. Campanelli , K. Cankocak , C. Cantini , B. Carlus , B. M. Cautisanu , M. Chalifour , A. Chappuis , N. Charitonidis , A. Chatterjee , A. Chiriacescu , P. Chiu , S. Conforti , P. Cotte , P. Crivelli , C. Cuesta , J. Dawson , I. De Bonis , C. De La Taille , A. Delbart , D. Desforge , S. Di Luise , B. S. Dimitru , F. Doizon , C. Drancourt , D. Duchesneau , F. Dulucq , J. Dumarchez , F. Duval , S. Emery , A. Ereditato , T. Esanu , A. Falcone , K. Fusshoeller , A. Gallego-Ros , V. Galymov , N. Geroy , A. Gendotti , M. Gherghel-Lascu , C. Giganti , I. Gil-Botella , C. Girerd , M. C. Gomoiu , P. Gorodetzky , E. Hamada , R. Hanni , T. Hasegawa , A. Holin , S. Horikawa , M. Ikeno , S. Jimenez , A. Jipa , M. Karolak , Y. Karyotakis , S. Kasai , K. Kasami , T. Kishishita , I. Kreslo , D. Kryn , C. Lastoria , I. Lazanu , G. Lehmann-Miotto , N. Lira , K. Loo , D. Lorca , P. Lutz , T. Lux , J. Maalampi , G. Maire , M. Maki , L. Manenti , R. M. Margineanu , J. Marteau , G. Martin-Chassard , H. Mathez , E. Mazzucato , G. Misitano , B. Mitrica , D. Mladenov , L. Molina Bueno , C. Moreno Martinez , J. P. Mols , T. S. Mosu , W. Mug , A. Munteanu , S. Murphy , K. Nakayoshi , S. Narita , D. Navas-Nicolas , K. Negishi , M. Nessi , M. Niculescu-Oglinzanu , L. Nita , F. Noto , A. Noury , Y. Onishchuk , C. Palomares , M. Parvu , T. Patzak , Y. Penichot , E. Pennacchio , L. Periale , H. Pessard , F. Pietropaolo , Y. Piret , B. Popov , D. Pugnere , B. Radics , D. Redondo , C. Regenfus , A. Remoto , F. Resnati , Y. A. Rigaut , C. Ristea , A. Rubbia , A. Saftoiu , K. Sakashita , F. Sanchez , C. Santos , A. Scarpelli , C. Schloesser , L. Scotto Lavina , K. Sendai , F. Sergiampietri , S. Shahsavarani , M. Shoji , J. Sinclair , J. Soto-Oton , D. L. Stanca , D. Stefan , P. Stroescu , R. Sulej , M. Tanaka , V. Toboaru , A. Tonazzo , W. Tromeur , W. H. Trzaska , T. Uchida , F. Vannucci , G. Vasseur , A. Verdugo , T. Viant , S. Vihonen , S. Vilalte , M. Weber , S. Wu , J. Yu , L. Zambelli , M. Zito

We report on a search for Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) using 278.8 days of data collected with the XENON1T experiment at LNGS. XENON1T utilizes a liquid xenon time projection chamber with a fiducial mass of $(1.30 \pm 0.01)$…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2018-09-14 E. Aprile , J. Aalbers , F. Agostini , M. Alfonsi , L. Althueser , F. D. Amaro , M. Anthony , F. Arneodo , L. Baudis , B. Bauermeister , M. L. Benabderrahmane , T. Berger , P. A. Breur , A. Brown , A. Brown , E. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , C. Capelli , J. M. R. Cardoso , 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 , A. Elykov , G. Eurin , J. Fei , A. D. Ferella , A. Fieguth , W. Fulgione , A. Gallo Rosso , M. Galloway , F. Gao , M. Garbini , C. Geis , L. Grandi , Z. Greene , H. Qiu , C. Hasterok , E. Hogenbirk , J. Howlett , R. Itay , F. Joerg , B. Kaminsky , S. Kazama , A. Kish , G. Koltman , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , Q. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , F. Lombardi , J. A. M. Lopes , J. Mahlstedt , A. Manfredini , T. Marrodán Undagoitia , J. Masbou , D. Masson , M. Messina , K. Micheneau , K. Miller , A. Molinario , K. Morå , M. Murra , J. Naganoma , K. Ni , U. Oberlack , B. Pelssers , F. Piastra , J. Pienaar , V. Pizzella , G. Plante , R. Podviianiuk , N. Priel , D. Ramírez García , L. Rauch , S. Reichard , C. Reuter , B. Riedel , A. Rizzo , A. Rocchetti , N. Rupp , J. M. F. dos Santos , G. Sartorelli , M. Scheibelhut , S. Schindler , J. Schreiner , D. Schulte , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , P. Shagin , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. Tunnell , N. Upole , M. Vargas , O. Wack , H. Wang , Z. Wang , Y. Wei , C. Weinheimer , C. Wittweg , J. Wulf , J. Ye , Y. Zhang , T. Zhu

We briefly discuss the expected level of supersymmetric dark matter cross-sections as a reference for dark matter detectors. We then discuss the current ZEPLIN II program as a prototype of large liquid Xenon detectors. Cryoarray is a…

Astrophysics · Physics 2007-05-23 David B. Cline

Dual-phase xenon time projection chambers (TPCs) are widely used in searches for rare dark matter and neutrino interactions, in part because of their excellent position reconstruction capability in 3D. Despite their millimeter-scale…

A high-pressure xenon gas time projection chamber, with a unique cellular readout structure based on electroluminescence, has been developed for a large-scale neutrinoless double-beta decay search. In order to evaluate the detector…