English
Related papers

Related papers: XENON1T Dark Matter Data Analysis: Signal & Backgr…

200 papers

We perform the first comprehensive analysis of the prospects for direct detection of dark matter with future ton-scale detectors in the general 11-dimensional effective theory of isoscalar dark matter-nucleon interactions mediated by a…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2015-07-20 Riccardo Catena

The Cryogenic Dark Matter Search experiment uses low-temperature solid-state detectors to seek Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) and has the world's best exclusion limit on the spin-independent WIMP-nucleon cross section. The…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2019-08-13 Oleg Kamaev

Simulations of the neutron background for future large-scale particle dark matter detectors are presented. Neutrons were generated in rock and detector elements via spontaneous fission and (alpha,n) reactions, and by cosmic-ray muons. The…

The LUX experiment has performed searches for dark matter particles scattering elastically on xenon nuclei, leading to stringent upper limits on the nuclear scattering cross sections for dark matter. Here, for results derived from…

In the last decade direct detection Dark Matter (DM) experiments have increased enormously their sensitivity and ton-scale setups have been proposed, especially using germanium and xenon targets with double readout and background…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2015-06-19 D. G. Cerdeno , C. Cuesta , M. Fornasa , E. Garcia , C. Ginestra , C. Marcos , M. Martinez , Y. Ortigoza , M. Peiro , J. Puimedon , M. L. Sarsa

Direct dark matter detection focuses on elastic scattering of dark matter particles off nuclei. In this study, we explore inelastic scattering where the nucleus is excited to a low-lying state of 10-100 keV, with subsequent prompt…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2014-01-01 L. Baudis , G. Kessler , P. Klos , R. F. Lang , J. Menendez , S. Reichard , A. Schwenk

The Boulby Dark Matter Collaboration (BDMC) is running a WIMP Dark Matter research programme in the underground laboratory of Boulby Mine. The two axes of the programme are based on (1) liquid Xenon (LXe) as the WIMP target and (2)…

Astrophysics · Physics 2015-06-24 R. Luscher

Searches for dark matter with liquid xenon time projection chamber experiments have traditionally focused on the region of the parameter space that is characteristic of weakly interacting massive particles, ranging from a few GeV/$c^2$ to a…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2024-06-19 J. Aalbers , D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , C. S. Amarasinghe , A. Ames , T. J. Anderson , N. Angelides , H. M. Araújo , J. E. Armstrong , M. Arthurs , A. Baker , S. Balashov , J. Bang , J. W. Bargemann , A. Baxter , K. Beattie , T. Benson , A. Bhatti , A. Biekert , T. P. Biesiadzinski , H. J. Birch , E. Bishop , G. M. Blockinger , B. Boxer , C. A. J. Brew , P. Brás , S. Burdin , M. Buuck , M. C. Carmona-Benitez , M. Carter , A. Chawla , H. Chen , J. J. Cherwinka , N. I. Chott , M. V. Converse , A. Cottle , G. Cox , D. Curran , C. E. Dahl , A. David , J. Delgaudio , 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. M. A. Fruth , R. J. Gaitskell , A. Geffre , J. Genovesi , C. Ghag , R. Gibbons , S. Gokhale , J. Green , M. G. D. van der Grinten , C. R. Hall , S. Han , E. Hartigan-O'Connor , S. J. Haselschwardt , S. A. Hertel , G. Heuermann , G. J. Homenides , M. Horn , D. Q. Huang , D. Hunt , C. M. Ignarra , E. Jacquet , R. S. James , J. Johnson , A. C. Kaboth , A. C. Kamaha , D. Khaitan , A. Khazov , I. Khurana , J. Kim , J. Kingston , R. Kirk , D. Kodroff , L. Korley , E. V. Korolkova , H. Kraus , S. Kravitz , L. Kreczko , B. Krikler , V. A. Kudryavtsev , J. Lee , D. S. Leonard , K. T. Lesko , C. Levy , J. Lin , A. Lindote , R. Linehan , W. H. Lippincott , M. I. Lopes , E. Lopez Asamar , W. Lorenzon , C. Lu , S. Luitz , P. A. Majewski , A. Manalaysay , R. L. Mannino , C. Maupin , M. E. McCarthy , G. McDowell , D. N. McKinsey , J. McLaughlin , R. McMonigle , 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 , 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. J. Pannifer , N. Parveen , S. J. Patton , B. Penning , G. Pereira , E. Perry , T. Pershing , A. Piepke , Y. Qie , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , H. S. Riyat , R. Rosero , T. Rushton , D. Rynders , D. Santone , A. B. M. R. Sazzad , R. W. Schnee , S. Shaw , T. Shutt , J. J. Silk , C. Silva , G. Sinev , R. Smith , V. N. Solovov , P. Sorensen , J. Soria , I. Stancu , A. Stevens , K. Stifter , B. Suerfu , T. J. Sumner , M. Szydagis , W. C. Taylor , D. R. Tiedt , M. Timalsina , Z. Tong , D. R. Tovey , J. Tranter , M. Trask , M. Tripathi , D. R. Tronstad , W. Turner , A. Vacheret , A. C. Vaitkus , V. Velan , A. Wang , J. J. Wang , Y. Wang , J. R. Watson , R. C. Webb , L. Weeldreyer , T. J. Whitis , M. Williams , W. J. Wisniewski , F. L. H. Wolfs , S. Woodford , D. Woodward , C. J. Wright , Q. Xia , X. Xiang , J. Xu , M. Yeh , E. A. Zweig

We consider models of xenophobic dark matter, in which isospin-violating dark matter-nucleon interactions significantly degrade the response of xenon direct detection experiments. For models of near-maximal xenophobia, with…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2013-08-09 Jonathan L. Feng , Jason Kumar , David Sanford

The DARWIN/XLZD experiment is a next-generation dark matter detector with a multi-ten-ton liquid xenon time projection chamber at its core. Its principal goal will be to explore the experimentally accessible parameter space for Weakly…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2024-05-01 Laura Baudis

Existing xenon dark matter (DM) direct detection experiments can probe the DM-nucleon interaction of DM with a sub-GeV mass through a search for photon emission from the recoiling xenon atom. We show that LUX's constraints on sub-GeV DM,…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2017-08-23 Christopher McCabe

In direct dark matter detection experiments, conventional elastic scattering of WIMPs results in exponentially falling recoil spectra. In contrast, theories of WIMPs with excited states can lead to nuclear recoil spectra that peak at finite…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2014-11-20 Rafael F. Lang , Neal Weiner

The LUX-ZEPLIN dark matter search aims to achieve a sensitivity to the WIMP-nucleon spin-independent cross-section down to (1--2)$\times10^{-12}$\,pb at a WIMP mass of 40 GeV/$c^2$. This paper describes the simulations framework that, along…

Instrumentation and Detectors · Physics 2020-06-25 ZEPLIN Collaboration , D. S. Akerib , C. W. Akerlof , A. Alqahtani , S. K. Alsum , T. J. Anderson , N. Angelides , H. M. Araújo , J. E. Armstrong , M. Arthurs , X. Bai , J. Balajthy , S. Balashov , J. Bang , D. Bauer , A. Baxter , J. Bensinger , E. P. Bernard , A. Bernstein , A. Bhatti , A. Biekert , T. P. Biesiadzinski , H. J. Birch , K. E. Boast , B. Boxer , P. Brás , J. H. Buckley , V. V. Bugaev , S. Burdin , J. K. Busenitz , R. Cabrita , C. Carels , D. L. Carlsmith , M. C. Carmona-Benitez , M. Cascella , C. Chan , N. I. Chott , A. Cole , A. Cottle , J. E. Cutter , C. E. Dahl , L. de Viveiros , J. E. Y. Dobson , E. Druszkiewicz , T. K. Edberg , S. R. Eriksen , A. Fan , S. Fayer , S. Fiorucci , H. Flaecher , E. D. Fraser , T. Fruth , R. J. Gaitskell , J. Genovesi , C. Ghag , E. Gibson , M. G. D. Gilchriese , S. Gokhale , M. G. D. van der Grinten , C. R. Hall , A. 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 , A. C. Kamaha , K. Kamdin , K. Kazkaz , D. Khaitan , A. Khazov , I. Khurana , C. D. Kocher , L. Korley , E. V. Korolkova , J. Kras , 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. 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 , E. Mizrachi , A. Monte , 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. A. Nikoleyczik , A. Nilima , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , S. Pal , K. J. Palladino , J. Palmer , N. Parveen , E. K. Pease , B. Penning , G. Pereira , A. Piepke , K. Pushkin , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , A. Richards , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , R. Rosero , P. Rossiter , G. Rutherford , D. Santone , 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 , R. Smith , M. Solmaz , V. N. Solovov , P. Sorensen , I. Stancu , A. Stevens , K. Stifter , T. J. Sumner , N. Swanson , M. Szydagis , M. Tan , W. C. Taylor , R. Taylor , D. J. Temples , P. A. Terman , D. R. Tiedt , M. Timalsina , A. Tomás , M. Tripathi , D. R. Tronstad , W. Turner , L. Tvrznikova , U. Utku , A. Vacheret , A. Vaitkus , J. J. Wang , W. Wang , J. R. Watson , R. C. Webb , R. G. White , T. J. Whitis , F. L. H. Wolfs , D. Woodward , X. Xiang , J. Xu , M. Yeh , P. Zarzhitsky

This report describes the experimental strategy and technologies for XLZD, the next-generation xenon observatory sensitive to dark matter and neutrino physics. In the baseline design, the detector will have an active liquid xenon target of…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2025-10-29 XLZD Collaboration , J. Aalbers , K. Abe , M. Adrover , S. Ahmed Maouloud , D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , F. Alder , L. Althueser , D. W. P. Amaral , C. S. Amarasinghe , A. Ames , B. Andrieu , N. Angelides , E. Angelino , B. Antunovic , E. Aprile , H. M. Araújo , J. E. Armstrong , M. Arthurs , M. Babicz , A. Baker , M. Balzer , J. Bang , E. Barberio , J. W. Bargemann , E. Barillier , A. Basharina-Freshville , L. Baudis , D. Bauer , M. Bazyk , K. Beattie , N. Beaupere , N. F. Bell , L. Bellagamba , T. Benson , A. Bhatti , T. P. Biesiadzinski , R. Biondi , Y. Biondi , H. J. Birch , E. Bishop , A. Bismark , C. Boehm , K. Boese , A. Bolotnikov , P. Brás , R. Braun , A. Breskin , C. A. J. Brew , S. Brommer , A. Brown , G. Bruni , R. Budnik , S. Burdin , C. Cai , C. Capelli , G. Carini , M. C. Carmona-Benitez , M. Carter , A. Chauvin , A. Chawla , H. Chen , J. J. Cherwinka , Y. T. Chin , N. I. Chott , A. P. Cimental Chavez , K. Clark , A. P. Colijn , D. J. Colling , J. Conrad , M. V. Converse , L. J. Cooper , R. Coronel , D. Costanzo , A. Cottle , G. Cox , J. J. Cuenca-García , D. Curran , D. Cussans , V. D'Andrea , L. C. Daniel Garcia , I. Darlington , S. Dave , A. David , G. J. Davies , M. P. Decowski , A. Deisting , J. Delgaudio , S. Dey , C. Di Donato , L. Di Felice , P. Di Gangi , S. Diglio , C. Ding , J. E. Y. Dobson , M. Doerenkamp , G. Drexlin , E. Druszkiewicz , C. L. Dunbar , K. Eitel , A. Elykov , R. Engel , S. R. Eriksen , S. Fayer , N. M. Fearon , A. D. Ferella , C. Ferrari , N. Fieldhouse , H. Fischer , H. Flaecher , T. Flehmke , M. Flierman , E. D. Fraser , T. M. A. Fruth , K. Fujikawa , W. Fulgione , C. Fuselli , P. Gaemers , R. Gaior , R. J. Gaitskell , N. Gallice , M. Galloway , F. Gao , N. Garroum , A. Geffre , J. Genovesi , C. Ghag , S. Ghosh , R. Giacomobono , R. Gibbons , F. Girard , R. Glade-Beucke , F. Glück , S. Gokhale , L. Grandi , J. Green , J. Grigat , M. G. D. van der Grinten , R. Größle , H. Guan , M. Guida , P. Gyorgy , J. J. Haiston , C. R. Hall , T. Hall , R. Hammann , V. Hannen , S. Hansmann-Menzemer , N. Hargittai , E. Hartigan-O'Connor , S. J. Haselschwardt , M. Hernandez , S. A. Hertel , A. Higuera , C. Hils , K. Hiraoka , L. Hoetzsch , M. Hoferichter , G. J. Homenides , N. F. Hood , M. Horn , D. Q. Huang , S. Hughes , D. Hunt , M. Iacovacci , Y. Itow , E. Jacquet , J. Jakob , R. S. James , F. Joerg , S. Jones , A. C. Kaboth , F. Kahlert , A. C. Kamaha , Y. Kaminaga , M. Kara , P. Kavrigin , S. Kazama , M. Keller , P. Kemp-Russell , D. Khaitan , P. Kharbanda , B. Kilminster , J. Kim , R. Kirk , M. Kleifges , M. Klute , M. Kobayashi , D. Kodroff , D. Koke , A. Kopec , E. V. Korolkova , H. Kraus , S. Kravitz , L. Kreczko , B. von Krosigk , V. A. Kudryavtsev , F. Kuger , N. Kurita , H. Landsman , R. F. Lang , C. Lawes , J. Lee , B. Lehnert , D. S. Leonard , K. T. Lesko , L. Levinson , A. Li , I. Li , S. Li , S. Liang , Z. Liang , J. Lin , Y. -T. Lin , S. Lindemann , S. Linden , M. Lindner , A. Lindote , W. H. Lippincott , K. Liu , J. Loizeau , F. Lombardi , J. A. M. Lopes , M. I. Lopes , W. Lorenzon , M. Loutit , C. Lu , G. M. Lucchetti , T. Luce , S. Luitz , Y. Ma , C. Macolino , J. Mahlstedt , B. Maier , P. A. Majewski , A. Manalaysay , A. Mancuso , L. Manenti , R. L. Mannino , F. Marignetti , T. Marley , T. Marrodán Undagoitia , K. Martens , J. Masbou , E. Masson , S. Mastroianni , C. Maupin , V. Mazza , C. McCabe , M. E. McCarthy , D. N. McKinsey , J. B. McLaughlin , A. Melchiorre , J. Menéndez , M. Messina , E. H. Miller , B. Milosovic , S. Milutinovic , K. Miuchi , R. Miyata , E. Mizrachi , A. Molinario , C. M. B. Monteiro , M. E. Monzani , K. Morå , S. Moriyama , E. Morrison , E. Morteau , Y. Mosbacher , B. J. Mount , J. Müller , M. Murdy , A. St. J. Murphy , M. Murra , A. Naylor , H. N. Nelson , F. Neves , J. L. Newstead , A. Nguyen , K. Ni , J. O'Dell , C. O'Hare , U. Oberlack , M. Obradovic , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , G. D. Orebi Gann , J. Orpwood , S. Ouahada , K. Oyulmaz , B. Paetsch , K. J. Palladino , J. Palmer , Y. Pan , M. Pandurovic , N. J. Pannifer , S. Paramesvaran , S. J. Patton , Q. Pellegrini , B. Penning , G. Pereira , R. Peres , E. Perry , T. Pershing , F. Piastra , J. Pienaar , A. Piepke , M. Pierre , G. Plante , T. R. Pollmann , F. Pompa , L. Principe , J. Qi , K. Qiao , Y. Qie , J. Qin , S. Radeka , V. Radeka , M. Rajado , D. Ramírez García , A. Ravindran , A. Razeto , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , A. Richards , G. R. C. Rischbieter , H. S. Riyat , R. Rosero , A. Roy , T. Rushton , D. Rynders , R. Saakyan , L. Sanchez , P. Sanchez-Lucas , D. Santone , J. M. F. dos Santos , G. Sartorelli , A. B. M. R. Sazzad , A. Scaffidi , R. W. Schnee , J. Schreiner , P. Schulte , H. Schulze Eißing , M. Schumann , A. Schwenck , A. Schwenk , L. Scotto Lavina , M. Selvi , F. Semeria , P. Shagin , S. Sharma , S. Shaw , W. Shen , L. Sherman , S. Shi , S. Y. Shi , T. Shimada , T. Shutt , J. J. Silk , C. Silva , H. Simgen , G. Sinev , R. Singh , J. Siniscalco , M. Solmaz , V. N. Solovov , Z. Song , P. Sorensen , J. Soria , O. Stanley , M. Steidl , T. Stenhouse , A. Stevens , K. Stifter , T. J. Sumner , A. Takeda , P. -L. Tan , D. J. Taylor , W. C. Taylor , D. Thers , T. Thümmler , D. R. Tiedt , F. Tönnies , Z. Tong , F. Toschi , D. R. Tovey , J. Tranter , M. Trask , G. Trinchero , M. Tripathi , D. R. Tronstad , R. Trotta , C. D. Tunnell , P. Urquijo , A. Usón , M. Utoyama , A. C. Vaitkus , O. Valentino , K. Valerius , S. Vecchi , V. Velan , S. Vetter , L. de Viveiros , G. Volta , D. Vorkapic , A. Wang , J. J. Wang , Y. Wang , D. Waters , K. M. Weerman , C. Weinheimer , M. Weiss , D. Wenz , T. J. Whitis , K. Wild , M. Williams , M. Wilson , S. T. Wilson , C. Wittweg , J. Wolf , F. L. H. Wolfs , S. Woodford , D. Woodward , M. Worcester , C. J. Wright , V. H. S. Wu , S. Wüstling , M. Wurm , Q. Xia , Y. Xing , D. Xu , J. Xu , Y. Xu , Z. Xu , M. Yamashita , L. Yang , J. Ye , M. Yeh , B. Yu , G. Zavattini , W. Zha , M. Zhong , K. Zuber

This thesis explores experimental and theoretical approaches to dark matter detection, from gas-based detectors to quantum sensors, tackling the challenge of identifying dark matter, which makes up 27% of the Universe's energy. It reviews…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2025-12-05 David Díez-Ibáñez

We extend our technique for observing very small concentrations of impurities in xenon gas to the problem of krypton detection. We use a conventional mass spectrometer to identify the krypton content of the xenon, but we improve the…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2015-03-19 A. Dobi , C. G. Davis , C. Hall , T. Langford , S. Slutsky , Y. R. Yen

We study the sensitivity of large-scale xenon detectors to low-energy solar neutrinos, to coherent neutrino-nucleus scattering and to neutrinoless double beta decay. As a concrete example, we consider the xenon part of the proposed DARWIN…

Instrumentation and Detectors · Physics 2014-02-10 L. Baudis , A. Ferella , A. Kish , A. Manalaysay , T. Marrodan Undagoitia , M. Schumann

We characterize single- and few-electron backgrounds that are observed in dual-phase liquid xenon time projection chambers at timescales greatly exceeding a maximum drift time after an interaction. These instrumental backgrounds limit a…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-07-13 Abigail Kopec , Amanda L. Baxter , Michael Clark , Rafael F. Lang , Shengchao Li , Juehang Qin , Riya Singh

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