English
Related papers

Related papers: Improving sensitivity to low-mass dark matter in L…

200 papers

The Large Underground Xenon (LUX) dark matter experiment is operating 1.5 km underground at the Sanford Underground Research Facility in Lead, South Dakota, USA. In 2013, the experiment had a WIMP search exposure of 10,091 kg-days over a…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2018-07-20 Carlos Faham

Scattering of light dark matter (LDM) particles with atomic electrons is studied in the context of effective field theory. Contact and long-range interactions between dark matter and an electron are both considered. A state-of-the-art…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2021-07-16 Mukesh K. Pandey , Lakhwinder Singh , Chih-Pan Wu , Jiunn-Wei Chen , Hsin-Chang Chi , Chung-Chun Hsieh , C. -P. Liu , Henry T. Wong

Dual-phase xenon time projection chamber (TPC) detectors offer heightened sensitivities for dark matter detection across a spectrum of particle masses. To broaden their capability to low-mass dark matter interactions, we investigated the…

We present comparisons of direct dark matter (DM) detection data for light WIMPs with exothermic scattering with nuclei (exoDM), both assuming the Standard Halo Model (SHM) and in a halo model - independent manner. Exothermic interactions…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2015-06-19 Graciela B. Gelmini , Andreea Georgescu , Ji-Haeng Huh

We present the latest results from the search for light dark matter particle interactions with the DarkSide-50 dual-phase liquid argon time projection chamber. This analysis, based on the ionization signal only, improves the existing limits…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2024-07-18 D. Franco

Two-phase xenon detectors, such as that at the core of the forthcoming LZ dark matter experiment, use photomultiplier tubes to sense the primary (S1) and secondary (S2) scintillation signals resulting from particle interactions in their…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2021-01-22 D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , S. K. Alsum , C. S. Amarasinghe , A. Ames , T. J. Anderson , N. Angelides , H. M. Araújo , 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 , B. Boxer , C. A. J. Brew , P. Brás , 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 , 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 , K. T. Lesko , C. Levy , J. Li , J. Liao , J. Lin , A. Lindote , R. Linehan , W. H. Lippincott , X. Liu , M. I. Lopes , E. Lopez Asamar , B. López 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 , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , S. Pal , K. J. Palladino , J. Palmer , 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 , 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 , 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

Dark matter is five times more abundant than ordinary visible matter in our Universe. While laboratory searches hunting for dark matter have traditionally focused on the electroweak scale, theories of low mass hidden sectors motivate new…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2023-02-08 S. A. Lyon , Kyle Castoria , Ethan Kleinbaum , Zhihao Qin , Arun Persaud , Thomas Schenkel , Kathryn Zurek

The Cryogenic Dark Matter Search (CDMS-II) employs low-temperature Ge and Si detectors to seek Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) via their elastic scattering interactions with nuclei. Simultaneous measurements of both ionization…

Astrophysics · Physics 2012-08-27 CDMS Collaboration

The LUX (Large Underground Xenon) detector is a two-phase xenon Time Projection Chamber (TPC) designed to search for WIMP-nucleon dark matter interactions. As with all noble element detectors, continuous purification of the detector medium…

Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) are one of the best motivated candidates to compose the Dark Matter of the Universe. The lack of experimental confirmation by direct detection experiments or collider searches has ruled out…

Instrumentation and Detectors · Physics 2025-07-04 Oscar Perez

The detection of Dark Matter (DM) remains a significant challenge in particle physics. This study exploits advanced machine learning models to improve detection capabilities of liquid xenon time projection chamber experiments, utilizing…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2025-01-17 Daniel E. Lopez-Fogliani , Andres D. Perez , Roberto Ruiz de Austri

The Cryogenic Dark Matter Search low ionization threshold experiment (CDMSlite) achieved efficient detection of very small recoil energies in its germanium target, resulting in sensitivity to Lightly Ionizing Particles (LIPs) in a…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2022-02-22 SuperCDMS Collaboration , I. Alkhatib , D. W. P. Amaral , T. Aralis , T. Aramaki , I. J. Arnquist , I. Ataee Langroudy , E. Azadbakht , S. Banik , D. Barker , C. Bathurst , D. A. Bauer , L. V. S. Bezerra , R. Bhattacharyya , M. A. Bowles , P. L. Brink , R. Bunker , B. Cabrera , R. Calkins , R. A. Cameron , C. Cartaro , D. G. Cerdeño , Y. -Y. Chang , M. Chaudhuri , R. Chen , N. Chott , J. Cooley , H. Coombes , J. Corbett , P. Cushman , F. De Brienne , M. L. di Vacri , M. D. Diamond , E. Fascione , E. Figueroa-Feliciano , C. W. Fink , K. Fouts , M. Fritts , G. Gerbier , R. Germond , M. Ghaith , S. R. Golwala , H. R. Harris , B. A. Hines , M. I. Hollister , Z. Hong , E. W. Hoppe , L. Hsu , M. E. Huber , V. Iyer , D. Jardin , A. Jastram , V. K. S. Kashyap , M. H. Kelsey , A. Kubik , N. A. Kurinsky , R. E. Lawrence , A. Li , B. Loer , E. Lopez Asamar , P. Lukens , D. B. MacFarlane , R. Mahapatra , V. Mandic , N. Mast , A. J. Mayer , H. Meyer zu Theenhausen , É. M. Michaud , E. Michielin , N. Mirabolfathi , B. Mohanty , J. D. Morales Mendoza , S. Nagorny , J. Nelson , H. Neog , V. Novati , J. L. Orrell , S. M. Oser , W. A. Page , R. Partridge , R. Podviianiuk , F. Ponce , S. Poudel , A. Pradeep , M. Pyle , W. Rau , E. Reid , R. Ren , T. Reynolds , A. Roberts , A. E. Robinson , T. Saab , B. Sadoulet , J. Sander , A. Sattari , R. W. Schnee , S. Scorza , B. Serfass , D. J. Sincavage , C. Stanford , J. Street , D. Toback , R. Underwood , S. Verma , A. N. Villano , B. von Krosigk , S. L. Watkins , J. S. Wilson , M. J. Wilson , J. Winchell , D. H. Wright , S. Yellin , B. A. Young , T. C. Yu , E. Zhang , H. G. Zhang , X. Zhao , L. Zheng

CoGeNT employs p-type point-contact (PPC) germanium detectors to search for Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs). By virtue of its low energy threshold and ability to reject surface backgrounds, this type of device allows an…

We report on a blinded analysis of low-energy electronic-recoil data from the first science run of the XENONnT dark matter experiment. Novel subsystems and the increased 5.9 tonne liquid xenon target reduced the background in the (1, 30)…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2022-11-16 E. Aprile , K. Abe , F. Agostini , S. Ahmed Maouloud , L. Althueser , B. Andrieu , E. Angelino , J. R. Angevaare , V. C. Antochi , D. Antón Martin , F. Arneodo , L. Baudis , A. L. Baxter , L. Bellagamba , R. Biondi , A. Bismark , A. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , T. K. Bui , C. Cai , C. Capelli , J. M. R. Cardoso , D. Cichon , M. Clark , A. P. Colijn , J. Conrad , J. J. Cuenca-García , J. P. Cussonneau , V. D'Andrea , M. P. Decowski , P. Di Gangi , S. Di Pede , A. Di Giovanni , R. Di Stefano , S. Diglio , K. Eitel , A. Elykov , S. Farrell , A. D. Ferella , C. Ferrari , H. Fischer , W. Fulgione , P. Gaemers , R. Gaior , A. Gallo Rosso , M. Galloway , F. Gao , R. Gardner , R. Glade-Beucke , L. Grandi , J. Grigat , M. Guida , R. Hammann , A. Higuera , C. Hils , L. Hoetzsch , J. Howlett , M. Iacovacci , Y. Itow , J. Jakob , F. Joerg , A. Joy , N. Kato , M. Kara , P. Kavrigin , S. Kazama , M. Kobayashi , G. Koltman , A. Kopec , F. Kuger , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , I. Li , S. Li , S. Liang , S. Lindemann , M. Lindner , K. Liu , J. Loizeau , F. Lombardi , J. Long , J. A. M. Lopes , Y. Ma , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Mancuso , L. Manenti , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , K. Martens , J. Masbou , D. Masson , E. Masson , S. Mastroianni , M. Messina , K. Miuchi , K. Mizukoshi , A. Molinario , S. Moriyama , K. Morå , Y. Mosbacher , M. Murra , J. Müller , K. Ni , U. Oberlack , B. Paetsch , J. Palacio , P. Paschos , R. Peres , C. Peters , J. Pienaar , M. Pierre , V. Pizzella , G. Plante , J. Qi , J. Qin , D. Ramírez García , S. Reichard , A. Rocchetti , N. Rupp , L. Sanchez , J. M. F. dos Santos , I. Sarnoff , G. Sartorelli , J. Schreiner , D. Schulte , P. Schulte , H. Schulze Eißing , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , F. Semeria , P. Shagin , S. Shi , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , J. Stephen , A. Takeda , P. -L. Tan , A. Terliuk , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. Tunnell , F. Tönnies , K. Valerius , G. Volta , Y. Wei , C. Weinheimer , M. Weiss , D. Wenz , C. Wittweg , T. Wolf , D. Xu , Z. Xu , M. Yamashita , L. Yang , J. Ye , L. Yuan , G. Zavattini , M. Zhong , T. Zhu

Direct detection of light dark matter (DM), below the GeV scale, through electron recoil can be efficient if DM has a velocity well above the virial value of $v\sim 10^{-3}$. We point out that if there is a long range attractive force…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2021-09-14 Hooman Davoudiasl , Peter B. Denton , Julia Gehrlein

We search for dark matter (DM) with a mass [3,12] $\mathrm{GeV} / c^2$ using an exposure of 3.51 $\mathrm{t} \times \mathrm{y}$ with the XENONnT experiment.We consider spin-independent DM-nucleon interactions mediated by a heavy or light…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2025-06-09 E. Aprile , J. Aalbers , K. Abe , S. Ahmed Maouloud , L. Althueser , B. Andrieu , E. Angelino , D. Antón Martin , F. Arneodo , L. Baudis , M. Bazyk , L. Bellagamba , R. Biondi , A. Bismark , K. Boese , A. Brown , G. Bruno , R. Budnik , C. Cai , C. Capelli , J. M. R. Cardoso , A. P. Cimental Chávez , A. P. Colijn , J. Conrad , J. J. Cuenca-García , V. D'Andrea , L. C. Daniel Garcia , M. P. Decowski , A. Deisting , C. Di Donato , P. Di Gangi , S. Diglio , K. Eitel , S. el Morabit , A. Elykov , A. D. Ferella , C. Ferrari , H. Fischer , T. Flehmke , M. Flierman , W. Fulgione , C. Fuselli , P. Gaemers , R. Gaior , M. Galloway , F. Gao , S. Ghosh , R. Giacomobono , R. Glade-Beucke , L. Grandi , J. Grigat , H. Guan , M. Guida , P. Gyorgy , R. Hammann , A. Higuera , C. Hils , L. Hoetzsch , N. F. Hood , M. Iacovacci , Y. Itow , J. Jakob , F. Joerg , Y. Kaminaga , M. Kara , P. Kavrigin , S. Kazama , M. Kobayashi , D. Koke , A. Kopec , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , I. Li , S. Li , S. Liang , Y. -T. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , K. Liu , M. Liu , J. Loizeau , F. Lombardi , J. Long , J. A. M. Lopes , T. Luce , Y. Ma , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Mancuso , L. Manenti , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , K. Martens , J. Masbou , E. Masson , S. Mastroianni , A. Melchiorre , J. Merz , M. Messina , A. Michael , K. Miuchi , A. Molinario , S. Moriyama , K. Morå , Y. Mosbacher , M. Murra , J. Müller , K. Ni , U. Oberlack , B. Paetsch , Y. Pan , Q. Pellegrini , R. Peres , C. Peters , J. Pienaar , M. Pierre , G. Plante , T. R. Pollmann , L. Principe , J. Qi , J. Qin , D. Ramírez García , M. Rajado , R. Singh , L. Sanchez , J. M. F. dos Santos , I. Sarnoff , G. Sartorelli , J. Schreiner , P. Schulte , H. Schulze Eißing , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , F. Semeria , P. Shagin , S. Shi , J. Shi , M. Silva , H. Simgen , C. Szyszka , A. Takeda , P. -L. Tan , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. D. Tunnell , F. Tönnies , K. Valerius , S. Vecchi , S. Vetter , F. I. Villazon Solar , G. Volta , C. Weinheimer , M. Weiss , D. Wenz , C. Wittweg , V. H. S. Wu , Y. Xing , D. Xu , Z. Xu , M. Yamashita , L. Yang , J. Ye , L. Yuan , G. Zavattini , M. Zhong

We propose a new concept for a very low background multi-ton liquid xenon Dark Matter experiment. The detector consists of two concentric spheres and a charge readout device in the centre. Xenon between the two spheres forms a self-shield…

Experiments seeking to detect rare event interactions such as dark matter or coherent elastic neutrino nucleus scattering are striving for large mass detectors with very low detection threshold. Using Neganov-Luke phonon amplification…