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

New LUX and PandaX-II Results Illuminating the Simplest Higgs-Portal Dark Matter Models

Direct searches for dark matter (DM) by the LUX and PandaX-II Collaborations employing xenon-based detectors have recently come up with the most stringent limits to date on the spin-independent elastic scattering of DM off nucleons. For…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2016-12-20 Xiao-Gang He , Jusak Tandean

The XENON1T Dark Matter Search Experiment

The worldwide race towards direct dark matter detection in the form of Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) has been dramatically accelerated by the remarkable progress and evolution of liquid xenon time projection chambers…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2012-06-28 Elena Aprile , XENON1T collaboration

Dark Matter Searches with LUX

We report here on the results from the Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) search with the LUX dark matter experiment. LUX, a two-phase xenon time projection chamber (TPC) with 250 kg of active mass, has been operated from 2012 until…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2017-10-11 Cláudio Frederico Pascoal da Silva

Directly Detecting MeV-scale Dark Matter via Solar Reflection

If dark matter (DM) particles are lighter than a few MeV/$c^2$ and can scatter off electrons, their interaction within the solar interior results in a considerable hardening of the spectrum of galactic dark matter received on Earth. For a…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2018-11-19 Haipeng An , Maxim Pospelov , Josef Pradler , Adam Ritz

A coherent understanding of low-energy nuclear recoils in liquid xenon

Liquid xenon detectors such as XENON10 and XENON100 obtain a significant fraction of their sensitivity to light (<10 GeV) particle dark matter by looking for nuclear recoils of only a few keV, just above the detector threshold. Yet in this…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2011-01-27 Peter Sorensen

Light Dark Matter eXperiment (LDMX)

We present an initial design study for LDMX, the Light Dark Matter Experiment, a small-scale accelerator experiment having broad sensitivity to both direct dark matter and mediator particle production in the sub-GeV mass region. LDMX…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2018-08-17 Torsten Åkesson , Asher Berlin , Nikita Blinov , Owen Colegrove , Giulia Collura , Valentina Dutta , Bertrand Echenard , Joshua Hiltbrand , David G. Hitlin , Joseph Incandela , John Jaros , Robert Johnson , Gordan Krnjaic , Jeremiah Mans , Takashi Maruyama , Jeremy McCormick , Omar Moreno , Timothy Nelson , Gavin Niendorf , Reese Petersen , Ruth Pöttgen , Philip Schuster , Natalia Toro , Nhan Tran , Andrew Whitbeck

Direct Deflection of Particle Dark Matter

We propose a new strategy to directly detect light particle dark matter that has long-ranged interactions with ordinary matter. The approach involves distorting the local flow of dark matter with time-varying fields and measuring these…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2020-01-08 Asher Berlin , Raffaele Tito D'Agnolo , Sebastian A. R. Ellis , Philip Schuster , Natalia Toro

Dark Matter Search Results from a One Tonne$\times$Year Exposure of XENON1T

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

Expected Sensitivity to Galactic/Solar Axions and Bosonic Super-WIMPs based on the Axio-electric Effect in Liquid Xenon Dark Matter Detectors

We present systematic case studies to investigate the sensitivity of axion searches by liquid xenon detectors, using the axio-electric effect (analogue of the photoelectric effect) on xenon atoms. Liquid xenon is widely considered to be one…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2015-06-11 K. Arisaka , P. Beltrame , C. Ghag , J. Kaidi , K. Lung , A. Lyashenko , R. D. Peccei , P. Smith , K. Ye

First Limits on Light Dark Matter Interactions in a Low Threshold Two Channel Athermal Phonon Detector from the TESSERACT Collaboration

We present results of a search for spin-independent dark matter-nucleon interactions in a 1 cm$^2$ by 1 mm thick (0.233 gram) high-resolution silicon athermal phonon detector operated above ground. For interactions in the substrate, this…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2026-04-14 C. L. Chang , Y. -Y. Chang , L. Chaplinsky , C. W. Fink , M. Garcia-Sciveres , W. Guo , S. A. Hertel , X. Li , J. Lin , M. Lisovenko , R. Mahapatra , W. Matava , D. N. McKinsey , V. Novati , P. K. Patel , B. Penning , H. D. Pinckney , M. Platt , M. Pyle , Y. Qi , M. Reed , G. R. C Rischbieter , R. K. Romani , B. Sadoulet , B. Serfass , P. Sorensen , A. Suzuki , V. Velan , G. Wang , Y. Wang , S. L. Watkins , M. R. Williams , J. K. Wuko , T. Aramaki , P. Cushman , N. N. Gite , A. Gupta , M. E. Huber , N. A. Kurinsky , J. S. Mammo , B. von Krosigk , A. J. Mayer , J. Nelson , S. M. Oser , L. Pandey , A. Pradeep , W. Rau , T. Saab

LUX Trigger Efficiency

The Large Underground Xenon experiment (LUX) searches for dark matter using a dual-phase xenon detector. LUX uses a custom-developed trigger system for event selection. In this paper, the trigger efficiency, which is defined as the…

Instrumentation and Detectors · Physics 2018-10-17 D. S. Akerib , S. Alsum , H. M. Araújo , X. Bai , J. Balajthy , P. Beltrame , 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 , T. J. R. Davison , E. Druszkiewicz , S. R. Fallon , A. Fan , S. Fiorucci , R. J. Gaitskell , J. Genovesi , C. Ghag , M. G. D. Gilchriese , E. Grace , 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 , W. Ji , K. Kamdin , K. Kazkaz , D. Khaitan , R. Knoche , E. V. Korolkova , S. Kravitz , V. A. Kudryavtsev , B. G. Lenardo , K. T. Lesko , J. Liao , J. Lin , A. Lindote , M. I. Lopes , A. Manalaysay , R. L. Mannino , N. Marangou , M. F. Marzioni , D. N. McKinsey , D. -M. Mei , M. Moongweluwan , J. A. Morad , A. St. J. Murphy , C. Nehrkorn , H. N. Nelson , F. Neves , K. C. Oliver-Mallory , K. J. Palladino , E. K. Pease , G. R. C. Rischbieter , C. Rhyne , P. Rossiter , S. Shaw , T. A. Shutt , C. Silva , M. Solmaz , V. N. Solovov , P. Sorensen , T. J. Sumner , M. Szydagis , D. J. Taylor , W. C. Taylor , B. P. Tennyson , P. A. Terman , D. R. Tiedt , W. H. To , M. Tripathi , L. Tvrznikova , U. Utku , S. Uvarov , V. Velan , J. R. Verbus , R. C. Webb , J. T. White , T. J. Whitis , M. S. Witherell , F. L. H. Wolfs , D. Woodward , J. Xu , K. Yazdani , C. Zhang

Low-mass Dark Matter searches with EDELWEISS

The EDELWEISS collaboration searches for light Dark Matter (DM) particles using germanium detectors equipped with a charge and phonon signal readout. Using the Neganov-Trofimov-Luke effect, an rms resolution of 0.53 electron-hole pair was…

Instrumentation and Detectors · Physics 2022-03-11 J. Gascon , E. Armengaud , Q. Arnaud , C. Augier , A. Benoit , L. Bergé , J. Billard , A. Broniatowski , P. Camus , A. Cazes , M. Chapellier , F. Charlieux , M. De Jésus , L. Dumoulin , K. Eitel , J. -B. Filippini , D. Filosofov , A. Giuliani , M. Gros , Y. Jin , A. Juillard , M. Kleifges , H. Lattaud , S. Marnieros , D. Misiak , X. -F. Navick , C. Nones , E. Olivieri , C. Oriol , P. Pari , B. Paul , D. Poda , S. Rozov , T. Salagnac , V. Sanglard , L. Vagneron , E. Yakushev , A. Zolotarova

After LUX: The LZ Program

The LZ program consists of two stages of direct dark matter searches using liquid Xe detectors. The first stage will be a 1.5-3 tonne detector, while the last stage will be a 20 tonne detector. Both devices will benefit tremendously from…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2015-03-19 D. C. Malling , D. S. Akerib , H. M. Araujo , X. Bai , S. Bedikian , E. Bernard , A. Bernstein , A. Bradley , S. B. Cahn , M. C. Carmona-Benitez , D. Carr , J. J. Chapman , K. Clark , T. Classen , T. Coffey , A. Curioni , A. Currie , S. Dazeley , L. de Viveiros , M. Dragowsky , E. Druszkiewicz , C. H. Faham , S. Fiorucci , R. J. Gaitskell , K. R. Gibson , C. Hall , M. Hanhardt , B. Holbrook , M. Ihm , R. G. Jacobsen , L. Kastens , K. Kazkaz , R. Lander , N. Larsen , C. Lee , D. Leonard , K. Lesko , A. Lindote , M. I. Lopes , A. Lyashenko , P. Majewski , R. Mannino , D. N. McKinsey , D. -M. Mei , J. Mock , M. Morii , A. St J. Murphy , H. Nelson , F. Neves , J. A. Nikkel , M. Pangilinan , P. Phelps , L. Reichhart , T. Shutt , C. Silva , W. Skulski , V. Solovov , P. Sorensen , J. Spaans , T. Stiegler , T. J. Sumner , R. Svoboda , M. Sweany , M. Szydagis , J. Thomson , M. Tripathi , J. R. Verbus , N. Walsh , R. Webb , J. T. White , M. Wlasenko , F. L. H. Wolfs , M. Woods , C. Zhang

Emission of Single and Few Electrons in XENON1T and Limits on Light Dark Matter

Delayed single- and few-electron emissions plague dual-phase time projection chambers, limiting their potential to search for light-mass dark matter. This paper examines the origins of these events in the XENON1T experiment.…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2024-09-04 E. Aprile , K. Abe , F. Agostini , S. Ahmed Maouloud , M. Alfonsi , L. Althueser , E. Angelino , J. R. Angevaare , V. C. Antochi , D. Antón Martin , F. Arneodo , L. Baudis , A. L. Baxter , L. Bellagamba , A. Bernard , R. Biondi , A. Bismark , A. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , C. Capelli , J. M. R. Cardoso , D. Cichon , B. Cimmino , 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 , A. Elykov , S. Farrell , A. D. Ferella , H. Fischer , W. Fulgione , P. Gaemers , R. Gaior , M. Galloway , F. Gao , R. Glade-Beucke , L. Grandi , J. Grigat , A. Higuera , C. Hils , L. Hoetzsch , J. Howlett , M. Iacovacci , Y. Itow , J. Jakob , F. Joerg , A. Joy , N. Kato , P. Kavrigin , S. Kazama , M. Kobayashi , G. Koltman , A. Kopec , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , I. Li , S. Li , S. Liang , S. Lindemann , M. Lindner , K. Liu , F. Lombardi , J. Long , J. A. M. Lopes , Y. Ma , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Mancuso , L. Manenti , A. Manfredini , 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 , R. Peres , 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 , H. Schulze Eißing , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , F. Semeria , P. Shagin , S. Shenyang , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , 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 , Z. Xu , M. Yamashita , L. Yang , J. Ye , L. Yuan , G. Zavattini , Y. Zhang , M. Zhong , T. Zhu , J. P. Zopounidis

Dark Matter Model or Mass, but Not Both: Assessing Near-Future Direct Searches with Benchmark-free Forecasting

Forecasting the signal discrimination power of dark matter (DM) searches is commonly limited to a set of arbitrary benchmark points. We introduce new methods for benchmark-free forecasting that instead allow an exhaustive exploration and…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2018-11-14 Thomas D. P. Edwards , Bradley J. Kavanagh , Christoph Weniger

Direct Dark Matter Searches with CDMS and XENON

The Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) and XENON experiments aim to directly detect dark matter in the form of weakly interacting massive particles (WIMPs) via their elastic scattering on the target nuclei. The experiments use different…

Astrophysics · Physics 2008-11-26 Kaixuan Ni , Laura Baudis

A search for light dark matter in XENON10 data

We report results of a search for light (<10 GeV) particle dark matter with the XENON10 detector. The event trigger was sensitive to a single electron, with the analysis threshold of 5 electrons corresponding to 1.4 keV nuclear recoil…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2013-05-09 J. Angle , E. Aprile , F. Arneodo , L. Baudis , A. Bernstein , A. Bolozdynya , P. Brusov , L. C. C. Coelho , C. E. Dahl , L. DeViveiros , A. D. Ferella , L. M. P. Fernandes , S. Fiorucci , R. J. Gaitskell , K. L. Giboni , R. Gomez , R. Hasty , L. Kastens , J. Kwong , J. A. M. Lopes , N. Madden , A. Manalaysay , A. Manzur , D. N. McKinsey , M. E. Monzani , K. Ni , U. Oberlack , J. Orboeck , G. Plante , R. Santorelli , J. M. F. dos Santos , P. Shagin , T. Shutt , P. Sorensen , S. Schulte , C. Winant , M. Yamashita

New Measurement of the Scintillation Efficiency of Low-Energy Nuclear Recoils in Liquid Xenon

Particle detectors that use liquid xenon (LXe) as detection medium are among the leading technologies in the search for dark matter weakly interacting massive particles (WIMPs). A key enabling element has been the low-energy detection…

Nuclear Experiment · Physics 2013-05-29 G. Plante , E. Aprile , R. Budnik , B. Choi , K. -L. Giboni , L. W. Goetzke , R. F. Lang , K. E. Lim , A. J. Melgarejo Fernandez

Dark Matter Search Results from 4.2 Tonne-Years of Exposure of the LUX-ZEPLIN (LZ) Experiment

We report results of a search for nuclear recoils induced by weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter using the LUX-ZEPLIN (LZ) two-phase xenon time projection chamber. This analysis uses a total exposure of $4.2\pm0.1$…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2025-07-10 J. Aalbers , D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , F. Alder , 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 , E. E. Barillier , D. Bauer , 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 , Y. T. Chin , N. I. Chott , M. V. Converse , R. Coronel , A. Cottle , G. Cox , D. Curran , C. E. Dahl , I. Darlington , S. Dave , A. David , J. Delgaudio , S. Dey , L. de Viveiros , L. Di Felice , C. Ding , J. E. Y. Dobson , E. Druszkiewicz , S. Dubey , S. R. Eriksen , A. Fan , S. Fayer , N. M. Fearon , N. Fieldhouse , S. Fiorucci , H. Flaecher , E. D. Fraser , T. M. A. Fruth , R. J. Gaitskell , A. Geffre , J. Genovesi , C. Ghag , A. Ghosh , R. Gibbons , S. Gokhale , J. Green , M. G. D. van der Grinten , J. J. Haiston , C. R. Hall , T. J. Hall , S. Han , E. Hartigan-O'Connor , S. J. Haselschwardt , M. A. Hernandez , S. A. Hertel , G. Heuermann , G. J. Homenides , M. Horn , D. Q. Huang , D. Hunt , E. Jacquet , R. S. James , J. Johnson , A. C. Kaboth , A. C. Kamaha , Meghna K. K. , D. Khaitan , A. Khazov , I. Khurana , J. Kim , Y. D. Kim , J. Kingston , R. Kirk , D. Kodroff , L. Korley , E. V. Korolkova , H. Kraus , S. Kravitz , L. Kreczko , V. A. Kudryavtsev , C. Lawes , D. S. Leonard , K. T. Lesko , C. Levy , J. Lin , A. Lindote , W. H. Lippincott , M. I. Lopes , 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 , J. B. McLaughlin , R. McMonigle , E. Mizrachi , A. Monte , M. E. Monzani , J. D. Morales Mendoza , E. Morrison , B. J. Mount , M. Murdy , A. St. J. Murphy , A. Naylor , H. N. Nelson , F. Neves , A. Nguyen , C. L. O'Brien , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , J. Orpwood , K. Y Oyulmaz , 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 , A. Richards , Q. Riffard , G. R. C. Rischbieter , E. Ritchey , H. S. Riyat , R. Rosero , T. Rushton , D. Rynders , D. Santone , A. B. M. R. Sazzad , R. W. Schnee , G. Sehr , B. Shafer , S. Shaw , T. Shutt , J. J. Silk , C. Silva , G. Sinev , J. Siniscalco , R. Smith , V. N. Solovov , P. Sorensen , J. Soria , I. Stancu , A. Stevens , K. Stifter , B. Suerfu , T. J. Sumner , M. Szydagis , D. R. Tiedt , M. Timalsina , Z. Tong , D. R. Tovey , J. Tranter , M. Trask , M. Tripathi , A. Usón , A. Vacheret , A. C. Vaitkus , O. Valentino , V. Velan , A. Wang , J. J. Wang , Y. Wang , J. R. Watson , L. Weeldreyer , T. J. Whitis , K. Wild , M. Williams , W. J. Wisniewski , L. Wolf , F. L. H. Wolfs , S. Woodford , D. Woodward , C. J. Wright , Q. Xia , J. Xu , Y. Xu , M. Yeh , D. Yeum , W. Zha , E. A. Zweig

Investigating the collinear splitting effects of boosted dark matter at neutrino detectors

We study the probing prospects of cosmic ray boosted dark matter (DM) in the framework of simplified electron-philic dark photon model. Focusing on the dark matter and dark photon masses around keV $\sim $ MeV scale, we consider the bounds…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2023-02-13 Jinmian Li , Junle Pei , Cong Zhang