English
Related papers

Related papers: Radon Emanation Techniques and Measurements for LZ

200 papers

Radon background is one of the most critical influences on the ultra-low background and rare-event physical experiments in underground laboratories. To conduct a comprehensive investigation of the radon concentrations in China JinPing…

Instrumentation and Detectors · Physics 2018-06-19 Cuihong Liu , Hao Ma , Zhi Zeng , Jianping Cheng , Junli Li , Hui Zhang

This manuscript details the proof-of-concept of a small-scale cryogenic heat pump demonstrator, a technology designed to enable high-flow xenon distillation systems for the removal of $^{222}$Rn in future liquid xenon observatories such as…

Instrumentation and Detectors · Physics 2026-04-23 P. Schulte , D. Wenz , L. Althueser , R. Braun , V. Hannen , C. Huhmann , D. Koke , Y. -T. Lin , P. Unkhoff , C. Weinheimer

In this Technical Design Report (TDR) we describe the LZ detector to be built at the Sanford Underground Research Facility (SURF). The LZ dark matter experiment is designed to achieve sensitivity to a WIMP-nucleon spin-independent cross…

Instrumentation and Detectors · Physics 2017-03-29 B. J. Mount , S. Hans , R. Rosero , M. Yeh , C. Chan , R. J. Gaitskell , D. Q. Huang , J. Makkinje , D. C. Malling , M. Pangilinan , C. A. Rhyne , W. C. Taylor , J. R. Verbus , Y. D. Kim , H. S. Lee , J. Lee , D. S. Leonard , J. Li , J. Belle , A. Cottle , W. H. Lippincott , D. J. Markley , T. J. Martin , M. Sarychev , T. E. Tope , M. Utes , R. Wang , I. Young , H. M. Araújo , A. J. Bailey , D. Bauer , D. Colling , A. Currie , S. Fayer , F. Froborg , S. Greenwood , W. G. Jones , V. Kasey , M. Khaleeq , I. Olcina , B. López Paredes , A. Richards , T. J. Sumner , A. Tomás , A. Vacheret , P. Brás , A. Lindote , M. I. Lopes , F. Neves , J. P. Rodrigues , C. Silva , V. N. Solovov , M. J. Barry , A. Cole , A. Dobi , W. R. Edwards , C. H. Faham , S. Fiorucci , N. J. Gantos , V. M. Gehman , M. G. D. Gilchriese , K. Hanzel , M. D. Hoff , K. Kamdin , K. T. Lesko , C. T. McConnell , K. O'Sullivan , K. C. Oliver-Mallory , S. J. Patton , J. S. Saba , P. Sorensen , K. J. Thomas , C. E. Tull , W. L. Waldron , M. S. Witherell , A. Bernstein , K. Kazkaz , J. Xu , D. Yu. Akimov , A. I. Bolozdynya , A. V. Khromov , A. M. Konovalov , A. V. Kumpan , V. V. Sosnovtsev , C. E. Dahl , D. Temples , M. C. Carmona-Benitez , L. de Viveiros , D. S. Akerib , H. Auyeung , T. P. Biesiadzinski , M. Breidenbach , R. Bramante , R. Conley , W. W. Craddock , A. Fan , A. Hau , C. M. Ignarra , W. Ji , H. J. Krebs , R. Linehan , C. Lee , S. Luitz , E. Mizrachi , M. E. Monzani , F. G. O'Neill , S. Pierson , M. Racine , B. N. Ratcliff , G. W. Shutt , T. A. Shutt , K. Skarpaas , K. Stifter , W. H. To , J. Va'vra , T. J. Whitis , W. J. Wisniewski , X. Bai , R. Bunker , R. Coughlen , C. Hjemfelt , R. Leonard , E. H. Miller , E. Morrison , J. Reichenbacher , R. W. Schnee , M. R. Stark , K. Sundarnath , D. R. Tiedt , M. Timalsina , P. Bauer , B. Carlson , M. Horn , M. Johnson , J. Keefner , C. Maupin , D. J. Taylor , S. Balashov , P. Ford , V. Francis , E. Holtom , A. Khazov , A. Kaboth , P. Majewski , J. A. Nikkel , J. O'Dell , R. M. Preece , M. G. D. van der Grinten , S. D. Worm , R. L. Mannino , T. M. Stiegler , P. A. Terman , R. C. Webb , C. Levy , J. Mock , M. Szydagis , J. K. Busenitz , M. Elnimr , J. Y-K. Hor , Y. Meng , A. Piepke , I. Stancu , L. Kreczko , B. Krikler , B. Penning , E. P. Bernard , R. G. Jacobsen , D. N. McKinsey , R. Watson , J. E. Cutter , S. El-Jurf , R. M. Gerhard , D. Hemer , S. Hillbrand , B. Holbrook , B. G. Lenardo , A. G. Manalaysay , J. A. Morad , S. Stephenson , J. A. Thomson , M. Tripathi , S. Uvarov , S. J. Haselschwardt , S. Kyre , C. Nehrkorn , H. N. Nelson , M. Solmaz , D. T. White , M. Cascella , J. E. Y. Dobson , C. Ghag , X. Liu , L. Manenti , L. Reichhart , S. Shaw , U. Utku , P. Beltrame , T. J. R. Davison , M. F. Marzioni , A. St. J. Murphy , A. Nilima , B. Boxer , S. Burdin , A. Greenall , S. Powell , H. J. Rose , P. Sutcliffe , J. Balajthy , T. K. Edberg , C. R. Hall , J. S. Silk , S. Hertel , C. W. Akerlof , M. Arthurs , W. Lorenzon , K. Pushkin , M. Schubnell , K. E. Boast , C. Carels , T. Fruth , H. Kraus , F. -T. Liao , J. Lin , P. R. Scovell , E. Druszkiewicz , D. Khaitan , M. Koyuncu , W. Skulski , F. L. H. Wolfs , J. Yin , E. V. Korolkova , V. A. Kudryavtsev , P. Rossiter , D. Woodward , A. A. Chiller , C. Chiller , D. -M. Mei , L. Wang , W. -Z. Wei , M. While , C. Zhang , S. K. Alsum , T. Benson , D. L. Carlsmith , J. J. Cherwinka , S. Dasu , G. Gregerson , B. Gomber , A. Pagac , K. J. Palladino , C. O. Vuosalo , Q. Xiao , J. H. Buckley , V. V. Bugaev , M. A. Olevitch , E. M. Boulton , W. T. Emmet , T. W. Hurteau , N. A. Larsen , E. K. Pease , B. P. Tennyson , L. Tvrznikova

An online cryogenic distillation system for the removal of krypton and radon from xenon was designed and constructed for PandaX-4T, a highly sensitive dark matter detection experiment. The krypton content in a commercial xenon product is…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-08-11 Xiangyi Cui , Zhou Wang , Yonglin Ju , Xiuli Wang , Huaxuan Liu , Wenbo Ma , Jianglai Liu , Li Zhao , Xiangdong Ji , Shuaijie Li , Rui Yan , Haidong Sha , Peiyao Huang

The LUX-ZEPLIN (LZ) experiment is a direct-detection dark matter experiment, optimized to search for weakly interacting massive particles (WIMPs) through WIMP-nucleon interactions. The main challenge in dark matter detection is…

Instrumentation and Detectors · Physics 2026-03-31 D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , F. Alder , B. J. Almquist , 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 , K. Beattie , A. Bhatti , T. P. Biesiadzinski , H. J. Birch , E. Bishop , G. M. Blockinger , C. A. J. Brew , P. Brás , S. Burdin , M. C. Carmona-Benitez , M. Carter , A. Chawla , H. Chen , Y. T. Chin , N. I. Chott , S. Contreras , 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 , C. L. Dunbar , S. R. Eriksen , N. M. Fearon , N. Fieldhouse , S. Fiorucci , H. Flaecher , E. D. Fraser , T. M. A. Fruth , P. W. Gaemers , R. J. Gaitskell , A. Geffre , J. Genovesi , C. Ghag , J. Ghamsari , A. Ghosh , S. Ghosh , R. Gibbons , S. Gokhale , J. Green , M. G. D. van der Grinten , J. J. Haiston , C. R. Hall , T. Hall , R. H. Hampp , S. J. Haselschwardt , M. A. Hernandez , S. A. Hertel , G. J. Homenides , M. Horn , D. Q. Huang , D. Hunt , E. Jacquet , R. S. James , K. Jenkins , A. C. Kaboth , A. C. Kamaha , M. K. Kannichankandy , D. Khaitan , A. Khazov , J. Kim , Y. D. Kim , D. Kodroff , E. V. Korolkova , H. Kraus , S. Kravitz , L. Kreczko , V. A. Kudryavtsev , C. Lawes , E. B. Leon , D. S. Leonard , K. T. Lesko , C. Levy , J. Lin , A. Lindote , W. H. Lippincott , J. Long , M. I. Lopes , W. Lorenzon , C. Lu , S. Luitz , W. Ma , V. Mahajan , P. A. Majewski , A. Manalaysay , R. L. Mannino , R. J. Matheson , C. Maupin , M. E. McCarthy , D. N. McKinsey , J. McLaughlin , J. B. McLaughlin , R. McMonigle , B. Mitra , E. Mizrachi , M. E. Monzani , K. Morå , E. Morrison , B. J. Mount , M. Murdy , A. St. J. Murphy , H. N. Nelson , F. Neves , A. Nguyen , C. L. O'Brien , F. H. O'Shea , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , J. Orpwood , K. Y. Oyulmaz , K. J. Palladino , N. J. Pannifer , S. J. Patton , B. Penning , G. Pereira , E. Perry , T. Pershing , A. Piepke , S. S. Poudel , Y. Qie , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , G. R. C. Rischbieter , E. Ritchey , H. S. Riyat , R. Rosero , N. J. Rowe , T. Rushton , D. Rynders , S. Saltão , D. Santone , A. B. M. R. Sazzad , R. W. Schnee , G. Sehr , B. Shafer , S. Shaw , W. Sherman , K. Shi , T. Shutt , C. Silva , G. Sinev , J. Siniscalco , A. M. Slivar , A. M. Softley-Brown , V. N. Solovov , P. Sorensen , J. Soria , T. J. Sumner , A. Swain , M. Szydagis , D. R. Tiedt , D. R. Tovey , J. Tranter , M. Trask , K. Trengove , M. Tripathi , A. Usón , A. C. Vaitkus , O. Valentino , V. Velan , A. Wang , J. J. Wang , Y. Wang , L. Weeldreyer , T. J. Whitis , K. Wild , M. Williams , J. Winnicki , L. Wolf , F. L. H. Wolfs , S. Woodford , D. Woodward , C. J. Wright , Q. Xia , J. Xu , Y. Xu , M. Yeh , D. Yeum , J. Young , W. Zha , H. Zhang , T. Zhang , Y. Zhou

Radioactivity from radon is a major threat for high-precision low energy physics experiments like the ones in the Kamioka Mine. We developed a new high sensitive radon monitoring system and conducted systematic radon concentration…

Instrumentation and Detectors · Physics 2019-06-04 Guillaume Pronost , Motoyasu Ikeda , Taku Nakamura , Hiroyuki Sekiya , Shigeki Tasaka

Radioactive noble gas radon ($\mathrm{^{222}Rn}$) is one of the major background sources below the MeV region in rare event search experiments. To precisely measure radon concentration in purified gases, a radon detector with an…

Instrumentation and Detectors · Physics 2021-12-14 K. Okamoto , Y. Nakano , G. Pronost , H. Sekiya , S. Tasaka , Y. Takeuchi , M. Nakahata

A potential background for the SuperCDMS SNOLAB dark matter experiment is from radon daughters that have plated out onto detector surfaces. To reach desired backgrounds, understanding plate-out rates during detector fabrication as well as…

Instrumentation and Detectors · Physics 2018-01-17 J. Street , R. Bunker , E. H. Miller , R. W. Schnee , S. Snyder , J. So

Radon-induced backgrounds, particularly from $^{222}$Rn and its beta-emitting progeny, present a critical challenge for next-generation liquid xenon (LXe) detectors aimed at probing dark matter down to the neutrino fog. To address this, we…

Instrumentation and Detectors · Physics 2025-11-06 Ryuta Miyata , Koki Fujikawa , Rina Harata , Yoshitaka Itow , Shingo Kazama , Masatoshi Kobayashi

We present a comprehensive analysis of electronic recoil vs. nuclear recoil discrimination in liquid/gas xenon time projection chambers, using calibration data from the 2013 and 2014-16 runs of the Large Underground Xenon (LUX) experiment.…

Electron emission from liquid into gaseous xenon is a cornerstone of dark matter search detectors such as ZEPLIN, XENON, LUX and LZ. The probability of emission is a function of the applied electric field E, and electrons which fail to pass…

Instrumentation and Detectors · Physics 2017-02-17 Peter Sorensen

We present the first measurements of the electroluminescence response to the emission of single electrons in a two-phase noble gas detector. Single ionization electrons generated in liquid xenon are detected in a thin gas layer during the…

The LUX-ZEPLIN (LZ) experiment aims to detect rare interactions between dark matter particles and xenon. Although the detector is designed to be the most sensitive to GeV/$c^2$--TeV/$c^2$ Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), it is…

Instrumentation and Detectors · Physics 2026-03-20 D. S. Akerib , A. K. Al Musalhi , F. Alder , B. J. Almquist , 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 , K. Beattie , T. Benson , A. Bhatti , T. P. Biesiadzinski , H. J. Birch , E. Bishop , G. M. Blockinger , B. Boxer , C. A. J. Brew , P. Brás , S. Burdin , M. C. Carmona-Benitez , M. Carter , A. Chawla , H. Chen , Y. T. Chin , N. I. Chott , S. Contreras , 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 , C. L. Dunbar , S. R. Eriksen , A. Fan , 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 , S. Ghosh , R. Gibbons , S. Gokhale , J. Green , M. G. D. van der Grinten , J. J. Haiston , C. R. Hall , T. Hall , S. J. Haselschwardt , M. A. Hernandez , S. A. Hertel , G. J. Homenides , M. Horn , D. Q. Huang , D. Hunt , E. Jacquet , R. S. James , K. Jenkins , A. C. Kaboth , A. C. Kamaha , M. K. Kannichankandy , D. Khaitan , A. Khazov , J. Kim , Y. D. Kim , J. Kingston , D. Kodroff , 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 , J. Long , M. I. Lopes , W. Lorenzon , C. Lu , S. Luitz , P. A. Majewski , A. Manalaysay , R. L. Mannino , C. Maupin , M. E. McCarthy , D. N. McKinsey , J. McLaughlin , J. B. McLaughlin , R. McMonigle , B. Mitra , E. Mizrachi , M. E. Monzani , E. Morrison , B. J. Mount , M. Murdy , A. St. J. Murphy , H. N. Nelson , F. Neves , A. Nguyen , C. L. O'Brien , F. H. O'Shea , I. Olcina , K. C. Oliver-Mallory , J. Orpwood , K. Y Oyulmaz , K. J. Palladino , N. J. Pannifer , N. Parveen , S. J. Patton , B. Penning , G. Pereira , E. Perry , T. Pershing , A. Piepke , S. S. Poudel , Y. Qie , J. Reichenbacher , C. A. Rhyne , G. R. C. Rischbieter , E. Ritchey , H. S. Riyat , R. Rosero , T. Rushton , D. Rynders , S. Saltão , D. Santone , A. B. M. R. Sazzad , R. W. Schnee , G. Sehr , B. Shafer , S. Shaw , K. Shi , T. Shutt , C. Silva , G. Sinev , J. Siniscalco , A. M. Slivar , R. Smith , V. N. Solovov , P. Sorensen , J. Soria , A. Stevens , T. J. Sumner , A. Swain , M. Szydagis , D. R. Tiedt , M. Timalsina , Z. Tong , D. R. Tovey , J. Tranter , M. Trask , K. Trengove , M. Tripathi , A. Usón , A. C. Vaitkus , O. Valentino , V. Velan , A. Wang , J. J. Wang , Y. Wang , L. Weeldreyer , T. J. Whitis , K. Wild , M. Williams , J. Winnicki , 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 , H. Zhang , T. Zhang

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

The MIMAC experiment is a $\mu$-TPC matrix project for directional dark matter search. Directional detection is a strategy based on the measurement of the WIMP flux anisotropy due to the solar system motion with respect to the dark matter…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2017-06-21 Q. Riffard , D. Santos , G. Bosson , O. Bourrion , T. Descombes , C. Fourel , O. Guillaudin , J. -F. Muraz , P. Colas , E. Ferrer-Ribas , I. Giomataris , J. Busto , D. Fouchez , C. Tao , L. Lebreton , D. Maire

Data are presented from the DRIFT-IId detector housed in the Boulby mine in northeast England. A 0.8 m^3 fiducial volume, containing partial pressures of 30 Torr CS2 and 10 Torr CF4, was exposed for a duration of 47.4 live-time days with…

To precisely measure radon concentrations in purified air supplied to the Super-Kamiokande detector as a buffer gas, we have developed a highly sensitive radon detector with an intrinsic background as low as 0.33$\pm$0.07 mBq/m$^{3}$. In…

Instrumentation and Detectors · Physics 2017-04-25 Y. Nakano , H. Sekiya , S. Tasaka , Y. Takeuchi , R. A. Wendell , M. Matsubara , M. Nakahata

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.…

In recent years, the issue of radon emanation and diffusion has become a critical concern for rare decay experiments, such as JUNO and PandaX-4T. This paper introduces a detector design featuring a symmetric radon detector cavity for the…