English
Related papers

Related papers: Accurate electron-recoil ionization factors for da…

200 papers

We examine the signals produced by dark matter interactions with electrons, which play a crucial role in direct detection experiments employing heavy target materials, particularly in many well-motivated sub-GeV dark matter scenarios. When…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2025-03-19 Haider Alhazmi , Doojin Kim , Kyoungchul Kong , Gopolang Mohlabeng , Jong-Chul Park , Seodong Shin

We revisit the WIMP-type dark matter scattering on electrons that results in atomic ionization, and can manifest itself in a variety of existing direct-detection experiments. Unlike the WIMP-nucleon scattering, where current experiments…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2016-07-01 B. M. Roberts , V. A. Dzuba , V. V. Flambaum , M. Pospelov , Y. V. Stadnik

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

The XENON experiment aims at the direct detection of dark matter in the form of WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) via their elastic scattering off Xenon nuclei. With a fiducial mass of 1000 kg of liquid xenon, a sufficiently low…

Astrophysics · Physics 2007-05-23 XENON Collaboration , Elena Aprile

Taking liquid xenon detectors as a case study, the importance of a robust recoil energy calibration as a prerequisite to a search for light-mass Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) is emphasized. Important shortfalls in the…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2010-10-27 J. I. Collar

Dark matter experiments primarily search for the scattering of WIMPs on target nuclei of well shielded underground detectors. The results from liquid scintillator experiments furthermore provide precise probes of very light and very weakly…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2015-10-19 Haipeng An , Kaixuan Ni , Maxim Pospelov , Josef Pradler , Adam Ritz

The standard interpretation of direct-detection limits on dark matter involves particular assumptions of the underlying WIMP-nucleus interaction, such as, in the simplest case, the choice of a Helm form factor that phenomenologically…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2018-06-06 A. Fieguth , M. Hoferichter , P. Klos , J. Menéndez , A. Schwenk , C. Weinheimer

XENON10 is an experiment designed to directly detect particle dark matter. It is a dual phase (liquid/gas) xenon time-projection chamber with 3D position imaging. Particle interactions generate a primary scintillation signal (S1) and…

The XENON1T experiment at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso is the most sensitive direct detection experiment for dark matter in the form of weakly interacting particles (WIMPs) with masses above $6\,$GeV/$c^2$ scattering off nuclei.…

Instrumentation and Detectors · Physics 2019-11-06 E. Aprile , J. Aalbers , F. Agostini , M. Alfonsi , L. Althueser , F. D. Amaro , V. C. Antochi , F. Arneodo , L. Baudis , B. Bauermeister , L. Bellagamba , M. L. Benabderrahmane , T. Berger , P. A. Breur , 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 , L. Grandi , Z. Greene , C. Hasterok , E. Hogenbirk , J. Howlett , M. Iacovacci , R. Itay , F. Joerg , S. Kazama , A. Kish , G. Koltman , A. Kopec , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , Q. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , F. Lombardi , J. A. M. Lopes , E. López Fune , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Manfredini , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , J. Masbou , D. Masson , S. Mastroianni , M. Messina , K. Micheneau , K. Miller , A. Molinario , K. Morå , Y. Mosbacher , M. Murra , J. Naganoma , K. Ni , U. Oberlack , K. Odgers , B. Pelssers , R. Peres , F. Piastra , J. Pienaar , V. Pizzella , G. Plante , R. Podviianiuk , H. Qiu , D. Ramírez García , S. Reichard , B. Riedel , A. Rizzo , A. Rocchetti , N. Rupp , J. M. F. dos Santos , G. Sartorelli , N. N. Šarčević , M. Scheibelhut , S. Schindler , J. Schreiner , D. Schulte , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , P. Shagin , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , C. Therreau , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. Tunnell , N. Upole , M. Vargas , O. Wack , H. Wang , Z. Wang , Y. Wei , C. Weinheimer , D. Wenz , C. Wittweg , J. Wulf , J. Ye , Y. Zhang , T. Zhu , J. P. Zopounidis

The XENON1T experiment searches for dark matter particles through their scattering off xenon atoms in a 2 tonne liquid xenon target. The detector is a dual-phase time projection chamber, which measures simultaneously the scintillation and…

Instrumentation and Detectors · Physics 2019-07-03 E. Aprile , J. Aalbers , F. Agostini , M. Alfonsi , L. Althueser , F. D. Amaro , V. C. Antochi , F. Arneodo , L. Baudis , B. Bauermeister , M. L. Benabderrahmane , T. Berger , P. A. Breur , 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 , L. Grandi , Z. Greene , C. Hasterok , E. Hogenbirk , J. Howlett , M. Iacovacci , R. Itay , F. Joerg , S. Kazama , A. Kish , G. Koltman , A. Kopec , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , Q. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , F. Lombardi , J. A. M. Lopes , E. López Fune , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Manfredini , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , J. Masbou , D. Masson , S. Mastroianni , M. Messina , K. Micheneau , K. Miller , A. Molinario , K. Morå , Y. Mosbacher , M. Murra , J. Naganoma , K. Ni , U. Oberlack , K. Odgers , B. Pelssers , F. Piastra , J. Pienaar , V. Pizzella , G. Plante , R. Podviianiuk , H. Qiu , D. Ramírez García , S. Reichard , B. Riedel , A. Rizzo , A. Rocchetti , N. Rupp , J. M. F. dos Santos , G. Sartorelli , N. Šarčević , M. Scheibelhut , S. Schindler , J. Schreiner , D. Schulte , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , P. Shagin , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , C. Therreau , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. Tunnell , N. Upole , M. Vargas , O. Wack , H. Wang , Z. Wang , Y. Wei , C. Weinheimer , D. Wenz , C. Wittweg , J. Wulf , J. Ye , Y. Zhang , T. Zhu , J. P. Zopounidis

Dark matter detectors built primarily to probe elastic scattering of WIMPs on nuclei are also precise probes of light, weakly coupled particles that may be absorbed by the detector material. In this paper, we derive constraints on the…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2015-07-23 Haipeng An , Maxim Pospelov , Josef Pradler , Adam Ritz

We study in detail sub-GeV dark matter scattering off electrons in xenon, including the expected electron recoil spectra and annual modulation spectra. We derive improved constraints using low-energy XENON10 and XENON100 ionization-only…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2017-09-06 Rouven Essig , Tomer Volansky , Tien-Tien Yu

We perform a low-mass dark matter search using an exposure of 30\,kg$\times$yr with the XENON100 detector. By dropping the requirement of a scintillation signal and using only the ionization signal to determine the interaction energy, we…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2016-12-20 XENON100 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 , A. Buss , L. Bütikofer , 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 , E. Duchovni , A. D. Ferella , A. Fieguth , D. Franco , W. Fulgione , M. Galloway , M. Garbini , C. Geis , L. W. Goetzke , Z. Greene , C. Grignon , E. Gross , C. Hasterok , E. Hogenbirk , R. Itay , B. Kaminsky , G. Kessler , A. Kish , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , M. Le Calloch , C. Levy , F. Linde , S. Lindemann , M. Lindner , J. A. M. Lopes , A. Lyashenko , A. Manfredini , T. Marrodán Undagoitia , J. Masbou , F. V. Massoli , D. Masson , D. Mayani , A. J. Melgarejo Fernandez , Y. Meng , M. Messina , K. Micheneau , B. Miguez , A. Molinario , M. Murra , J. Naganoma , U. Oberlack , S. E. A. Orrigo , P. Pakarha , B. Pelssers , R. Persiani , F. Piastra , J. Pienaar , G. Plante , N. Priel , L. Rauch , S. Reichard , C. Reuter , A. Rizzo , S. Rosendahl , N. Rupp , J. M. F. dos Santos , G. Sartorelli , M. Scheibelhut , S. Schindler , J. Schreiner , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , P. Shagin , H. Simgen , A. Stein , D. Thers , A. Tiseni , G. Trinchero , C. D. Tunnell , M. von Sivers , R. Wall , H. Wang , M. Weber , Y. Wei , C. Weinheimer , J. Wulf , Y. Zhang

We extend the study of the performance of a prototype two-phase liquid xenon WIMP dark matter detector to recoil energies below 20 keV. We demonstrate a new method for obtaining the best estimate of the energies of events using a calibrated…

Astrophysics · Physics 2008-11-26 T. Shutt , C. E. Dahl , J. Kwong , A. Bolozdynya , P. Brusov

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

The XENONnT experiment searches for weakly-interacting massive particle (WIMP) dark matter scattering off a xenon nucleus. In particular, XENONnT uses a dual-phase time projection chamber with a 5.9-tonne liquid xenon target, detecting both…

Data Analysis, Statistics and Probability · Physics 2025-06-04 XENON Collaboration , 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 , 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 , C. Di Donato , P. Di Gangi , S. Diglio , K. Eitel , 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. Gyoergy , 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 , A. Kopec , F. Kuger , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , I. Li , S. Li , S. Liang , Y. -T. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , K. 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 , 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 , D. Schulte , P. Schulte , H. Schulze Eißing , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , F. Semeria , P. Shagin , S. Shi , J. Shi , M. Silva , H. Simgen , A. Takeda , P. -L. Tan , A. Terliuk , 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

A key strategy for the direct detection of sub-GeV dark matter is to search for small ionization signals. These can arise from dark matter-electron scattering or when the dark matter-nucleus scattering process is accompanied by a "Migdal"…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2020-02-04 Rouven Essig , Josef Pradler , Mukul Sholapurkar , Tien-Tien Yu

We report on the first search for nuclear recoils from dark matter in the form of weakly interacting massive particles (WIMPs) with the XENONnT experiment which is based on a two-phase time projection chamber with a sensitive liquid xenon…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2023-08-08 XENON Collaboration , 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 , M. Bazyk , L. Bellagamba , R. Biondi , A. Bismark , E. J. Brookes , A. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , T. K. Bui , C. Cai , J. M. R. Cardoso , D. Cichon , A. P. Cimental Chavez , A. P. Colijn , J. Conrad , J. J. Cuenca-García , J. P. Cussonneau , V. D'Andrea , M. P. Decowski , P. Di Gangi , S. Di Pede , S. Diglio , K. Eitel , A. Elykov , S. Farrell , A. D. Ferella , C. Ferrari , H. Fischer , M. Flierman , W. Fulgione , C. Fuselli , P. Gaemers , R. Gaior , A. Gallo Rosso , M. Galloway , F. Gao , R. Glade-Beucke , L. Grandi , J. Grigat , H. Guan , M. Guida , R. Hammann , A. Higuera , C. Hils , L. Hoetzsch , N. F. Hood , 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 , R. Peres , C. Peters , J. Pienaar , M. Pierre , V. Pizzella , G. Plante , J. Qi , J. Qin , D. Ramírez García , R. Singh , 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 , A. Takeda , P. -L. Tan , A. Terliuk , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. Tunnell , F. Tönnies , K. Valerius , G. Volta , C. Weinheimer , M. Weiss , D. Wenz , C. Wittweg , T. Wolf , V. H. S. Wu , Y. Xing , D. Xu , Z. Xu , M. Yamashita , L. Yang , J. Ye , L. Yuan , G. Zavattini , M. Zhong , T. Zhu

The next generation of large scale WIMP direct detection experiments have the potential to go beyond the discovery phase and reveal detailed information about both the particle physics and astrophysics of dark matter. We report here on…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2014-02-05 Jayden L. Newstead , Thomas D. Jacques , Lawrence M. Krauss , James B. Dent , Francesc Ferrer

We investigate the reconstruction capabilities of Dark Matter mass and spin-independent cross-section from future ton-scale direct detection experiments using germanium, xenon or argon as targets. Adopting realistic values for the exposure,…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2011-06-21 Miguel Pato , Laura Baudis , Gianfranco Bertone , Roberto Ruiz de Austri , Louis E. Strigari , Roberto Trotta
‹ Prev 1 2 3 10 Next ›