Related papers: Direct WIMP Detection Using Scintillation Time Dis…

The XENON Dark Matter Search Experiment

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 Xe nuclei. A fiducial mass of 1000 kg, distributed in ten independent liquid xenon…

Astrophysics · Physics 2009-11-10 E. Aprile , K. L. Giboni , P. Majewski , K. Ni , M. Yamashita , R. Gaitskell , P. Sorensen , L. DeViveiros , L. Baudis , A. Bernstein , C. Hagmann , C. Winant , T. Shutt , J. Kwong , U. Oberlack , D. McKinsey , R. Hasty

Estimating the Spin-Independent WIMP-Nucleon Coupling from Direct Dark Matter Detection Data

Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) are one of the leading candidates for Dark Matter. For understanding the nature of WIMPs and identifying them among new particles produced at colliders (hopefully in the near future),…

High Energy Physics - Phenomenology · Physics 2011-08-17 Chung-Lin Shan

The scintillation and ionization yield of liquid xenon for nuclear recoils

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…

Astrophysics · Physics 2019-08-14 P. Sorensen , A. Manzur , C. E. Dahl , J. Angle , E. Aprile , F. Arneodo , L. Baudis , A. Bernstein , A. Bolozdynya , P. Brusov , L. C. C. Coelho , 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 , 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 , S. Schulte , C. Winant , M. Yamashita

Understanding the Enhancement of Scintillation Light in Xenon-Doped Liquid Argon

Measuring the scintillation light in noble gases is an important detection technique in particle physics. Numerous rare event searches like neutrino beam experiments, neutrino-less double beta-decay, and dark matter searches use argon-based…

Instrumentation and Detectors · Physics 2022-07-20 D. E. Fields , and R. Gibbons M. Gold , N. McFadden , S. R. Elliott , R. Massarczyk

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

Oxygen contamination in liquid Argon: combined effects on ionization electron charge and scintillation light

A dedicated test of the effects of Oxygen contamination in liquid Argon has been performed at the INFN-Gran Sasso Laboratory (LNGS, Italy) within the WArP R&D program. Two detectors have been used: the WArP 2.3 lt prototype and a small (0.7…

Nuclear Experiment · Physics 2010-05-12 R. Acciarri , M. Antonello , B. Baibussinov , M. Baldo-Ceolin , P. Benetti , F. Calaprice , E. Calligarich , M. Cambiaghi , N. Canci , F. Carbonara , F. Cavanna , S. Centro , A. G. Cocco , F. Di Pompeo , G. Fiorillo , C. Galbiati , V. Gallo , L. Grandi , G. Meng , I. Modena , C. Montanari , O. Palamara , L. Pandola , F. Pietropaolo , G. L. Raselli , M. Roncadelli , M. Rossella , C. Rubbia , E. Segreto , A. M. Szelc , F. Tortorici , S. Ventura , C. Vignoli

Surface background rejection technique for liquid argon dark matter detectors using a thin scintillating layer

Future large liquid argon direct dark matter detectors can benefit greatly from an efficient surface background rejection technique. To aid the development of these large scale detectors a test stand, Argon-1, has been constructed at…

Instrumentation and Detectors · Physics 2020-04-22 D. Gallacher , M. Boulay

First limits on WIMP nuclear recoil signals in ZEPLIN-II: a two phase xenon detector for dark matter detection

Results are presented from the first underground data run of ZEPLIN-II, a 31 kg two phase xenon detector developed to observe nuclear recoils from hypothetical weakly interacting massive dark matter particles. Discrimination between nuclear…

Astrophysics · Physics 2008-11-26 G. J. Alner , H. M. Araujo , A. Bewick , C. Bungau , B. Camanzi , M. J. Carson , R. J. Cashmore , H. Chagani , V. Chepel , D. Cline , D. Davidge , J. C. Davies , E. Daw , J. Dawson , T. Durkin , B. Edwards , T. Gamble , J. Gao , C. Ghag , A. S. Howard , W. G. Jones , M. Joshi , E. V. Korolkova , V. A. Kudryavtsev , T. Lawson , V. N. Lebedenko , J. D. Lewin , P. Lightfoot , A. Lindote , I. Liubarsky , M. I. Lopes , R. Luscher , P. Majewski , K Mavrokoridis , J. E. McMillan , B. Morgan , D. Muna , A. St. J. Murphy , F. Neves , G. G. Nicklin , W. Ooi , S. M. Paling , J. Pinto da Cunha , S. J. S. Plank , R. M. Preece , J. J. Quenby , M. Robinson , F. Sergiampietri , C. Silva , V. N. Solovov , N. J. T. Smith , P. F. Smith , N. J. C. Spooner , T. J. Sumner , C. Thorne , D. R. Tovey , E. Tziaferi , R. J. Walker , H. Wang , J. White , F. L. H. Wolfs

Design and construction of a new detector to measure ultra-low radioactive-isotope contamination of argon

Large liquid argon detectors offer one of the best avenues for the detection of galactic weakly interacting massive particles (WIMPs) via their scattering on atomic nuclei. The liquid argon target allows exquisite discrimination between…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2020-04-22 The DarkSide Collaboration , C. E. Aalseth , S. Abdelhakim , F. Acerbi , P. Agnes , R. Ajaj , I. F. M. Albuquerque , T. Alexander , A. Alici , A. K. Alton , P. Amaudruz , F. Ameli , J. Anstey , P. Antonioli , M. Arba , S. Arcelli , R. Ardito , I. J. Arnquist , P. Arpaia , D. M. Asner , A. Asunskis , M. Ave , H. O. Back , A. Barrado Olmedo , G. Batignani , M. G. Bisogni , V. Bocci , A. Bondar , G. Bonfini , W. Bonivento , E. Borisova , B. Bottino , M. G. Boulay , R. Bunker , S. Bussino , A. Buzulutskov , M. Cadeddu , M. Cadoni , A. Caminata , N. Canci , A. Candela , C. Cantini , M. Caravati , M. Cariello , F. Carnesecchi , M. Carpinelli , A. Castellani , P. Castello , S. Catalanotti , V. Cataudella , P. Cavalcante , D. Cavazza , S. Cavuoti , S. Cebrian , J. M. Cela Ruiz , B. Celano , R. Cereseto , W. Cheng , A. Chepurnov , C. Cicalò , L. Cifarelli , M. Citterio , A. G. Cocco , V. Cocco , M. Colocci , L. Consiglio , F. Cossio , G. Covone , P. Crivelli , I. D'Antone , M. D'Incecco , D. D'Urso , M. D. Da Rocha Rolo , O. Dadoun , M. Daniel , S. Davini , A. De Candia , S. De Cecco , M. De Deo , A. De Falco , G. De Filippis , D. De Gruttola , G. De Guido , G. De Rosa , G. Dellacasa , P. Demontis , S. DePaquale , A. V. Derbin , A. Devoto , F. Di Eusanio , L. Di Noto , G. Di Pietro , P. Di Stefano , C. Dionisi , G. Dolganov , F. Dordei , M. Downing , F. Edalatfar , A. Empl , M. Fernandez Diaz , A. Ferri , C. Filip , G. Fiorillo , K. Fomenko , A. Franceschi , D. Franco , G. E. Froudakis , F. Gabriele , A. Gabrieli , C. Galbiati , P. Garcia Abia , D. Gascón Fora , A. Gendotti , C. Ghiano , A. Ghisi , S. Giagu , P. Giampa , R. A. Giampaolo , C. Giganti , M. A. Giorgi , G. K. Giovanetti , M. L. Gligan , A. Gola , O. Gorchakov , M. Grab , R. Graciani Diaz , F. Granato , M. Grassi , J. W. Grate , G. Y. Grigoriev , A. Grobov , M. Gromov , M. Guan , M. B. B. Guerra , M. Guerzoni , M. Gulino , R. K. Haaland , B. R. Hackett , A. Hallin , B. Harrop , E. W. Hoppe , S. Horikawa , B. Hosseini , F. Hubaut , P. Humble , E. V. Hungerford , An. Ianni , A. Ilyasov , V. Ippolito , C. Jillings , K. Keeter , C. L. Kendziora , S. Kim , I. Kochanek , K. Kondo , G. Kopp , D. Korablev , G. Korga , A. Kubankin , R. Kugathasan , M. Kuss , M. Kuźniak , M. La Commara , L. La Delfa , M. Lai , S. Langrock , M. Lebois , B. Lehnert , N. Levashko , X. Li , Q. Liqiang , M. Lissia , G. U. Lodi , G. Longo , R. López Manzano , R. Lussana , L. Luzzi , A. A. Machado , I. N. Machulin , A. Mandarano , L. Mapelli , M. Marcante , A. Margotti , S. M. Mari , M. Mariani , J. Maricic , M. Marinelli , D. Marras , M. Martínez , J. J. Martínez Morales , A. D. Martinez Rojas , C. J. Martoff , M. Mascia , J. Mason , A. Masoni , A. Mazzi , A. B. McDonald , A. Messina , P. D. Meyers , T. Miletic , R. Milincic , A. Moggi , S. Moioli , J. Monroe , M. Morrocchi , T. Mroz , W. Mu , V. N. Muratova , S. Murphy , C. Muscas , P. Musico , R. Nania , T. Napolitano , A. Navrer Agasson , M. Nessi , I. Nikulin , A. Oleinik , V. Oleynikov , M. Orsini , F. Ortica , L. Pagani , M. Pallavicini , S. Palmas , L. Pandola , E. Pantic , E. Paoloni , G. Paternoster , V. Pavletcov , F. Pazzona , S. Peeters , P. A. Pegoraro , K. Pelczar , L. A. Pellegrini , C. Pellegrino , N. Pelliccia , F. Perotti , V. Pesudo , E. Picciau , C. Piemonte , F. Pietropaolo , A. Pocar , T. Pollman , D. Portaluppi , S. S. Poudel , P. Pralavorio , D. Price , B. Radics , F. Raffaelli , F. Ragusa , M. Razeti , A. Razeto , V. Regazzoni , C. Regenfus , A. L. Renshaw , S. Rescia , M. Rescigno , F. Retiere , L. P. Rignanese , A. Rivetti , A. Romani , L. Romero , N. Rossi , A. Rubbia , D. Sablone , P. Sala , P. Salatino , O. Samoylov , E. Sánchez García , S. Sanfilippo , M. Sant , D. Santone , R. Santorelli , C. Savarese , E. Scapparone , B. Schlitzer , G. Scioli , E. Segreto , A. Seifert , D. A. Semenov , A. Shchagin , A. Sheshukov , S. Siddhanta , M. Simeone , P. N. Singh , P. Skensved , M. D. Skorokhvatov , O. Smirnov , G. Sobrero , A. Sokolov , A. Sotnikov , R. Stainforth , A. Steri , S. Stracka , V. Strickland , G. B. Suffritti , S. Sulis , Y. Suvorov , A. M. Szelc , R. Tartaglia , G. Testera , T. Thorpe , A. Tonazzo , A. Tosi , M. Tuveri , E. V. Unzhakov , G. Usai , A. Vacca , E. Vázquez-Jáuregui , M. Verducci , T. Viant , S. Viel , F. Villa , A. Vishneva , R. B. Vogelaar , M. Wada , J. Wahl , J. J. Walding , H. Wang , Y. Wang , S. Westerdale , R. J. Wheadon , R. Williams , J. Wilson , Marcin Wojcik , Mariusz Wojcik , S. Wu , X. Xiao , C. Yang , Z. Ye , M. Zuffa , G. Zuzel

Probing the Local Velocity Distribution of WIMP Dark Matter with Directional Detectors

We explore the ability of directional nuclear-recoil detectors to constrain the local velocity distribution of weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter by performing Bayesian parameter estimation on simulated recoil-event data…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2012-05-04 Samuel K. Lee , Annika H. G. Peter

Search for inelastic scattering of WIMP dark matter in XENON1T

We report the results of a search for the inelastic scattering of weakly interacting massive particles (WIMPs) in the XENON1T dark matter experiment. Scattering off $^{129}$Xe is the most sensitive probe of inelastic WIMP interactions, with…

High Energy Physics - Experiment · Physics 2021-03-24 XENON Collaboration , E. Aprile , J. Aalbers , F. Agostini , M. Alfonsi , L. Althueser , F. D. Amaro , S. Andaloro , E. Angelino , J. R. Angevaare , V. C. Antochi , F. Arneodo , L. Baudis , B. Bauermeister , L. Bellagamba , M. L. Benabderrahmane , A. Brown , E. Brown , S. Bruenner , G. Bruno , R. Budnik , C. Capelli , J. M. R. Cardoso , D. Cichon , B. Cimmino , M. Clark , D. Coderre , A. P. Colijn , J. Conrad , J. Cuenca , J. P. Cussonneau , M. P. Decowski , A. Depoian , P. Di Gangi , A. Di Giovanni , R. Di Stefano , S. Diglio , A. Elykov , A. D. Ferella , W. Fulgione , P. Gaemers , R. Gaior , M. Galloway , F. Gao , L. Grandi , C. Hils , K. Hiraide , L. Hoetzsch , J. Howlett , M. Iacovacci , Y. Itow , F. Joerg , N. Kato , S. Kazama , M. Kobayashi , G. Koltman , A. Kopec , H. Landsman , R. F. Lang , L. Levinson , S. Liang , Q. Lin , S. Lindemann , M. Lindner , 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 , S. Mastroianni , M. Messina , K. Miuchi , K. Mizukoshi , A. Molinario , K. Morå , S. Moriyama , Y. Mosbacher , M. Murra , J. Naganoma , K. Ni , U. Oberlack , K. Odgers , J. Palacio , B. Pelssers , R. Peres , J. Pienaar , M. Pierre , V. Pizzella , G. Plante , J. Qi , J. Qin , D. Ramírez García , S. Reichard , A. Rocchetti , N. Rupp , J. M. F. dos Santos , G. Sartorelli , N. Šarčević , M. Scheibelhut , J. Schreiner , D. Schulte , H. Schulze Eißing , M. Schumann , L. Scotto Lavina , M. Selvi , F. Semeria , P. Shagin , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , A. Takeda , C. Therreau , D. Thers , F. Toschi , G. Trinchero , C. Tunnell , K. Valerius , M. Vargas , G. Volta , Y. Wei , C. Weinheimer , M. Weiss , D. Wenz , C. Wittweg , T. Wolf , Z. Xu , M. Yamashita , J. Ye , G. Zavattini , Y. Zhang , T. Zhu , J. P. Zopounidis

Angular Signatures for Galactic Halo WIMP Scattering in Direct Detectors: Prospects and Challenges

Angular Sensitivity can provide a key additional tool which might allow unambiguous separation of a signal due to Galactic halo WIMPs from other possible backgrounds in direct detectors. We provide a formalism which allows a calculation of…

Astrophysics · Physics 2009-10-31 Craig J. Copi , Lawrence M. Krauss

A Novel Use of Light Guides and Wavelength Shifting Plates for the Detection of Scintillation Photons in Large Liquid Argon Detectors

Scintillation light generated as charged particles traverse large liquid argon detectors adds valuable information to studies of weakly-interacting particles. This paper uses both laboratory measurements and cosmic ray data from the Blanche…

Instrumentation and Detectors · Physics 2018-07-05 B. Howard , S. Mufson , D. Whittington , B. Adams , B. Baugh , J. R. Jordan , J. Karty , C. T. Macias , A. Pla-Dalmau

A search for low-mass WIMPs with EDELWEISS-II heat-and-ionization detectors

We report on a search for low-energy (E < 20 keV) WIMP-induced nuclear recoils using data collected in 2009 - 2010 by EDELWEISS from four germanium detectors equipped with thermal sensors and an electrode design (ID) which allows to…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2012-09-28 EDELWEISS Collaboration , E. Armengaud , C. Augier , A. Benoît , L. Bergé , T. Bergmann , J. Blümer , A. Broniatowski , V. Brudanin , B. Censier , M. Chapellier , F. Charlieux , F. Couëdo , P. Coulter , G. A. Cox , J. Domange , A. A. Drillien , L. Dumoulin , K. Eitel , D. Filosofov , N. Fourches , J. Gascon , G. Gerbier , J. Gironnet , M. Gros , G. Heuermann , S. Henry , S. Hervé , A. Juillard , M. Kleifges , H. Kluck , V. Kozlov , H. Kraus , V. A. Kudryavtsev , H. Le Sueur , P. Loaiza , S. Marnieros , A. Menshikov , X. -F. Navick , C. Nones , E. Olivieri , P. Pari , B. Paul , M. Robinson , S. Rozov , V. Sanglard , B. Schmidt , B. Siebenborn , D. Tcherniakhovski , A. S. Torrento-Coello , L. Vagneron , R. J. Walker , M. Weber , E. Yakushev , X. Zhang

Improved Limits on Scattering of Weakly Interacting Massive Particles from Reanalysis of 2013 LUX data

We present constraints on weakly interacting massive particles (WIMP)-nucleus scattering from the 2013 data of the Large Underground Xenon dark matter experiment, including $1.4\times10^{4}\;\mathrm{kg\; day}$ of search exposure. This new…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2016-05-17 LUX Collaboration , D. S. Akerib , H. M. Araújo , X. Bai , A. J. Bailey , J. Balajthy , P. Beltrame , E. P. Bernard , A. Bernstein , T. P. Biesiadzinski , E. M. Boulton , A. Bradley , R. Bramante , S. B. Cahn , M. C. Carmona-Benitez , C. Chan , J. J. Chapman , A. A. Chiller , C. Chiller , A. Currie , J. E. Cutter , T. J. R. Davison , L. de Viveiros , A. Dobi , J. E. Y. Dobson , E. Druszkiewicz , B. N. Edwards , C. H. Faham , S. Fiorucci , R. J. Gaitskell , V. M. Gehman , C. Ghag , K. R. Gibson , M. G. D. Gilchriese , C. R. Hall , M. Hanhardt , S. J. Haselschwardt , S. A. Hertel , D. P. Hogan , M. Horn , D. Q. Huang , C. M. Ignarra , M. Ihm , R. G. Jacobsen , W. Ji , K. Kazkaz , D. Khaitan , R. Knoche , N. A. Larsen , C. Lee , B. G. Lenardo , K. T. Lesko , A. Lindote , M. I. Lopes , D. C. Malling , A. Manalaysay , R. L. Mannino , M. F. Marzioni , D. N. McKinsey , D. M. Mei , J. Mock , M. Moongweluwan , J. A. Morad , A. St. J. Murphy , C. Nehrkorn , H. N. Nelson , F. Neves , K. O`Sullivan , K. C. Oliver-Mallory , R. A. Ott , K. J. Palladino , M. Pangilinan , E. K. Pease , P. Phelps , L. Reichhart , C. Rhyne , S. Shaw , T. A. Shutt , C. Silva , V. N. Solovov , P. Sorensen , S. Stephenson , T. J. Sumner , M. Szydagis , D. J. Taylor , W. Taylor , B. P. Tennyson , P. A. Terman , D. R. Tiedt , W. H. To , M. Tripathi , L. Tvrznikova , S. Uvarov , J. R. Verbus , R. C. Webb , J. T. White , T. J. Whitis , M. S. Witherell , F. L. H. Wolfs , K. Yazdani , S. K. Young , C. Zhang

New limits on WIMP interactions from the SIMPLE dark matter search

The SIMPLE project uses superheated C2ClF5 liquid detectors to search for particle dark matter candidates. We report the results of the first stage exposure (14.1 kgd) of its latest two-stage, Phase II run, with 15 superheated droplet…

Cosmology and Nongalactic Astrophysics · Physics 2011-01-11 TA Girard , T. A. Morlat , M. Felizardo , A. C. Fernandes , A. R. Ramos , J. G. Marques

Directional recoil rates for WIMP direct detection

New techniques for the laboratory direct detection of dark matter weakly interacting massive particles (WIMPs) are sensitive to the recoil direction of the struck nuclei. We compute and compare the directional recoil rates…

Astrophysics · Physics 2008-11-26 Moqbil S. Alenazi , Paolo Gondolo

Measurement of the ionization yield of nuclear recoils in liquid argon at 80 and 233 keV

The energy calibration of nuclear recoil detectors is of primary importance to rare-event experiments such as those of direct dark matter search and coherent neutrino-nucleus scattering. In particular, such a calibration is performed by…

Instrumentation and Detectors · Physics 2014-10-06 A. Bondar , A. Buzulutskov , A. Dolgov , E. Grishnyaev , S. Polosatkin , L. Shekhtman , E. Shemyakina , A. Sokolov

DMTPC: Dark matter detection with directional sensitivity

The Dark Matter Time Projection Chamber (DMTPC) experiment uses CF_4 gas at low pressure (0.1 atm) to search for the directional signature of Galactic WIMP dark matter. We describe the DMTPC apparatus and summarize recent results from a…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2010-12-20 J. B. R. Battat , S. Ahlen , T. Caldwell , C. Deaconu , D. Dujmic , W. Fedus , P. Fisher , F. Golub , S. Henderson , A. Inglis , A. Kaboth , G. Kohse , R. Lanza , A. Lee , J. Lopez , J. Monroe , T. Sahin , G. Sciolla , N. Skvorodnev , H. Tomita , H. Wellenstein , I. Wolfe , R. Yamamoto , H. Yegoryan

DARWIN: dark matter WIMP search with noble liquids

DARWIN (DARk matter WImp search with Noble liquids) is an R&D and design study towards the realization of a multi-ton scale dark matter search facility in Europe, based on the liquid argon and liquid xenon time projection chamber…

Instrumentation and Methods for Astrophysics · Physics 2010-12-22 Laura Baudis