无背景减法计算弱相互作用大质子 (WIMP) 直接探测实验的排除限
天体物理学
2014-10-13 v2 高能物理 - 唯象学
摘要
目前正产生具有竞争力的对弱相互作用大质子 (WIMP) 自旋无关散射十字截面的限制，这些限制由最初设计用于搜索中性中子双beta衰变的 76Ge 检测器产生，例如 Heidelberg-Moscow 和 IGEX 实验。在不存在背景减法的情况下，WIMP 相互作用十字截面的限制由计算给定观察事件率的理论事件率的上置信限所决定。标准分析技术涉及计算每个能量区间事件数的 90% 上置信限，并排除产生该能量区间任何 bin 中理论事件率超过该 bin 90% 上置信限的参数集（WIMP 质量和十字截面）。我们指出，如果存在多个能量区间，这会产生实际上低于 90% 置信度的排除限，因而误导性地变得更紧。我们提出产生真正 90% 置信排除限的准则，包括计算单个 bin 的置信限，使得没有任何 bin 超过该置信限的整体概率为 90%，以及计算 90% 最小置信限，即超过其单个 bin 90% 置信限的 bin 数目的最小置信限。我们 then 将这些准则产生的 WIMP 十字截面限制与使用标准技术找到的限制进行比较，分别使用来自 Heidelberg-Moscow 和 IGEX 实验的数据。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0106555,
title = {Calculating exclusion limits for Weakly Interacting Massive Particle direct detection experiments without background subtraction},
author = {Anne M Green},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0106555},
year = {2014}
}
备注
6 pages, 3 figures, 3 tables, shortened version to appear in Phys. Rev. D, contents otherwise unchanged