利用XMASS-I完整数据集的直接暗物质搜寻

本文报道了使用单相交氙液探测器XMASS-I的完整数据集进行的多种WIMP暗物质搜寻。XMASS-I稳定的数据获取在2013年11月20日至2019年2月1日期间累计总存活时间1590.9天,分析阈值为${\rm 1.0\,keV_{ee}}$。在数据获取的后半段,通过新的低阈值触发器还可获得${\rm 0.5\,keV_{ee}}$的更低分析阈值。在探测器97~kg可信体积中搜寻WIMP信号,对质量为${\rm 60\,GeV/c^{2}}$的WIMP在90$\%$置信水平下给出了${\rm 1.4\times 10^{-44}\, cm^{2}}$的WIMP-核子散射截面上限。我们还在包含832~kg液氙的探测器整体靶体积中搜寻了WIMP诱导的年度调制信号。对于质量为${\rm 8\,GeV/c^{2}}$的WIMP的核反冲,该分析给出了${\rm 2.3\times 10^{-42}\, cm^{2}}$的90\% CL截面上限。在WIMP质量为${\rm 0.5\, GeV/c^{2}}$时,评估了Migdal效应与轫致辐射信号,并分别得出${\rm 1.4\times 10^{-35}\, cm^{2}}$和${\rm 1.1\times 10^{-33}\, cm^{2}}$的90\% CL截面上限。