改进的氦气离子化模型及其对 DarkSide 低质量 WIMP 搜索计划的影响
高能物理 - 实验
2026-01-28 v2
摘要
DarkSide-50 在氦气离子化分析下，尽管活性质量仅为 46 kg（远小于多吨级贵金属制剂探测器），仍实现了下限至 1.2 GeV/c² 的领先级 WIMP 限制。准确 modeling 核反冲离子化产率（Qy）是解释此类搜索的关键。该工作引入了新的全局拟合模型，综合 DarkSide-50、ARIS、SCENE 以及最新 ReD 实验的数据，对 Qy 在 0.4 至 150 keV 范围内的取值进行约束。基于 Thomas-Imel 盒模型框架，讨论了屏蔽势能的依赖性，通过贝叶斯模型比较抛弃了 ZBL 和 Molière 函数，强烈偏好 Lenz-Jensen 模型。最终模型改善了 DarkSide-50 在 3 GeV/c² 以下的灵敏度，并相应优化了 DarkSide-20k 的灵敏度。
引用
@article{arxiv.2601.00597,
title = {Improved liquid argon ionization model and its impact on the DarkSide low-mass WIMP search programme},
author = {Davide Franco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.00597},
year = {2026}
}
备注
Proceedings of LIght Detection In Noble Elements - LIDINE 2025