Limits on WIMP-nucleon interactions with CsI(Tl) crystal detectors
H. S. Lee, H. C. Bhang, J. H. Choi, H. Dao, I. S. Hahn, M. J. Hwang, S. W. Jung, W. G. Kang, D. W. Kim, H. J. Kim, S. C. Kim, S. K. Kim, Y. D. Kim, J. W. Kwak, … 展开作者
H. S. Lee, H. C. Bhang, J. H. Choi, H. Dao, I. S. Hahn, M. J. Hwang, S. W. Jung, W. G. Kang, D. W. Kim, H. J. Kim, S. C. Kim, S. K. Kim, Y. D. Kim, J. W. Kwak, Y. J. Kwon, J. Lee, J. H. Lee, J. I. Lee, M. J. Lee, S. J. Lee, J. Li, X. Li, Y. J. Li, S. S. Myung, S. Ryu, J. H. So, Q. Yue, J. J. Zhu
The Korea Invisible Mass Search(KIMS) experiment presents new limits on WIMP-nucleon cross section using the data from an exposure of 3409 kgd taken with low background CsI(Tl) crystals at Yangyang underground laboratory. The most stringent limit on the spin dependent interaction for pure proton case is obtained. The DAMA signal region for both spin independent and spin dependent interactions for the WIMP mass higher than 20 GeV/c^2are excluded by the single experiment with crystal scintillators.
Limits on spin-independent WIMP-nucleon interactions from the two-tower run of the Cryogenic Dark Matter Search
我们报告了苏丹地下实验室低温暗物质搜寻(CDMS II)的新结果。两个塔,每个由6个探测器组成,运行了74.5个工作日,在切割后,锗的光谱加权曝光量为34 kg-d,硅靶的光谱加权曝光量为12 kg-d,平均反冲能量为10-100 keV,WIMP质量为60 GeV。进行了盲分析,结合了拒绝表面事件的改进技术。未观察到超过预期背景的WIMP信号。当结合我们以前的结果从苏丹,90%的C. L。对于60 GeV的WIMP质量,自旋无关的WIMP-核子截面的上限是Ge为1.6 x 10^{-43} cm ^2,Si为3 x 10^{-42} cm ^2。Ge(Si)的组合极限比我们以前的结果低2.5(10)倍,并限制了超对称模型的预测。
低温暗物质搜索实验(CDMS)采用低温Ge和Si探测器,通过它们与靶核的弹性散射相互作用来探测WIMP。当前对397.8千克-天Ge暴露的分析导致零个观察到的候选事件,在90%置信水平下,对于60 GeV的WIMP质量,自旋无关的WIMP-核子截面的上限为6.6 x 10 ^{-44} cm ^2(当包括先前的CDMS Soudan数据时为4.6 x 10^{-44} cm ^2)。为了提高灵敏度,已经开发了新的一英寸厚的探测器,将用于超级CDMS阶段。SuperCDMS 25 kg将在SNOLAB运行,预期对自旋无关的WIMP-核子弹性散射截面的灵敏度为1 x 10^{-45} cm ^2。
Towards One Tonne Direct WIMP Detectors: Have we got what it takes?
在实验上,我们是否已经得到了直接观察WIMP相互作用所需的条件,灵敏度下降到几个事件/100公斤/年?对于具有低能量阈值(<20 keVr)的Ge靶,这对应于WIMP核子σ ~10^-46 cm ^2。最近的一些理论论文,在基于超对称性的框架中进行计算,显示出与现有宇宙学和加速器边界一致的模型的可能相互作用速率的许多(>5)数量级。一些理论家,但肯定不是所有的,能够生成模型,导致在几个/公斤/天的相互作用率,这将是目前DAMA年度调制信号所暗示的。所有的理论家都展示了产生低得多的相互作用速率的模型。本文以一个大胆的实验主义者的观点来看待在期待建造1吨重的WIMP探测器时出现的问题。
First Results of the EDELWEISS WIMP Search using a 320 g Heat-and-Ionization Ge Detector
EDELWEISS合作已经进行了直接搜索的WIMP暗物质使用320克的热电离低温锗探测器在低背景环境中运行在Alternatoire Souterrain de Modane。在4.53千克.天的有效曝光期间,在30-200千电子伏能量范围内的基准体积中没有观察到核反冲。在最小超对称标准模型(MSSM)的框架下,给出了WIMP与核子自旋无关相互作用截面的极限。实验DAMA报告的信号的中心值在90% CL下被排除。
First Results from the Cryogenic Dark Matter Search in the Soudan Underground Lab
我们报告了在苏丹地下实验室的低温暗物质搜索(CDMS)实验中寻找弱相互作用大质量粒子(WIMP)的第一个结果。四个Ge和两个Si探测器运行了52.6个生存日,提供了19.4 kg-d的Ge净曝光后,反冲能量在10- 100 keV之间的削减。仅使用校准数据进行盲分析,以定义核反冲候选物的能量阈值和选择标准。使用标准的暗物质晕和核物理学WIMP模型,这些数据为所有WIMP质量超过15 GeV的相干WIMP-核子标量截面设定了世界上最低的排斥极限,排除了中性伴子超对称模型的重要范围。在90% C. L.时,该极限曲线的最小值在WIMP质量为60 GeV时,它的体积为4 x 10^{-43} cm ^2。
Design Constraints for a WIMP Dark Matter and pp Solar Neutrino Liquid Neon Scintillation Detector
详细的蒙特卡罗模拟被用来评估液体氖闪烁探测器对暗物质和低能太阳中微子相互作用的性能。开发了一种包含PMT时间信息的最大似然事件顶点拟合器,该方法显著提高了仅空间算法的位置分辨率,并大大降低了所需的检测器大小和可实现的分析能量阈值。最终的灵敏度WIMP暗物质和pp通量的不确定性作为探测器尺寸的函数进行评估。氖闪烁和PMT属性的依赖进行了评估。如果使用商用光电倍增管,半径为300 cm的探测器将允许约13 keV的阈值、约1%的pp通量不确定度以及约10^{-46} cm ^2的自旋无关WIMP-核子截面。定义了精密pp测量的检测器响应校准和背景要求。规定了铀,钍和氪的内部放射性要求,并表明PMT数据可用于麻烦的氪-85的原位校准。氖闪烁特性和PMT特性的一组测量的概述,这将是必要的,以评估可行性和充分优化的设计,基于探测器。
Effect of the galactic halo modeling on the DAMA/NaI annual modulation result: an extended analysis of the data for WIMPs with a purely spin-independent coupling