Differentiation of Bulk and Surface Events in p-type Point-Contact Germanium Detectors for Light WIMP Searches
p型点接触锗探测器是一种新颖的技术，可提供具有亚keV灵敏度的千克级辐射传感器。它们已被用于轻暗物质WIMP的搜索，并可能在中微子物理学中有潜在的应用。然而，有一些异常的表面行为需要加以描述和了解。我们描述的方法和结果的研究计划，其目标是通过软件脉冲形状分析技术，以确定批量和表面事件，并制定校准方案，以评估选择效率的因素。本文导出了国胜中微子实验室低本底装置的效率校正本底谱。
2014-03-13 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of the neutron background in cryogenic Germanium target for WIMP direct detection when using a reactor neutrino detector as a neutron veto system
设计了一种具有中子否决系统的直接弱相互作用大质量粒子（WIMP）探测器，以更好地拒绝中子。本文研究了一种实验装置：984个Ge组件置于反应堆中微子探测器中。为了区分核和电子反冲，电离和热信号测量使用低温锗探测器在此检测。中微子探测器用作中子否决装置，实验设计的中子本底用Geant 4模拟估算。结果表明，每吨高纯锗的中子本底可降至O（0.01）事件/年。我们计算了自旋无关的WIMP-核子弹性散射的灵敏度。一吨$\times$/年的暴露量可达到约2 $\times$ $10^{-11}$ pb的横截面。
2015-12-03 astro-ph.IM hep-ex
Ultra-Low-Energy Germanium Detector for Neutrino-Nucleus Coherent Scattering and Dark Matter Searches
报道了亚千电子伏灵敏度超低能锗探测器的研制计划和现状。综述了中微子与核相干散射的观测、中微子磁矩的研究以及WIMP暗物质的研究等科学目标。特别是，100-200 eV的阈值和sub-keV的背景下地下实验相比，实现了原型探测器。对于质量在3-6 GeV之间的WIMP设定了新的限制。展望了实现全尺寸实验的前景。
2008-03-01 hep-ex
Constraints on Bosonic Dark Matter with Low Threshold Germanium Detector at Kuo-Sheng Reactor Neutrino Laboratory
本文报道了在国胜核电站的TEXONO实验中，利用$n$型点接触锗探测器314.15 kg/d的数据，对赝标和矢量玻色超弱相互作用大质量粒子（super-WIMP）的搜索结果。超级WIMP被吸收并在检测器中沉积总能量，使得实验特征是对应于超级WIMP质量的光谱峰。测量的数据与背景模型是兼容的，并没有观察到显着过量的超级WIMP信号。我们推导出新的上限耦合的电子与赝标量和矢量玻色子超弱相互作用粒子在sub-keV质量区域，假设他们是占主导地位的贡献，我们的星系的暗物质密度。
2019-01-17 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Final results of the EDELWEISS-II WIMP search using a 4-kg array of cryogenic germanium detectors with interleaved electrodes
EDELWEISS-II合作项目已经完成了对WIMP暗物质的直接搜索，在Modane的Souterrain实验室使用了10个400克的低温锗探测器阵列。热声子传感器和电荷收集电极与交错的几何形状的组合使用，使有效的拒绝伽马诱导的放射性以及近表面的相互作用。已达到384 kg.d的总有效暴露量，主要来自14个月的连续操作。在20 keV以上观测到五个核反冲候选者，而估计的背景是3.0个事件。这一结果被解释在限制的横截面上的自旋无关的相互作用的WIMP和核子。对于质量为85 GeV的WIMP，在90%CL下不存在4.4 × 10 ^-8 pb的截面。新的约束条件也设置在模型中的WIMP核子散射是非弹性的。
2011-08-31 astro-ph.CO hep-ex
Impact of nuclear shell model uncertainties on silicon and germanium WIMP-nucleus limits
University of Toronto（多伦多大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文研究硅和锗靶核壳模型不确定性对WIMP-核子直接探测排除极限的影响，发现核结构不确定性不可忽略，需在实验分析中加以考虑。
2026-09-22 hep-ex hep-ph nucl-th
Additional Comments on "New Limits on Spin-Independent Couplings of Low-Mass WIMP Dark Matter with a Germanium Detector at a Threshold of 200 eV"
在之前的评论（arXiv：0806.1341v1）中，我们批评了arXiv：0712.1645的纯技术方面，但指出许多其他不一致之处显而易见。鉴于即将发布的另一个版本的arXiv：0712.1645，仍然包含这些问题，我们想提供这个额外的说明的关键指南的方法所遵循的TEXONO合作，在他们的努力，以提取暗物质限制从光谱区域完全由电子噪声为主。我们发现，由于错误的假设和未能探索所有可能的来源，系统学被忽视了。
2008-08-09 astro-ph hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs with a 1 kg-scale germanium detector at 160 eVee physics threshold at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室（CJPL）CDEX-1实验中寻找轻弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的结果。WIMP核子自旋无关（SI）和自旋相关（SD）耦合的约束来自物理阈值为160 eVee，从737.1千克-天的曝光。SI和SD极限将轻WIMP的下限扩展到2 GeV，并在WIMP质量小于6 GeV时比我们以前的界限有所改善。
2018-06-26 hep-ex physics.ins-det
Improved WIMP-search reach of the CDMS II germanium data
CDMS II数据从5塔运行在苏丹地下实验室进行了再处理与改进的电荷脉冲拟合算法。两种新的分析技术，拒绝表面事件的背景被应用到612公斤天锗探测器WIMP搜索曝光。还通过将10 keV分析阈值降低至$\sim$ 5 keV来完成扩展分析，以增加接近8 GeV/ $c^2$的WIMP质量的灵敏度。揭盲后，在10 keV的沉积能量以上没有候选事件，在低阈值分析中有6个事件。这产生了最小的WIMP-核子自旋无关散射截面极限的$1.8 \times 10^{-44}$和$1.18 \times 10 ^{-41}$ cm $^2$在90\%的置信度为60和8.6 GeV/ $c^2$ WIMP，分别。对于60（8.6）GeV/ $c^2$ WIMP，这将先前的CDMS II结果提高了2.4（2.7）倍。
2015-10-13 astro-ph.CO hep-ex
A Search of Low-Mass WIMPs with p-type Point Contact Germanium Detector in the CDEX-1 Experiment
CDEX-1实验在中国锦屏地下实验室进行了低质量（< 10 GeV/c2）弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的搜索，使用的是基准质量为915 g、物理分析阈值为475 eVee的p型点接触锗探测器。我们报告的硬件设置，检测器表征，数据采集和分析程序的实验。减去已知背景后，未观察到过多的未鉴别事件。使用335.6千克-天的数据，排除约束的WIMP核子自旋无关和自旋相关的耦合。
2016-01-18 hep-ex physics.ins-det
Limits on light WIMPs from the CDEX-1 experiment with a p-type point-contact germanium detector at the China Jingping Underground Laboratory
我们报道了在中国锦屏地下实验室利用CDEX-1实验寻找轻暗物质WIMP的结果，该实验基于由NaI（Tl）晶体闪烁体作为反康普顿探测器封装的p型点接触锗探测器获得的53.9 kg-天的数据。高于分析阈值475 eVee的事件发生率和频谱与理解的背景模型一致。在6-20 GeV的WIMP质量范围内，探测并排除了部分WIMP-核相干弹性散射的允许区域。独立于相互作用通道，这一结果与CoGeNT实验的异常过量是由暗物质引起的解释相矛盾，因为在两个实验中使用了相同的探测器技术。
2014-11-11 hep-ex physics.ins-det
Recent results from the canfranc dark matter search with germanium detectors
两个锗探测器目前正在2450兆瓦的Canfranc地下实验室工作，寻找WIMP暗物质。一个是2公斤76锗IGEX探测器（RG-2），其能量阈值为4 keV，低能本底率约为0.3 c/keV/kg/天。另一个是小型（234克）天然丰度锗探测器（COSME），低能量阈值（2.5千电子伏）和0.4千电子伏的能量分辨率在10千电子伏，这是寻找弱相互作用粒子和太阳轴子。对COSME在通过光子普里马科夫转换和Ge晶体中的布拉格散射寻找太阳轴子过程中获得的73 kg-天的数据进行分析，得出了95%的C.L.轴子-光子耦合的极限g < 2.8 10^-9 GeV^-1。这些数据，分析WIMP搜索提供了一个排除图WIMP核子自旋无关的相互作用，提高了以前的图在低质量区。另一方面，排除图来自RG-2 IGEX探测器的60千克-天的数据，提高了排除限制来自其他电离（非热）锗探测器实验在该地区的WIMP质量从30至100 GeV最近挑出的DAMA年度调制效应的报告。
2000-11-27 astro-ph hep-ex hep-ph
Search for an Annual Modulation in a P-type Point Contact Germanium Dark Matter Detector
15个月的累积CoGeNT数据的年度调制，弱相互作用大质量粒子（WIMP）相互作用的预测签名的迹象进行检查。目前可用的数据支持存在一个调制组件的来源不明，与参数初步兼容的星系晕组成的轻质量WIMP。非优化估计产生的调制的统计意义为~2.8西格玛，有限的短期曝光。
2011-10-04 astro-ph.CO hep-ex
Limits on light WIMPs with a germanium detector at 177 eVee threshold at the China Jinping Underground Laboratory
中国暗物质实验报告了在中国锦屏地下实验室使用总质量为20 g的锗探测器阵列进行轻WIMP暗物质搜索的结果。在50%信号效率下，实现的物理阈值为177 eVee（“ee”表示电子等效能量）。用0.784 kg-days的数据导出了与核子自旋无关耦合的排斥区，改进了我们以前在WIMP质量小于4.6 GeV时的边界。
2014-08-02 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Results of direct dark matter detection with CDEX experiment at CJPL
中国暗物质实验（CDEX）位于中国锦屏地下实验室（CJPL），其覆盖层约为2400米，旨在直接搜索轻弱相互作用大质量粒子（WIMP）。单元件994克p型点接触（PPC）锗探测器（CDEX-1B）在固体被动屏蔽系统内运行。为了实现更低的背景，将原型10 kg PPC锗探测器阵列（CDEX-10）直接浸入液氮中，该原型10 kg PPC锗探测器阵列（CDEX-10）由三个探测器串组成，每个探测器串具有三个锗晶体。在160 eV的能量阈值下，分别用能谱和年度调制分析确定了WIMP与核散射的极限。在排除Migdal效应的基础上，对CDEX-1B的数据进行了重新分析，以寻找亚GeV的WIMP。最后，对CJPL-Ⅱ的CDEX实验的未来计划进行了介绍。
2019-12-04 hep-ex physics.ins-det
Dark Matter Search with sub-keV Germanium Detectors at the China Jinping Underground Laboratory
灵敏度低于千电子伏的锗探测器为寻找低质量WIMP暗物质打开了一扇窗。CDEX-TEXONO协作组正在新的中国锦屏地下实验室采用这种方法进行第一个研究项目。讨论了实验室和实验的现状和计划。
2012-01-25 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Particle Dark Matter and Solar Axion Searches with a small germanium detector at the Canfranc Underground Laboratory
一个小型的天然丰度锗探测器最近在Canfranc地下实验室（西班牙比利牛斯山）运行，其屏蔽和过载条件比同一探测器以前运行时有所改善。在这些条件下，72.7公斤/天的照射量与探测器以前的操作相比，目前的本底改进约为一个数量级。这些新数据已被应用于直接搜索WIMP和太阳轴子。新的WIMP排除图，改善目前的低质量的界限的报告。本文还提出了一个限制的轴子光子耦合从分析的数据寻找一个Primakoff轴子光子转换和布拉格散射晶体内。
2001-01-22 astro-ph hep-ex
Results from a Low-Energy Analysis of the CDMS II Germanium Data
我们报告的结果，从低温暗物质搜索（CDMS II）实验在苏丹地下实验室的数据重新分析。2006年10月至2008年9月，我们使用8个锗探测器采集了数据，并在降低反冲能阈值（2 keV）的情况下重新分析了这些数据，以提高对质量低于~10 GeV/c^2的弱相互作用大质量粒子（WIMP）相互作用的灵敏度。对于质量低于9 GeV/c^2的WIMP，这一分析提供了比CDMS II之前的结果更强的约束，并排除了与DAMA/LIBRA和CoGeNT实验中可能的低质量WIMP信号相关的参数空间。
2011-04-21 astro-ph.CO hep-ex
CDMS-II to SuperCDMS: WIMP search at a zeptobarn
低温暗物质搜索实验（CDMS）采用低温Ge和Si探测器通过目标核的弹性散射来探测WIMP。最后一次分析中，锗暴露量为397.8千克-天，没有观测到任何候选事件，因此，当WIMP质量为60 GeV时，与自旋无关的WIMP-核子截面的上限为6.6 x 10 ^{-44} cm ^2（如果包括之前的CDMS Soudan数据，则为4.6 x 10^{-44} cm ^2）。将讨论当前分析的表面事件抑制能力的改进，其中锗暴露比上次分析中使用的暴露大2.5倍。为了将灵敏度提高到超过1 x 10^{-44} cm ^2的基准，研制了新的1英寸厚的探测器。由六个这种探测器组成的第一个塔已成功地安装在苏丹场址。这些探测器将用于15 kg的SuperCDMS级，预期对自旋无关的WIMP-核子弹性散射截面的灵敏度为5 x 10^{-45} cm ^2。此外，CDMS协作组已经开始寻找非WIMP暗物质粒子的特征，这可能解释DAMA观测到的年度调制特征。
2010-01-18 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Constraints on Light WIMPs from SuperCDMS
SuperCDMS实验使用测量电离和声子能量的低温锗探测器搜索弱相互作用大质量粒子（WIMP）。最近几次对WIMP的直接搜索报告了超出背景预期的事件，这可以解释为质量在8-20 GeV/c^2范围内的WIMP。SuperCDMS探测器出色的固有信噪比和强大的背景抑制能力使SuperCDMS成为进一步测试这些信号提示的理想实验。我们提出了两个最近的超级CDMS分析针对这个质量范围的结果：第一个使用Luke-Neganov放大的电离信号，以降低有效的能量阈值，第二个使用多变量的方法来优化背景抑制在一个更大的577千克-天的曝光。
2014-05-16 hep-ex physics.ins-det
Preliminary results of a WIMP search with EDELWEISS-II cryogenic detectors
EDELWEISS-II实验使用低温热和电离探测器，以探测锗核上可能的WIMP暗物质粒子的罕见相互作用。最近，开发并验证了具有交错电极几何结构的新一代探测器，能够出色地抑制伽马射线和表面相互作用。我们在这里提出了一个为期一年的WIMP的搜索进行了10个这样的探测器在Alumatoire Souterrain德Modane的初步结果。用322 kg的磁共振谱仪获得了对自旋无关的WIMP-核子截面为5 \times 10-8 pb的灵敏度
2010-11-10 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Low-threshold analysis of CDMS shallow-site data
低温暗物质搜索（CDMS II）探测器第一塔在最后一次浅层运行期间采集的数据已被重新分析，对小能量沉积的灵敏度有所提高。2001年12月至2002年6月期间，在斯坦福地下设施（SUF）运行了4个~224 g锗探测器和2个~105 g硅探测器，产生了118天的原始暴露。三个锗和两个硅探测器进行了分析与一种新的低阈值技术，使之有可能降低锗和硅的分析阈值下降到实际的触发阈值的~1 keV和~2 keV，分别。基于这些数据，弱相互作用大质量粒子（WIMP）从核弹性散射的自旋无关截面的极限排除了质量低于9 GeV/c^2的WIMP的有趣参数空间。在标准的晕假设下，这些数据部分排除了将DAMA/LIBRA和CoGeNT实验数据解释为WIMP信号的参数空间，也排除了WIMP质量在3 GeV/c^2和4 GeV/c^2之间的新参数空间。
2011-01-03 astro-ph.CO hep-ex
Search for Light Weakly-Interacting-Massive-Particle Dark Matter by Annual Modulation Analysis with a Point-Contact Germanium Detector at the China Jinping Underground Laboratory
本文介绍了中国锦屏地下实验室CDEX-1B实验中质量为1 kg的$p$型点接触锗探测器的光弱相互作用大质量粒子（WIMP）搜索结果和年调制（AM）分析结果。在4.2年的跨度内，对总生存时间为3.2年的数据集进行了分析，分析阈值为250 eVee。在90\%置信水平（C.L.）下，作为WIMP质量（$m_χ$）函数的WIMP核（$χ$ - $N$）自旋无关截面的极限都是用暗物质晕模型推导出来的。在标准晕轮模型的范围内，90% C. L.在$>$ 99.99\%和98\% C.L.处排除了基于DAMA/LIBRA和CoGeNT AM的分析所暗示的允许区域，分别这些结果对应于迄今为止WIMP AM测量中$m_χ$ $<$ 6 $~{\rm GeV}/c^2$的最佳灵敏度。
2019-11-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Germanium Detector with Internal Amplification for Investigation of Rare Processes
提出了一种新型的内放大锗探测器.这种探测器的有效阈值约为10 eV，为暗物质的研究、中微子磁矩的测量、中微子在原子核上的相干散射以及太阳中微子问题的研究提供了新的机会。介绍了内放大锗探测器的结构及其应用前景。
2000-02-25 hep-ex
CoGeNT: A Search for Low-Mass Dark Matter using p-type Point Contact Germanium Detectors
CoGeNT采用p型点接触（PPC）锗探测器来搜索弱相互作用大质量粒子（WIMP）。凭借其低能量阈值和拒绝表面背景的能力，这种类型的设备允许强调低质量的暗物质候选者（wimp质量约为10 GeV/c2）。我们报告的PPC探测器目前正在苏丹地下实验室的数据，屏蔽，数据采集，仪器稳定性，数据分析和背景估计方面的详细说明的特点。一个详细的背景模型被用来调查低能量过剩的事件先前报道，并评估在低能量事件率的时间调制的可能性。对所有目前已知背景的广泛模拟并没有为CoGeNT数据中过量的低能事件或先前观察到的事件率的时间变化提供可行的背景解释。还首次报道了作为能量函数的数据中的表面（慢脉冲上升时间）事件污染的确定。我们的结论是，CoGeNT探测器技术非常适合于搜索DAMA/LIBRA结果所支持的WIMP质量和耦合区域中的暗物质粒子相互作用所预期的年度调制签名
2013-04-29 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Search of Neutrino Magnetic Moments with a High-Purity Germanium Detector at the Kuo-Sheng Nuclear Power Station
在距离2.9 GW反应堆堆芯28 m的国胜核电站进行了中微子磁矩的搜索。采用质量为1.06 kg的高纯锗探测器，以NaI（Tl）和CsI（Tl）晶体为反康普顿探测器，探测阈值为5 keV，阈值附近本底水平为1 $\cpd$。详细介绍了反应堆中微子源、实验硬件、背景知识和分析方法。根据反应堆开、关570.7天和127.8天的数据，在反应堆开电子反中微子平均通量为$\rm{6.4 \times 10^{12} cm^{-2} s^{-1}}$的条件下，推导出了$\rm{\munuebar < 7.4 \times 10^{-11} \mub}$在90%置信水平下的中微子磁矩极限。间接上的$\nuebar$辐射衰变寿命的界限进行了推断。
2006-11-14 hep-ex
Comments on bosonic super-WIMPs search experiments
玻色子超弱相互作用粒子，包括赝标量和矢量粒子，是暗物质的候选者。到目前为止，许多地下实验已经在几个$\rm keV/c^2$到1个$\rm MeV/c^2$的质量范围内进行了超级WIMP的搜索。所有这些研究都利用了探测器中的目标原子对超弱相互作用粒子的吸收过程，这类似于光电效应。在这项研究中，我们考虑另一个过程，即，一个康普顿样过程。作为一个例子，我们比较了吸收过程的锗原子的横截面与类康普顿过程。我们的研究结果表明，类康普顿过程的横截面变得占主导地位，相比之下，吸收过程的质量约为150 $\rm keV/c^2$以上的赝标量和矢量super-WIMP。特别地，在400 $\rm keV/c^2$至1 $\rm MeV/c^2$质量范围内，用于矢量超WIMP的类康普顿过程的横截面变得分别比用于吸收过程的横截面大一个数量级至两个数量级。通过包括在任何其他超级WIMP搜索实验中没有使用的类康普顿过程，可以提高实验上限。
2021-06-04 hep-ex hep-ph
Germanium Detector Response to Nuclear Recoils in Searching for Dark Matter
在寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的实验证据的声明的差异，需要一个模型的电离效率（淬火因子）在能量低于10千电子伏。我们仔细研究了通过阻止本领对电离效率有贡献的物理过程。这项工作的重点是通过分析阻止本领的组成部分，特别是在低能量的核阻止本领，在锗的电离效率的模型的建设。我们发现ZBL核阻止本领的一小部分可以有助于电离效率。我们提出了一个模型，纠正失踪的贡献，电离效率从ZBL核阻止功率。所提出的模型相比，以前的测量锗的电离效率以及其他理论模型。使用这个新的模型，CDMS II和CoGeNT的阈值进行了分析和比较的核反冲能量。
2012-08-22 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
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。
2005-09-09 astro-ph hep-ex nucl-ex
Bulk and Surface Event Identification in p-type Germanium Detectors
p型点接触锗探测器已被用于轻暗物质的WIMP研究和低能中微子物理的研究。这些探测器对位于表层的事件表现出异常行为。以前的光谱形状方法，以确定这些表面事件的批量信号依赖于光谱形状的假设和使用外部校准源。我们报告了一种改进的方法，在分离它们之间的比例不同类别的现场事件样本作为校准源。使用比率法重新检查来自CDEX-1和TEXONO实验的数据。结果表明，与谱形方法是一致的。
2018-01-08 hep-ex physics.ins-det
Large-Mass Ultra-Low Noise Germanium Detectors: Performance and Applications in Neutrino and Astroparticle Physics
本文介绍了一种新型的辐射探测器--p型修饰电极锗二极管。原型显示，第一次，在核反应堆实验中的相干中微子-核散射的测量所需的功能（质量，能量阈值和背景预期）的组合。该设备杂交的质量和能量分辨率的常规HPGe同轴伽马能谱仪与低电子噪声和阈值的小型X射线半导体探测器，还显示了一个内在的能力，区分多个从单站点粒子相互作用。目前的性能的原型和可能的进一步改进进行了讨论，以及其他应用这种新型的设备在中微子和天体粒子物理（双β衰变，中微子磁矩和WIMP搜索）。
2007-01-07 astro-ph hep-ex nucl-ex
Constraints on millicharged particles with low threshold germanium detectors at Kuo-Sheng Reactor Neutrino Laboratory
相对论性毫荷电粒子（$χ_q$）已经在粒子物理学的标准模型的各种扩展中提出。我们考虑的情况下，他们产生在核反应堆核心，并通过宇宙射线与地球大气的相互作用。毫荷电粒子也可能是暗物质的候选者，并通过超新星爆炸冲击波的加速而变得相对论性。在等效光子近似下，导出了$χ_q$与物质的原子电离截面。识别在差分截面中具有显著增强的烟枪签名。本文利用国生反应堆中微子实验室500克点接触锗探测器在300电子伏能量阈值下的测量数据，导出了$χ_q$的质量和电荷的新极限。
2019-01-14 hep-ex hep-ph
Latest results of the direct dark matter search with the EDELWEISS-II experiment
EDELWEISS-II实验使用低温热电离锗探测器，以探测局部晕的WIMP暗物质粒子的罕见相互作用。开发并验证了具有交错电极几何结构的新一代探测器，实现了出色的伽马射线和表面相互作用抑制。我们在这里提出了一个为期一年的WIMP的搜索进行了10个这样的探测器在Alumatoire Souterrain德Modane的初步结果。使用322千克·天的有效曝光量，获得了对自旋无关的WIMP-核子截面的5 × 10 -8 pb的灵敏度。我们还介绍了目前的实验和前景，以提高目前的灵敏度在不久的将来的一个数量级的现状。
2010-12-10 astro-ph.CO hep-ex
Development of low-threshold detectors for low-mass dark matter searches with a p-type germanium detector operated at cryogenic temperature
本研究通过分析5.2 K下p型锗探测器的电荷输运，精确计算了偶极子态结合能等关键参数，发现直接冷却模式产生更低结合能，为未来低质量暗物质低阈值探测器的开发提供了重要依据。
2023-05-03 hep-ex physics.ins-det
Present status of IGEX dark matter search at Canfranc Underground Laboratory
一个IGEX 76 Ge双β衰变探测器目前正在Canfranc地下实验室运行，通过WIMP弹性散射产生的Ge核反冲来寻找暗物质WIMP。导出了WIMP-核子自旋无关相互作用的一个新的不相容图。为了获得这一结果，从IGEX探测器（能量阈值4千电子伏），最近收集的40天的数据进行了分析。这些数据提高了排除限制来自所有其他电离锗探测器的质量区域从20 GeV到200 GeV，其中一个WIMP应该负责年度调制效应的DAMA实验报告将位于。新的IGEX排除等值线第一次仅使用原始数据进入DAMA区域，没有背景歧视，并排除其左上部分。它还表明，与适度的改善检测器的性能，DAMA区域可以充分探索。
2001-11-22 hep-ex
Nuclear structure factors for general spin-independent WIMP-nucleus scattering
我们提出了描述弱相互作用大质量粒子（WIMPs）与原子核的广义自旋无关耦合的原子核结构因子。我们的结果是基于国家的最先进的原子核结构计算使用的大规模核壳模型。本文从夸克和胶子能级算符出发，在手征有效场论中考虑了自旋为1/2和0的WIMP与一个和两个核子的三阶相干增强耦合.这包括一个全面的讨论的结构因素，对应于领先的两个核子电流覆盖，第一次，自旋2运营商的贡献。我们提供的结果，最相关的核目标考虑在目前和计划中的暗物质直接探测实验：氟，硅，氩，锗，补充我们以前的工作氙。所有结果也都在Python笔记本中公开提供。
2019-03-29 hep-ex hep-lat hep-ph
DAMA and WIMP dark matter
我们研究了大质量弱相互作用粒子（WIMPs）与原子核的自旋无关散射是否可以解释DAMA报告的年度调制信号。我们考虑弹性和非弹性散射过程。我们发现WIMP参数空间中存在一个区域，可以同时容纳DAMA和CDMS、CRESST和XENON的零结果。这个区域对应于一个普通的、弹性散射的WIMP，它具有标准的麦克斯韦-玻尔兹曼分布，质量为3 GeV < m_{DM} <8 GeV，自旋无关的截面为核子3 \times 10^{-41} cm ^2 < σ_p^{SI} < 5 \times 10^{-39} cm ^2。这个新的参数空间区域的关键取决于最近发现的效应的通道上的能量阈值的WIMP检测DAMA实验;不包括这种效果，DAMA允许的区域基本上是封闭的空实验。这种低质量WIMP出现在许多超越标准模型的物理学理论中，从MSSM的最小扩展到重子-暗物质符合问题的解决方案。我们发现，非弹性散射通道不打开一个重要的参数区域与所有的实验结果一致。未来的低能量阈值探测核反冲的实验，如CDMSII-Si和那些利用超低能量锗探测器，将能够探测参数空间的DAMA区域。
2008-07-11 astro-ph hep-ex hep-ph
Short remarks on possible production of defects in low temperature semiconductor detectors for dark matter physics experiments
暗物质的性质仍然是一个悬而未决的问题，但有证据表明，宇宙中的大部分暗物质是非重子，非发光和非相对论性的，假设的弱相互作用大质量粒子（WIMP）是满足上述所有标准的候选者。为了最大限度地减少在搜索中识别WIMP相互作用的模糊性，在更多的实验中，同时测量两个不同的量：电离和来自闪烁信号的声子或光。硅和锗晶体用于某些实验。在本文中，我们讨论了由于WIMP相互作用在半导体中产生的缺陷，并估计其在能量平衡中的贡献。这种现象存在于所有温度下，在keV能量范围内是重要的，但在通常的实验信号分析中没有考虑到，并且可能在识别WIMP时引入错误。
2009-07-02 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
New constraints on WIMPs from the Canfranc IGEX dark matter search
IGEX协作浓缩76 Ge双β衰变探测器目前正在Canfranc地下实验室运行，覆盖层为2450 m.w.e.。最近的一次升级使它们有可能用于搜索WIMP。导出了WIMP-核子自旋无关相互作用的一个新的不相容图。为了获得这一结果，30天的数据，从一个IGEX探测器，它有一个能量阈值为~4千电子伏，已被认为是。这些数据提高了排除限制来自其他锗二极管实验中的~50 GeV的DAMA区域，并表明，与适度改善的背景低于10千电子伏，DAMA区域可以测试与额外的1千克-年的曝光。
2000-02-21 astro-ph hep-ex hep-ph
Atomic ionization of germanium due to neutrino magnetic moments
在多组态相对论无规相位近似下，对锗原子的中微子电离进行了从头计算。主要目的是提供一个更准确的截面公式比传统的一个，这是基于自由电子近似，与Ge探测器的中微子磁矩搜索的阈值是达到了亚keV制度。这两种方法得出的限制进行了比较，使用反应堆中微子数据采取低阈值锗探测器。
2013-11-21 hep-ex hep-ph nucl-ex
New limits on dark--matter WIMPs from the Heidelberg--Moscow experiment
本文介绍了用有效质量为2.758kg的海德堡-莫斯科实验的浓缩76 Ge探测器进行0.69kg/年测量后的新结果。在15 - 40 keV能区，能量阈值为9 keV，本底能级为0.042计数/（kg d keV）.导出的WIMP-核子截面极限是迄今为止用基本上不扣除本底的原始数据得到的与自旋无关的相互作用的最严格极限.
1998-11-27 hep-ex
Bulk-Surface Event Discrimination in Point Contact Germanium Detectors at Near-Threshold Energies with Shape-Matching Pulse-Shape Methods
针对点接触锗探测器近阈值能量下体-表面事件甄别难题，提出基于互相关形状匹配与低通滤波的脉冲形状方法，减少计算时间50%，降低背景泄漏约70%，并可将分析阈值降低至少10电子伏特。
2025-03-25 hep-ex physics.ins-det
A search for low-mass WIMPs with EDELWEISS-II heat-and-ionization detectors
我们使用EDELWEISS在2009 - 2010年从四个配备热传感器和电极设计（ID）的锗探测器收集的数据报告了对低能（E < 20 keV）WIMP诱导的核反冲的搜索，该探测器可以有效地拒绝几个背景源。数据表明，没有证据表明，指数分布的低能核反冲，可归因于WIMP弹性散射后，曝光113公斤。对于质量为10 GeV的WIMP，在WIMP搜索区域中观测到一个事件，导致自旋无关的WIMP-核子散射截面的90% CL极限为1.0 × 10 ^-5 pb，这限制了与CoGeNT、DAMA和CRESST实验报告的结果相关的参数空间。
2012-09-05 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Average Energy Expended Per e-h Pair and Energy Scale Function for Germanium-Based Dark Matter Experiments
本文报道了锗探测器中电子-空穴对平均能量消耗随温度变化的新结果，即$\varepsilon$。对于给定的能量沉积，应用电离中的能量分配机制，可以分别确定Fano因子和$\varepsilon$值。随后，我们说明了$\varepsilon$的变化作为温度的函数。评估了$\varepsilon$对锗探测器在给定温度下的能量阈值和能量标度的影响。我们证明了锗探测器在直接探测暗物质粒子时低能反冲的绝对能量标度函数。
2016-12-30 hep-ex physics.ins-det
Search for An Annual Modulation in Three Years of CoGeNT Dark Matter Detector Data
弱相互作用大质量粒子（WIMP）是公认的暗物质候选者。WIMP与敏感探测器的相互作用预计将显示出特有的年度调制率。我们发布了一个数据集，该数据集来自一个低背景锗探测器，旨在寻找这种特征。先前报道的调制持续存在，集中在一个区域的能量谱填充的指数过剩的未知来源。它的相位和周期符合现象学的预期，但它的振幅比标准WIMP星系晕的预测大$\sim$ 4-7倍。我们认为一个非麦克斯韦局部晕速度分布的可能性作为一个合理的解释，能够帮助调和最近报道的WIMP搜索异常。
2014-01-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Determining the WIMP mass from a single direct detection experiment
在弱相互作用大质量粒子（WIMP）直接探测实验中，核反冲能谱依赖于WIMP的质量（轻WIMP质量依赖性强，重WIMP质量依赖性弱）。我们讨论了如何与WIMP质量的准确性可以确定由一个单一的直接检测实验依赖于检测器的配置和WIMP的属性。特别是，我们研究了不同的基础WIMP质量，探测器目标核，曝光，能量阈值和最大能量，局部速度分布和背景事件率和频谱的影响。
2008-09-11 astro-ph hep-ex
Limits on WIMP dark matter with NaI(Tl) crystals in three years of COSINE-100 data
基于三年COSINE-100数据，以0.7 keV阈值提升灵敏度，排除DAMA信号源于WIMP，并给出增强的质量限制。
2025-10-23 hep-ex
TREX-DM: a low-background Micromegas-based TPC for low-mass WIMP detection
如果暗物质是由质量低于$\sim$ 20 GeV的弱相互作用大质量粒子（WIMP）组成的，那么主流WIMP实验中相应的核反冲的能量太接近或低于实验阈值。气体时间投影室（TPC）可与各种目标元件一起操作，提供良好的跟踪能力，并且由于气体中的放大，可实现非常低的阈值。电子学和新型辐射纯TPC读出的最新进展，特别是微网格气体结构（Micromegas），正在提高气态TPC的可扩展性和低背景前景。在这里，我们提出了TREX-DM，原型测试的概念，Micromegas为基础的TPC搜索低质量WIMP。该探测器设计成在10巴下容纳$\sim$ 0.300 kg Ar的有效质量，或者在10巴下容纳$\sim$ 0.160 kg Ne的有效质量，能量阈值低于0.4 keVee，并且完全用放射纯材料构建。我们将详细描述探测器，地面调试阶段的结果，以及初步的背景模型。这种技术的预期灵敏度可能会超过目前的实验限制的质量为2-8 GeV的WIMP。
2016-08-08 hep-ex physics.ins-det
Impact of reactor antineutrinos on the neutrino floor in low-mass WIMP-like dark matter searches
National Institute of Science Education and Research, an OCC of Homi Bhabha National Institute（印度科学教育与研究国家研究所，霍米·巴巴国家研究所的附属机构）
研究评估了反应中微子对低质量WIMP暗物质搜索中微子底板的影响，发现近距反应堆可显著降低探测灵敏度。
2025-11-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Comissioning of TREX-DM, a low background Micromegas-based Time Projection Chamber for low mass WIMP detection
暗物质实验最近将其探测技术集中在低质量WIMP上，这需要使用轻元素和低能量阈值。在这种情况下，我们描述了TREX-DM实验，一个低背景Micromegas为基础的时间投影室的低质量WIMP检测。其主要目标是操作0.3 kg的有源探测质量$\sim$，能量阈值低于0.4 keVee，并且完全由先前选择的放射纯材料构建。这项工作的重点是位于地面实验室的实际装置的调试。初步的背景模型的实验，基于Geant 4模拟和两种歧视的方法：一个保守的μ子/电子和一个基于$^{252}$ Cf源。基于这个模型，TREX-DM可能在寻找低质量WIMP中具有竞争力，特别是，它可能对DAMA/LIBRA提示的WIMP解释敏感。
2015-09-07 hep-ex physics.ins-det
Constraining neutrino electromagnetic properties by germanium detectors
中微子的电磁性质在标准模型中要么微不足道，要么可以忽略不计，但它可以探索新的物理学，并在天体物理学和宇宙学中具有重要意义。目前最好的直接限制中微子毫电荷和磁矩都来自与锗探测器在千电子伏水平的低阈值的数据。在本文中，我们详细讨论了一个强大的，从头算方法：多组态相对论无规相位近似，使我们能够可靠地了解锗探测器的响应在亚千电子伏的水平，原子多体物理问题。使用现有的数据与子千电子伏的阈值，限制反应堆反中微子的毫电荷，磁矩，和电荷半径平方。下一代实验的预计灵敏度也给出和讨论。
2014-11-03 hep-ex hep-ph nucl-ex
CDEX dark matter experiment: Status and prospects
中国暗物质实验（CDEX）的目标是在中国锦屏地下实验室（CJPL）直接搜索轻弱相互作用大质量粒子（WIMP），覆盖层约为2400米。报道了CDEX-1 994 g p型点接触锗（pPCGe）探测器的实验结果。研究计划的追求，以进一步降低物理阈值，通过改进硬件和数据分析。目前正在测试CDEX-10实验，其pPCGe阵列的目标质量范围为10公斤。本研究亦将介绍CDEX计划发展为“CDEX-1 T实验”的过程，其中包括使用吨级锗探测器阵列。
2019-01-24 hep-ex physics.ins-det
Direct detection of Ultra-High Energy WIMPs with a satellite detector like JEM-EUSO
从空气中WIMP与原子核的相互作用考虑了直接探测超高能WIMP的可能性。由于中微子在JEM-EUSO附近的球冠事件中占主导地位，因此在我的工作中忽略了来自该区域的所有事件。然后分别计算了1 PeV < E < 100 EeV的不同能量下JEM EUSO在10年内探测到的UHE WIMP和中微子的数量。如果能量阈值取为20 EeV，则在UHE WIMP的探测中几乎可以排除中微子事件。根据我的估计，在10年内，JEM EUSO可以探测到能量超过20 EeV的O（10-100）UHE WIMP事件。
2019-01-10 astro-ph.HE hep-ex
TREX-DM: a low background Micromegas-based TPC for low-mass WIMP detection
暗物质实验最近将其探测技术集中在低质量WIMP上，这需要使用轻元素和低能量阈值。在这方面，我们描述了TREX-DM实验，一个低背景Micromegas为基础的TPC低质量WIMP检测。其主要目标是操作一个有源探测质量$\sim$ 0.3公斤，具有低于0.4 keVee的能量阈值，并完全由先前选择的放射纯材料制成。这项工作描述了位于地面实验室中的实际设置的调试以及2016年在Canfranc地下实验室（LSC）进行可能的物理运行所需的更新。TREX-DM的初步背景模型，还提出了基于Geant 4模拟，模拟的探测器的响应和两种歧视的方法：保守的μ子/电子和一个基于中子源。基于这种背景模型，TREX-DM在寻找低质量WIMP方面可能具有竞争力。特别是，它可能是敏感的，例如，DAMA/LIBRA的低质量WIMP解释和保守方案中的其他提示。
2016-01-07 hep-ex physics.ins-det
