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
Relic neutralinos and the two dark matter candidate events of the CDMS II experiment
CDMS协作组已经提交了CDMS II实验最终曝光的结果，并报告说，在应用其分析中固有的各种鉴别和减法程序后，暗物质的两个候选事件将存活下来。我们发现，人口的遗迹中性子，这已经被证明适合DAMA/LIBRA数据的年度调制效应，可以自然地解释两个候选CDMS II事件，如果这些实际上是由于一个暗物质信号。
2010-04-30 astro-ph.CO hep-ph
Comments on arXiv:0902.4693v1 "Search for Axions with the CDMS Experiment"
我们提供了一些意见，应该有助于澄清的相对灵敏度CoGeNT，CDMS和DAMA暗pseudoscalars。另一种暗物质起源的DAMA调制简要地提到在这方面。
2009-03-29 astro-ph.CO hep-ex nucl-ex
Low-Mass Dark Matter Search with CDMSlite
SuperCDMS实验旨在直接探测可能构成银河系暗物质的弱相互作用大质量粒子（WIMP）。在苏丹地下实验室运行期间，锗探测器以CDMSlite模式运行，以收集专门针对质量为${<}$ 10 GeV/ $c^2$的WIMP的灵敏度数据集。在这种模式下，施加更高的检测器偏置电压以放大由漂移电荷产生的声子信号。本文介绍了实验噪声及其对可实现的能量阈值的影响，这被证明是低至56 eV的$_{\text{ee}}$（电子等效能量）的研究。详细描述了检测器偏置配置，并对电压变化进行了分析校正，校正幅度为百分之几。对电场几何形状的详细研究以及由此产生的基准参数的成功开发，消除了测量不佳的事件，产生的能量分辨率范围从0 keV时的${\sim}$ 9 eV $_{\text{ee}}$到${\sim}$ 10 eV $_{\text{ee}}$时的101 eV $_{\text{ee}}$。新的结果来自天体物理学的不确定性相关的WIMP搜索限制，特别是检查它们是如何受到影响的变化，最可能的WIMP速度和银河系逃逸速度。这些变化变得更加重要的弱相互作用质量低于10 GeV/ $c^2$。最后，在排除WIMP质量为$\lesssim$ 3 GeV/ $c^2$的新参数空间后，导出了自旋相关的低质量WIMP-核子相互作用的新极限
2018-01-18 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Hidden sector dark matter explains the DAMA, CoGeNT, CRESST-II and CDMS/Si experiments
我们检查数据从DAMA，CoGeNT，CRESST-II和CDMS/Si直接探测实验的背景下，多组分隐藏部门暗物质。考虑的模型具有一个隐藏的部门与两个或两个以上的稳定的粒子下不间断的$U(1)'$规范相互作用充电。新的规范场可以通过可重正化的动力学混合与标准$U(1)_Y$相互作用，导致暗物质粒子离开普通核的卢瑟福型弹性散射。我们考虑这种类型的最简单的通用模型，具有由两个稳定粒子$F_1$和$F_2$组成的隐藏扇区。我们发现，这个简单的模型可以同时解释DAMA，CoGeNT，CRESST-II和CDMS/Si数据。这个解释与氙100实验的最新结果有些矛盾。
2013-06-10 astro-ph.CO hep-ph
Updated Constraints on the Dark Matter Interpretation of CDMS-II-Si Data
我们提出了一个更新的晕依赖和晕独立的分析可行的轻WIMP暗物质候选人，可以解释CDMS-II-Si中观察到的过量。我们包括最近的约束LUX，PandaX-II，和PICO-60，以及预计的灵敏度XENON 1 T，SuperCDMS SNOLAB，LZ，DARWIN，DarkSide-20 k，和PICO-250，候选人与自旋无关的同位旋守恒和同位旋违反相互作用，无论是弹性或放热散射。我们发现，存在暗物质的候选人，可以解释CDMS-II-Si的数据，并保持非常边缘与所有当前实验的零结果一致，但这样的模型是高度调整，使暗物质的CDMS-II-Si的解释是非常不可能的。我们发现，这些模型只能在未来通过与LZ或PICO-250相当的实验来排除。
2017-05-03 astro-ph.CO hep-ph
Global interpretation of direct Dark Matter searches after CDMS-II results
我们执行一个全球性的适合数据从暗物质（DM）的直接检测实验，包括最近的CDMS-II的结果。我们讨论了可能的解释DAMA年度调制信号的自旋独立和自旋相关的DM核相互作用，无论是弹性和非弹性散射。我们发现，在自旋相关的非弹性散射质子得到一个很好的拟合所有的数据。我们提出了一个简单的玩具模型实现这样的场景。在所有其余的情况下，DAMA允许的区域不受其他实验的青睐，或遭受严重的微调DM参数相对于银河系逃逸速度。最后，我们还考虑的可能性，在CDMS-II中观察到的两个事件是一个实际的信号的弹性DM散射，我们比较由此产生的CDMS-II允许的区域从其他实验的排除限制。在这份arXiv版本的手稿中，我们还在附录A中提供了更新的拟合，包括最近的CoGeNT结果。
2010-03-02 astro-ph.CO hep-ph
A Maximum Likelihood Analysis of Low-Energy CDMS Data
CDMS低能量数据的未分组极大似然分析揭示了强烈的偏好（5.7 sigma C.L.）对于一个模型包含一个指数过剩的事件在核反冲带，当与零假设相比。我们评论这种过剩的可能起源，建立与其他暗物质实验异常的比较。CDMS数据中最近的年度调制搜索被证明是不够敏感的测试暗物质的起源，这种过剩。
2012-04-22 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
The Up-Shot of Inelastic Down-Scattering at CDMS-Si
我们研究暗物质，非弹性散射和去激发直接检测实验，作为一种解释的CDMS-Si事件在最近的LUX数据。来自LUX和XENON 10的约束要求DM激发态和去激发态之间的质量分裂为$|δ| \gtrsim 50$ keV。同时，CDMS-Si数据本身不允许对大于$|δ| \sim $ 200 keV的质量分裂进行一致的DM解释。我们发现，将需要一个低阈值分析，以排除这种解释的CDMS-Si事件。在一个简单的模型与动力学混合暗光子，我们表明，CDMS-Si率和热遗迹丰度都可以容纳。
2014-02-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Direct detection experiments explained with mirror dark matter
最近，CDMS/Si实验在他们的暗物质搜索中观察到低能量过剩事件。根据这一新的结果，我们更新了方向探测实验的镜像暗物质解释。我们发现DAMA、CoGeNT、CRESST-Ⅱ和CDMS/Si数据都可以用晕$\sim Fe'$相互作用同时解释，只要$v_{rot} \approx 200$ km/s.其他参数空间也是可能的。即将进行的实验，包括CDMSlite，CDEX，COUPP，LUX，C-4，.在不久的将来，应该能够进一步仔细研究镜像暗物质和密切相关的隐藏部门模型。
2013-12-26 astro-ph.CO hep-ph
A light SUSY dark matter after CDMS-II, LUX and LHC Higgs data
在超对称系统中，轻暗物质通常伴随着轻标量以达到正确的残余密度，这就像希格斯玻色子玻色子一样打开了新的超对称衰变通道。在现有的实验条件下，包括LHC Higgs数据和暗物质遗迹密度，我们在NMSSM框架下考察了轻中性伴子暗物质的状态，并与CoGeNT、CDMS-II和LUX的直接探测结果进行了对比。我们得到了以下观测结果：（i）轻至8 GeV的暗物质仍然是允许的，它离开核子的散射截面可以大到足以解释CoGeNT/CDMS-II的有利区域：（ii）LUX数据可以排除相当大一部分允许的参数空间，但仍然留下轻的暗物质是可行的;（iii）类SM希格斯玻色子可以衰变为轻暗物质对，在目前的LHC希格斯数据下，不可见的分支比达到30%，这可能会在14 TeV的LHC实验中得到检验。
2014-04-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
WIMP-Search Results from the Second CDMSlite Run
CDMS低电离阈值实验（CDMSlite）使用在相对高的偏置电压下操作的低温锗探测器来放大声子信号，以寻找弱相互作用大质量粒子（WIMPs）。结果是从第二个CDMSlite运行与70公斤天的曝光，达到了低至56 eV的电子反冲的能量阈值。一个fiducialization削减减少背景低于先前报告的CDMSlite。对于质量在1.6和5.5 GeV/ $c^2$之间的WIMP-核子自旋无关截面，排除了新的参数空间.
2016-03-09 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
The Simplest Dark-Matter Model, CDMS II Results, and Higgs Detection at LHC
由CDMS II合作组进行的暗物质直接搜索实验观测到了两个候选事件。虽然这些事件不能被解释为弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质（DM）存在的重要证据，但CDMS II的总数据已导致WIMP-核子自旋无关截面的上限得到改进。我们研究了这些结果对最简单的WIMP DM模型SM+D的一些影响，SM+D扩展了标准模型（SM），增加了一个真正的SM单线态标量场，称为暗子扮演DM的角色。我们发现，虽然CDMS II数据排除了相当大一部分的参数空间的模型，参数空间的很大一部分仍然是允许的。我们得到了暗子质量、暗子-核子截面、希格斯玻色子的质量及其不可见衰变的分支比之间的强关联。我们指出，在大型强子对撞机的希格斯不可见的分支比的测量可以解除一些可能的模糊性，在确定从直接DM搜索的暗子质量。
2010-04-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Analysis of the low-energy electron-recoil spectrum of the CDMS experiment
我们报告的低能量电子反冲光谱的CDMS II实验使用的数据与曝光443.2千克-天的分析。该分析提供了在2 - 8.5 keV的能量范围内观察到的计数率和可能的背景源的细节。我们没有发现显着的过量的计数率高于背景，并比较这一观察到最近的DAMA结果。在暗物质粒子转化为电磁能的框架内，我们在3.15 keV下的90%置信水平上限为0.246事件/kg/天，比DAMA观察到的高于背景的总速率低8.9 $σ$。在没有任何特定的粒子物理模型来提供NaI和Ge之间截面的标度的情况下，我们假设是Z ^2标度。根据该假设，DAMA中观察到的速率与CDMS中的上限相差6.8 $σ$。在保守的假设下，调制幅度是总速率的6%，我们得到的调制幅度的上限的一个因素的~2小于观察到的DAMA，约束这种调制的一些可能的解释。
2009-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Maximum Likelihood Analysis of Low Energy CDMS II Germanium Data
本文报道了利用极大似然分析方法在低温暗物质搜寻（CDMS~II）实验的低能数据中寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP）信号的结果。利用GEANT 4建立背景模型，模拟$^{210}$ Pb衰变链事件的表面事件背景，同时利用独立的定标数据模拟伽马背景。将该背景模型拟合到数据中导致没有统计学显著的WIMP分量。此外，我们使用Collar和Fields提出的分析特设背景模型进行拟合，他们声称在我们的数据中发现了大量过量的信号样事件。我们确认了在这些假设下，他们的分析中对信号假设的强烈偏好，但在单散射和多散射事件中观察到过度，这意味着信号不是由WIMP引起的，而是反映了其背景模型的不足。
2014-10-04 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
Halo independent comparison of direct dark matter detection data
我们扩展了Fox，Liu和Weiner的Halo-independent方法，以包括具有任意能量依赖性的能量分辨率和效率，使其更适合于实验来展示他们的结果。然后，我们比较测量和上限的直接检测低质量（$\sim10$ GeV）弱相互作用的大质量粒子与自旋无关的相互作用，包括上限的年度调制幅度从CDMS合作。我们发现，同位旋对称的耦合受到严格的限制，无论是由XENON 100和CDMS的界限，和同位旋违反耦合仍然是可能的，在最低的能量，而较高的能量CoGeNT箱与CDMS调制约束的张力仍然存在。我们发现CRESST II信号与DAMA和CoGeNT的调制信号不兼容。
2012-09-07 astro-ph.CO hep-ph
Combined Limits on WIMPs from the CDMS and EDELWEISS Experiments
CDMS和EDELWEISS的合作结合了他们使用低温锗探测器直接搜索暗物质的结果。总数据集代表614 kg.d当量接触。在实验之间交换数据之前，选择了一种简单的组合方法。结果解释的限制自旋无关的WIMP核子截面。对于质量为90 GeV/c^2的WIMP，这种分析是最灵敏的，在90% CL下排除了3.3 x 10^{-44} cm ^2的截面。在更高的WIMP质量下，这种组合使单个极限提高了1.6倍，高于700 GeV/c^2。结合数据的替代方法为WIMP质量的某些范围提供了更强的约束，而为其他范围提供了更弱的约束。
2011-07-08 astro-ph.CO 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
Silicon detector results from the first five-tower run of CDMS II
我们报告的搜索结果弱相互作用大质量粒子（WIMPs）与硅探测器的CDMS II实验。本报告描述了对2006-2007年CDMS II全部探测器采集的第一批数据的盲分析;使用Ge探测器的暴露结果已经提交。我们在分析切割前55.9 kg-天的暴露中未观察到候选WIMP散射事件，预期背景约为1.1个事件。对于理想的Si探测器和10 GeV/c2的WIMP质量，这种分析的曝光量相当于在反冲能量为7-100 keV的范围内的10.3千克-天。这些数据为10 GeV/c2 WIMP的WIMP-核子自旋无关截面设定了1.7 × 10 -41 cm 2的上限。这些数据不包括自旋无关的WIMP核子弹性散射，是有关最近的搜索低质量WIMP的参数空间。
2013-09-14 astro-ph.CO hep-ex
Silicon Detector Dark Matter Results from the Final Exposure of CDMS II
我们报告的搜索结果弱相互作用大质量粒子（WIMPS）与硅探测器的CDMS II实验。对2007年7月至2008年9月期间140.2千克-天的数据进行盲分析，发现了三个WIMP候选事件，其表面事件背景估计值为0.41^{+0.20}_{-0.08}（统计）^ {+0.28}_{-0.24}（系统）。中子和206 Pb的其他已知背景分别限于< 0.13和<0.08事件，置信水平为90%。对于质量为10 GeV/c2的WIMP，在反冲能量范围为7-100 keV时，本分析的暴露量相当于23.4 kg-天。已知背景在信号区产生三个或更多事件的概率为5.4%。一个配置文件的似然比测试的三个事件，包括测量的反冲能量给出了0.19%的概率为已知的背景，只有假设测试时，对替代WIMP+背景假设。最大的可能性发生在WIMP质量为8.6 GeV/c2，WIMP-核子截面为1.9 e-41 cm 2的情况下。
2013-10-11 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
TeV dark matter in the disk
DAMA年度调制数据和CoGeNT，CDMS-II，EDELWEISS-II，CRESST超出预期背景的事件进行重新分析的暗物质粒子信号考虑旋转晕的情况下。研究发现，DAMA数据有利于在同转冷流中的极高质量暗物质粒子的组态。类似的高质量/低速度解与CoGeNT、CDMS-II、EDELWEISS-II和CRESST实验中观察到的事件是一致的，并且根据Pamela和Fermi在宇宙射线中测量到的正电子/电子过剩，可能会引起人们的兴趣。
2011-03-31 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
First Dark Matter Search Results from the Large Underground Xenon (LUX) Experiment
大型地下氙（LUX）暗物质实验正在美国南达科他州铅市桑福德地下研究设施地下1.5公里处进行。在2013年，该实验在85.3个生存日的时间内有10，091千克-天的WIMP搜索暴露。这第一次暗物质搜索在WIMP质量范围内对WIMP-核子相互作用横截面进行了世界上最严格的限制，并且与DAMA，CoGeNT和CDMS-II Si的低质量WIMP信号暗示紧张。LUX将于2014年开始为期300天的运行，将灵敏度提高5倍。从中子双散射技术获得的低能校准将进一步限制和减少系统学，特别是对于低WIMP质量。
2014-05-22 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
A systematic halo-independent analysis of direct detection data within the framework of Inelastic Dark Matter
本文在非弹性暗物质（IDM）的框架内，对现有的弱相互作用大质量粒子（WIMP）直接探测数据进行了系统的与晕无关的分析。我们表明，当我们的银河系的晕中的WIMP速度分布上的最小数量的假设，有可能找到的WIMP质量和IDM质量分裂的值之间的兼容性，目前的约束和任何三个实验声称看到DAMA，CDMS-Si和CRESST之间的WIMP过剩可以实现。
2014-08-26 astro-ph.CO
Direct detection data and possible hints for low-mass WIMPs
本文提出了来自DAMA、CoGeNT以及CRESST实验的质量约为10 GeV的WIMP暗物质的可能线索，并面临CDMS和XENON数据的限制。专注于自旋无关（SI）WIMP-核相互作用，我详细说明的困难，使相互一致的提示和规避的约束，提到能量尺度的不确定性，淬火和光产额的因素，以及晕属性的不确定性。在目前的情况下，似乎很难在SI框架内协调所有的数据，这表明如果实验异常确实是由于暗物质造成的，那么必须有一种更奇特的机制（有待确定）在起作用。
2010-11-26 astro-ph.CO hep-ph
