用P型点接触锗探测器寻找轻质量暗物质的结果

使用带有交错电极的4 kg低温锗探测器阵列的EDELWEISS-II WIMP检索的最终结果

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。

Energy Loss Due to Defect Formation from $^{206}$Pb Recoils in SuperCDMS Germanium Detectors

The Super Cryogenic Dark Matter Search experiment (SuperCDMS) at the Soudan Underground Laboratory studied energy loss associated with Frenkel defect formation in germanium crystals at mK temperatures using in situ $^{210}$Pb sources. We examine the spectrum of $^{206}$Pb nuclear recoils near its expected 103 keV endpoint energy and determine an energy loss of $\left(6.08\pm0.18\right)$ %, which we attribute to defect formation. From this result and using TRIM simulations, we extract the first experimentally determined average displacement threshold energy of $\left(19.7^{+0.6}_{-0.5}\right)$ …

用锗探测器区分隐藏扇形暗物质和轻WIMP

Differentiating hidden sector dark matter from light WIMPs with Germanium detectors

轻WIMP暗物质和隐藏扇区暗物质已被提出来解释DAMA，CoGeNT和CRESST-II数据。这两种方法的特点是暗物质粒子在原子核上的自旋无关的弹性散射。轻WIMP暗物质调用一个单一的粒子物种，通过接触相互作用与普通物质相互作用。相比之下，隐藏扇区暗物质通常是多组分的，并且被假设通过无质量介质的交换来相互作用。这种隐藏的扇形暗物质因此预测了由于这种动力学而急剧上升的核反冲光谱$dR/dE_R \sim 1/E_R^2$，而WIMP暗物质预测了一个敏感地依赖于WIMP质量的光谱$m_χ$。我们比较和对比这两个非常不同的可能来源的CoGeNT低能量过剩。在相关的能量范围内，这两个理论预测的反冲光谱大致同意提供$m_χ\simeq 8.5$ GeV-接近的值有利于从拟合CoGeNT和CDMS低能数据。即将进行的实验包括C-4、CDEX和MAJORANA演示器，预计将提供低能锗反冲光谱的合理精确测量，包括年度调制幅度，这应该区分这两种理论可能性。