Performance of ZnMoO4 crystal as cryogenic scintillating bolometer to search for double beta decay of molybdenum
L. Gironi, C. Arnaboldi, J. W. Beeman, O. Cremonesi, F. A. Danevich, V. Ya. Degoda, L. I. Ivleva, L. L. Nagornaya, M. Pavan, G. Pessina, S. Pirro, V. I. Tretyak, I. A. Tupitsyna
Zinc molybdate (ZnMoO4) single crystals were grown for the first time by the Czochralski method and their luminescence was measured under X ray excitation in the temperature range 85-400 K. Properties of ZnMoO4 crystal as cryogenic low temperature scintillator were checked for the first time. Radioactive contamination of the ZnMoO4 crystal was estimated as <0.3 mBq/kg (228-Th) and 8 mBq/kg (226-Ra). Thanks to the simultaneous measurement of the scintillation light and the phonon signal, the alpha particles can be discriminated from the gamma/beta interactions, making this compound extremely promising for the search of neutrinoless Double Beta Decay of 100-Mo. We also report on the ability to discriminate the alpha-induced background without the light measurement, thanks to a different shape of the thermal signal that characterizes gamma/beta and alpha particle interactions.
本文介绍了研制双β衰变测辐射热计的结果。几个钼和镉基晶体进行了测试与测辐射热技术。通过第二个独立的测辐射热计测量闪烁光。对140 g CdWO_4晶体进行了417 h的寿命测量。由于闪烁光，α背景很容易区分，导致铊208的2615 keV伽马线以上的计数为零。这些结果与极其简单的光探测器操作相结合，代表了证明这种技术可行性的第一个切实证据。
Development of a Li2MoO4 scintillating bolometer for low background physics
我们展示了33 g Li 2 MoO 4晶体作为闪烁测辐射热计的性能。该晶体在安装在Granatori Nazionali del Gran Sasso（意大利）地下实验室的稀释冰箱中测试了400多小时。这种化合物在中子探测、暗物质搜索（太阳轴子）和无中微子双β衰变物理学框架中显示出有前途的特性。利用不同的α、β/γ和中子源研究了低温辐射特性，并首次估算了不同类型相互作用粒子的光产额。该探测器显示出很强的快中子相互作用标记能力和高的本征放射性纯度水平（238-U < 90 \muBq /kg，232-Th < 110 \muBq /kg）。
Scintillating bolometers based on ZnMoO$_4$ and Zn$^{100}$MoO$_4$ crystals to search for 0$ν$2$β$ decay of $^{100}$Mo (LUMINEU project): first tests at the Modane Underground Laboratory
Li$_2$$^{100\textrm{depl}}$MoO$_4$ Scintillating Bolometers for Rare-Event Search Experiments
National Research Centre Kurchatov Institute（库尔恰托夫国家研究中心研究所）；Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry（尼古拉耶夫无机化学研究所）；Universidad Internacional de La Rioja（拉里奥哈国际大学）；INFN, Sezione di Milano Bicocca（意大利国家核物理研究院米兰比科卡分部）；INFN, Sezione di Roma（意大利国家核物理研究院罗马分部）；Institute for Nuclear Research of NASU（乌克兰国家科学院核物理研究所）；INFN Sezione di Roma Tor Vergata（意大利国家核物理研究院罗马托尔维尔加塔分部）；INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究院格兰萨索国家实验室）
Test of $^{116}$CdWO$_4$ and Li$_2$MoO$_4$ scintillating bolometers in the CROSS underground facility with upgraded detector suspension
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP (Institute of Engineering Univ. Grenoble Alpes), SIMAP（格勒诺布尔阿尔卑斯大学、法国国家科学研究中心、格勒诺布尔理工学院（格勒诺布尔大学工程学院）、SIMAP）；National Research Center Kurchatov Institute, Kurchatov Complex of Theoretical and Experimental Physics（库尔恰托夫研究所国家研究中心、理论与实验物理库尔恰托夫综合体）；Institute for Nuclear Research of NASU（乌克兰国家科学院核物理研究所）；INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究院格兰萨索国家实验室）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）
First search for Lorentz violation in double beta decay with scintillating calorimeters
我们用CUPID-0在9.95 kg x y的曝光量下，研究了^{82}Se~的双β衰变中的洛伦兹破坏.我们没有发现搜索信号的证据，并设置了一个限制的各向同性组件的洛伦兹违反系数的$\mathring{a}_{\text{of}}^{(3)} < 4.1\cdot10^{-6}$ GeV（90\%可信区间）。这一结果是通过对实验数据进行贝叶斯分析得到的，并充分考虑了模型的系统不确定性。这是第一个限制的$\mathring{a}_{\text{of}}^{(3)}$获得与一个闪烁测辐射热计，显示了这种技术的潜力。
Cryogenic light detectors with enhanced performance for rare events physics
我们已经开发并测试了一种将测辐射热光探测器耦合到晶体测辐射热计的新方法，该方法基于将光探测器简单地放置在晶体表面上，仅通过重力保持在适当位置。这种简单的安装导致三个重要的改进：（1）它减少了组装检测器所需的非活性材料的量，（2）它通过最小化由安装结构引起的光损失而大大增加了光收集效率，以及（3）由于与热浴的极弱的热链接，它增强了光检测器中引起的热信号。我们测试了这种新技术与16厘米$^2$锗光探测器与热敏电阻读数坐在一个大的TeO $_2$测辐射热计的表面。与以前测试的替代安装相比，光收集效率提高了50%以上。我们在光探测器上获得了20 eV RMS的基线能量分辨率，连同增加的光收集，使我们能够获得用大量TeO $_2$晶体获得的最佳$α$与$β/γ$区分。同时，我们实现了上升和衰减时间分别为0.8和1.6毫秒。这种卓越的性能满足CUPID（CUORE升级粒子识别）实验的所有要求，这是一个1吨重的CUORE后续测辐射热计。
Characterization of the Li$_2$WO$_4$ crystal as a cryogenic scintillating calorimeter
INFN -- Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所大萨索国家实验室）；Gran Sasso Science Institute（大萨索科学研究所）；INFN -- Sezione di Milano - Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰-比可卡分部）；Università degli Studi di Milano -- Bicocca（米兰-比可卡大学）；Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, SB RAS（俄罗斯科学院西伯利亚分院尼古拉耶夫无机化学研究所）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）；Nazarbayev University（纳扎尔巴耶夫大学）
Development of cryogenic low background detector based on enriched zinc molybdate crystal scintillators to search for neutrinoless double beta decay of $^{100}$Mo
Cryogenic light detectors with thermal signal amplification for $0νββ$ search experiments
Institut de Physique des 2 Infinis（双无穷大物理研究所）；IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学CEA IRFU）；National Research Center Kurchatov Institute（库尔恰托夫国家研究中心）；University of Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；INFN Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab（巴黎萨克雷大学CNRS/IN2P3 IJCLab）；Laboratorio Subterráneo de Canfranc（坎弗兰克地下实验室）；Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología, Universidad Internacional de La Rioja（拉里奥哈国际大学高等工程与技术学院）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Physik-Institut, University of Zürich（苏黎世大学物理研究所）
