The annual modulation signal observed by the DAMA-LIBRA Collaboration (D-L) may plausibly be explained as a consequence of energy deposited in the NaI(Tl) crystals by cosmic ray muons penetrating the detector. Delayed pulses in the approximate energy range of interest have been observed as a sequel to energy deposited by UV irradiation. The same behavior may be reasonably expected to occur for energy deposited by any source of ionization or excitation. D-L can test this hypothesis by searching for time correlations between muon events and pulses in modulation energy range in current data, and by renewed operation of the array at a sufficiently low temperature that would freeze out the phenomenon.
Background stability and annual modulation test using PICOLON ultra-pure NaI(Tl) detector
Tokushima University(德岛大学);Tohoku University(东北大学);Osaka University(大阪大学);Osaka Sangyo University(大阪产业大学);University of Tsukuba(筑波大学);I.S.C.Lab(I.S.C.实验室);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)(宇宙物质与物理学前沿研究 Kavli 研究所(WPI));Kobe University(神户大学);Butsuryo College of Osaka(大阪佛教女子短期大学);Kamioka Observatory, Institute Cosmic Ray Research, University of Tokyo(东京大学宇宙线研究所高山观测站);Institute for Materials Research, Tohoku University(东北大学材料科学研究所)
DAMA/LIBRA-阶段1和之前的DAMA/NaI数据(累积暴露量为1.33吨$\times$/年,对应于14个年度周期)提供了9.3 $σ$ C. L的证据。利用高放纯NaI(Tl)靶,在已开发的与模型无关的暗物质年调制特征的基础上,对星系晕中是否存在暗物质粒子进行了研究。结果和比较将很快得到解决,以及目前正在运行的DAMA/LIBRA-phase 2的前景。最后,在本研讨会的讨论部分中提出的一些论点在附录中提到。
Annual modulation results from three-year exposure of ANAIS-112
ANAIS(Annual modulation with NaI Scintillators)是一项暗物质直接探测实验,由112.5 kg NaI(Tl)探测器组成,自2017年8月以来在西班牙Canfranc地下实验室(LSC)运行。ANAIS的目标是以一种独立于模型的方式证实或反驳DAMA/LIBRA的阳性结果:低能探测率的年度调制具有标准星系晕中暗物质粒子诱导信号的所有预期特征。这种调制,观察了大约20年,是在强烈的张力与其他非常敏感的实验的负面结果,但仍然缺乏一个独立的模型比较。通过使用相同的靶材料NaI(Tl),这种比较更直接,几乎不依赖于暗物质粒子和晕模型。在这里,我们提出了对应于3年ANAIS数据的年度调制分析(有效暴露量为313.95 kg $\times$ y),采用盲法程序,更新了1.5年分析的结果,后来应用于2年。该分析还改进了利率区域拟合的背景建模。我们得到了[1-6] keV的最佳拟合([2-6] keV)能量区域a调制幅度为-0.0034 $\pm$ 0.0042 cpd/kg/keV(0.0003 $\pm$ 0.0037 cpd/kg/keV),支持我们的数据中不存在调制,并且与3.3的DAMA/LIBRA结果不一致(2.6)$σ$,灵敏度为2.5(2.7)$σ$。此外,我们还包括两个互补的分析:无相位的年度调制搜索和在其他频率的周期性信号的可能存在…
ANAIS-112 status: two years results on annual modulation
ANAIS(Annual Modulation with NaI Scintillators)是一个位于西班牙Canfranc地下实验室(LSC)的暗物质直接探测实验。我们的目标是以一种独立于模型的方式证实或反驳DAMA/LIBRA的阳性结果:低能探测率的年度调制与星系晕中暗物质粒子引起的预期信号相容。这个信号已经观察了大约20年,与其他非常敏感的实验的阴性结果有很大的矛盾,但是仍然缺乏使用相同靶材料NaI(Tl)的直接比较。ANAIS-112由112.5公斤NaI(Tl)蒸发器组成,自2017年8月以来一直在LSC收集数据。在这里,我们提出了初步的年度调制分析,对应于两年的数据(暴露量为220.69千克x y)和ANAIS-112预计的灵敏度为预定的5年的操作。