Exploring Charge Transport Dynamics in a Cryogenic P-Type Germanium Detector
该研究利用Am-241源在40 mK下表征USD晶体制备的P型Ge探测器,测得团簇偶极态零场截面与结合能,以理解低质量暗物质探测中的电荷输运。
2024-02-28 hep-ex physics.ins-det
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
Phonon and charge signals from IR and X excitation in the SELENDIS Ge cryogenic detector
在EDELWEISS合作的SELENDIS项目的目的是观察单个$e^- h^+$对在轻型(3.3克)的低温锗测辐射热计与电荷和声子读出的偏见高达$\sim 100$ V的这些设备是理想的详细表征机制的电荷创建和收集在低温锗探测器。通过注入脉冲红外激光或通过锗的中子活化诱导来自$^{71}$ Ge电子俘获衰变的K、L和M线,在探测器的本体中产生电子-空穴对。低能量激光脉冲也被用来探测单$e^- h^+$对锗测辐射热计的灵敏度。初步的结果被用来比较这两种模式的电荷产生,一个重要的一步,对锗辐射热计的详细表征,其用于亚兆电子伏暗物质(DM)的搜索。
2021-12-22 physics.ins-det
Analysis of defect formation in semiconductor cryogenic bolometric detectors created by heavy dark matter
辐射热测量计形式的低温探测器目前用于不同的应用,特别是用于与新形式物质相关联的非常罕见或假设的事件,特别是与暗物质的存在相关的事件。在用半导体作为目标和检测器的粒子检测中,通常测量两个信号:电离和热。根据Luke-Neganov效应的公式,得到了热信号的放大。沉积在半导体晶格中的能量作为稳定的缺陷的形式在低温下的弗伦克尔对,以下的相互作用的暗物质粒子,进行评估和后果的测量量进行了讨论。这种贡献包括在卢克效应的能量平衡中。将本模型应用于锗和硅,我们发现,对于同一入射弱相互作用的大质量粒子,锗中缺陷中沉积的能量约为硅的两倍。
2013-01-09 astro-ph.IM hep-ph 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
Comparison of CDMS [100] and [111] oriented germanium detectors
低温暗物质搜索(CDMS)利用大质量、3”直径$\times$ 1”厚的目标质量作为粒子探测器。该目标装有声子和电离传感器,每个通道中的能量比较提供了电子和核反冲的事件分类。基准体积由在特定位置获得良好声子和电离信号的能力确定。由于锗中的电子能带结构,电子质量由各向异性张量描述,其中重质量沿着由[111]米勒指数(L谷)定义的对称轴对准,导致输运的大的横向分量。电子的空间分布对于具有由[100]或[111]米勒指数描述的纵轴取向的探测器变化显著。在探测器半径较大的情况下,边缘分量较大的电场也会影响电子和空穴的空间分布。这两种效果进行了研究,在3维蒙特卡罗和对基准体积的影响进行了讨论。
2011-08-31 astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci hep-ex
Internal Charge Amplification in Germanium at 77K and 4K: From Single-Free-Flight Bounds to a Physics-Informed Ionization Model
University of South Dakota(南达科他大学);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室)
本文提出了一种基于物理引导的离子化模型,用于预测低温下锗材料的临界电场,结合单自由飞行界限与传输特性,为设计稳定且可控的内部电荷放大系统提供指导。
2026-03-02 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Review Article: Physics and Monte Carlo Techniques as Relevant to Cryogenic, Phonon and Ionization Readout of CDMS Radiation-Detectors
这篇评论讨论了探测器物理和蒙特卡罗技术的低温,辐射探测器,利用声子和电离读出相结合。低温声子和电荷输运的一般审查提供了随着低温暗物质搜索探测器仪器的具体细节。特别是这篇评论涵盖准扩散声子输运,其中包括声子聚焦,非谐衰减和同位素散射。讨论了探测器表面声子的相互作用以及超导薄膜中声子的下转换。电荷输运物理学包括由晶体能带结构产生的质量张量,并且用Herring-Vogt变换建模。电荷散射过程涉及Neganov-Luke声子的产生。过渡边缘传感器(TES)模拟包括一个完整的电路的描述和所有的热过程,包括焦耳加热,冷却到基板和热扩散内的TES,后者是必要的模型正常超导相分离。为锗、硅、铝和钨中的这些物理过程提供了相关的数值常数。综述了随机数抽样方法,包括逆累积分布函数(CDF)和拒绝技术。为了提高电荷输运建模的效率,本文提出了一种附加的二阶逆CDF方法和一种有效的电场重心坐标采样方法。结果提供的方式是方便使用蒙特卡罗和参考这些模型的验证。
2012-06-26 astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci hep-ex
First germanium-based constraints on sub-MeV Dark Matter with the EDELWEISS experiment
EDELWEISS合作项目使用在LSM地下运行的33.4 g Ge低温探测器对与电子相互作用的暗物质(DM)粒子进行了搜索。0.53电子空穴对(RMS)的电荷分辨率已实现使用Neganov-Trofimov-Luke放大器与78 V的偏压。我们设置的第一个基于Ge的限制亚MeV/c $^{2}$ DM粒子与电子相互作用,以及暗光子下降到1 eV/c $^2$。这些搜索与其他搜索有竞争力。特别是,新的限制设置在动力学混合的暗光子DM在迄今为止不受约束的参数空间区域中的6至9 eV/c $^2$质量范围。这些结果表明,高相关性的低温锗探测器的DM相互作用产生eV级的电子信号的搜索。
2022-03-10 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.ins-det
Germanium target sensed by phonon-mediated kinetic inductance detectors
针对暗物质与中微子探测需求,本研究设计、制造并运行了与锗吸收体耦合的动态电感探测器(KIDs),其声子探测性能与硅吸收体相当,为可扩展中微子探测器和多靶暗物质实验提供了概念验证。
2025-04-15 physics.ins-det
Characterization of large area photomultiplier ETL 9357FLB for liquid argon detector
中国暗物质实验(CDEX)合作组将用锗探测器直接搜寻弱相互作用的大质量粒子。液态氩将用作反康普顿和锗探测器的冷却材料。将使用浸没在液态氩中的低背景和大面积光电倍增管(PMT)来读出来自氩的光信号。在本文中,我们进行了仔细的评价PMT在室温和低温下工作的性能。基于单光电子响应模型,测量了光电倍增管的绝对增益和分辨率。这为CDEX实验中PMT的选择、标定和信号分析奠定了基础。
2013-12-09 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the cosmogenic activation of germanium detectors in EDELWEISS-III
我们提出了一个测量的宇宙起源激活的锗低温探测器的EDELWEISS III直接暗物质搜索实验。探测器在地面以上不同暴露于宇宙射线的情况下测量到的衰变率被转换成不同同位素的产生率。以核/kg/天为单位,测得的$^3$ H的生产率为82 $\pm$ 21,$^{49}$ V为2.8 $\pm$ 0.6,$^{55}$ Fe为4.6 $\pm$ 0.7,$^{65}$ Zn为106 $\pm$ 13。这些结果对于这些同位素是最准确的。还提出了$^{68}$ Ge生产率的下限为74个核/kg/天。他们进行了比较,目前在文献中的模型预测和估计计算的ACTIVIA代码。
2016-07-15 astro-ph.CO hep-ex nucl-ex
Low-noise HEMTs for Coherent Elastic Neutrino Scattering and Low-Mass Dark Matter Cryogenic Semiconductor Detectors
介绍了CNRS-C2 N实验室研制的高电子迁移率晶体管(HEMT)的噪声特性。在4K下研究了输入电容为2 pF到230 pF的各种HEMT栅几何结构。电压和电流噪声的模型已经开发与频率依赖性高达1 MHz。这些HEMT表现出低损耗、优异的噪声性能,并且可以有利地取代传统的Si-JFET用于高阻抗热传感器和半导体电离低温探测器的读出。我们的模型预测,低温锗探测器的30克,10 eV的热量和20 eVee的基线分辨率是可行的,如果读出基于HEMT的放大器。这样的分辨率允许在低阈值下核反冲和电子反冲之间的高区分。这种能力是相干弹性中微子散射和低质量暗物质实验,如跳弹和EDELWEISS的主要兴趣。
2019-12-04 physics.ins-det
Performance of the First 150 mm Diameter Cryogenic Silicon Ionization Detectors with Contact-Free Electrodes
在100 mK以下的温度下工作的低温半导体探测器通常用于寻找暗物质的粒子物理实验。最大的这种锗和硅探测器,直径为100毫米,厚度为33毫米,计划用于加拿大SNOLAB的超级低温暗物质搜索(SuperCDMS)实验。为了扩大未来实验的敏感质量,正在研究更大的单个探测器。我们在这里提出的第一个测试结果的两个原型150毫米直径的硅离子化探测器。探测器的厚度分别为25毫米和33毫米,质量分别是目前计划用于超级CDMS的探测器的1.7倍和2.2倍。这些器件与无接触偏置电极一起工作,以使目前限制在高偏置电压下工作的漏电流最小化。一个检测器的仪器读出电离信号,使用一个单一的无接触读出电极和其他电极阵列上的晶体表面图案。结果表明,使用大体积硅探测器和无接触电极安排按比例增加固态低温探测器的质量和偏置电压的承诺。
2018-08-20 physics.ins-det
Sub-GeV Dark Matter Searches with EDELWEISS: New results and prospects
雪绒花合作执行轻暗物质(DM)粒子搜索与锗辐射热计收集电荷和声子信号。由于Neganov-Trofimov-Luke(NTL)效应,在一个巨大的(200 g)锗探测器上获得了4.46个电子空穴对的RMS分辨率,该探测器配备了在Modane地下运行的NbSi过渡边缘传感器(TES)。这种灵敏度使得使用米格达尔效应搜索WIMP成为可能,其能量低至32 MeV/C $^{2}$,并排除低至10 $^{-29}$ cm $^2$的截面。这是首次使用这种热传感器测量低温锗,证明了这项技术的高度相关性。此外,这种TES对平衡声子的敏感性,为EDELWEISS新体验CRYOSEL铺平了道路。这是在EDELWEISS-SubGeV计划的背景下开发具有改进性能的Ge探测器的重要一步。
2022-11-08 astro-ph.GA physics.ins-det
Monte Carlo calculations of cryogenic photodetector readout of scintillating GaAs for dark matter detection
本文通过蒙特卡罗计算评估了Ge/TES、KID和SNSPD三种低温光探测器对GaAs(Si,B)闪烁光子的探测效率,在KA上限为0.03/cm时分别达到35%、25%和8%,为暗物质探测提供了光学腔读出方案的设计依据。
2024-08-31 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Cryogenic front-end amplifier design for large SiPM arrays in the DUNE FD1-HD photon detection system
DUNE实验的第一个远探测器(FD 1-HD)的光子探测系统将探测千吨级液态氩时间投影室中粒子相互作用产生的闪烁光子。选择的光子探测器是硅光电倍增器(SiPM),6个$\times$,每个6 mm $^2$,以48个为一组布置,其对前端电子器件呈现显著低的阻抗。本文详细介绍了基于硅锗输入晶体管和BiCMOS全差分运算放大器的低温放大器的设计,该放大器具有0.37 nV $\sqrt{Hz}$的极低白电压噪声。即使在低过电压值下,它也能产生出色的单光电子分辨率。信号上升时间小于100 ns,在典型的工作过电压下,动态范围约为2000个光电子。该器件采用3.3 V单电源供电,功耗为0.7 mA,每通道功耗为2.4 mW。简化的模型被开发来预测单个光电子信号的形状和信噪比,与测量的性能具有良好的匹配。
2022-11-14 physics.ins-det
A novel active veto prototype detector with an inner target for improved rare event searches
我们报告的环形,低温,声子介导的否决探测器,可以主机的内部目标探测器的制造和性能,允许大量减少放射性背景的稀有事件搜索实验。生产质量为$\sim$ 500 g、外径为76 mm、内径为28 mm的锗否决检测器。将质量为$\sim$ 10 g的直径为25 mm的锗内靶检测器安装在否决检测器内。该探测器是使用来自基于GEANT4的模拟的输入设计的,其中它被建模为夹在两个锗探测器之间。模拟表明,$>$ 90 $\%$可以降低背景速率(主要是伽马相互作用),这种安排足以进行中微子和暗物质搜索实验所需的积极背景降低。在实验现场测试期间,否决探测器原型在承载功能性内部目标探测器的同时实现了1.24 $\pm$ 0.02 keV的基线分辨率。内靶检测器的基线分辨率为147 $\pm$ 2 eV。检测器在mK温度下操作。相同探测器布置的实验结果与模拟结果非常一致。
2022-02-22 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Demonstration of Surface Electron Rejection with Interleaved Germanium Detectors for Dark Matter Searches
苏丹地下实验室的超级CDMS实验用一个9公斤的低温锗探测器阵列寻找暗物质。对称的传感器在相对的两侧测量每个粒子相互作用的电荷和声子,提供电子和核反冲之间,以及表面和内部事件之间的出色区分。用两个产生$\sim$ 130 β衰变/小时的$^{210}$ Pb源测试了表面事件抑制能力。在$\sim$ 800实时小时内,没有事件泄漏到8- 115 keV信号区,给出了90% C.L.的上限泄漏分数$1.7 \times 10^{-5}$,对应于未来200千克SuperCDMS SNOLAB实验中的$< 0.6$表面事件背景。
2013-10-04 astro-ph.GA hep-ex physics.ins-det
Energy Loss Due to Defect Formation from $^{206}$Pb Recoils in SuperCDMS Germanium Detectors
苏丹地下实验室的超低温暗物质搜索实验(SuperCDMS)使用原位$^{210}$ Pb源研究了在mK温度下锗晶体中与弗伦克尔缺陷形成相关的能量损失。我们研究的光谱$^{206}$铅核反冲附近的预期103千电子伏的端点能量和确定的能量损失为$\left(6.08\pm0.18\right)$ %,我们归因于缺陷的形成。从这个结果,并使用TRIM模拟,我们提取的第一个实验确定的平均位移阈值能量$\left(19.7^{+0.6}_{-0.5}\right)$ eV的锗。这对未来基于锗的暗物质研究的分析阈值有影响。
2019-04-16 astro-ph.CO physics.app-ph physics.ins-det
Characterization of the phonon sensor of the CRYOSEL detector with IR photons
CRYOSEL项目提出利用超导单电子器件(SSED)探测声子信号,以排除锗低温探测器中无电离信号的背景,首个原型机的红外激光脉冲响应测试验证了该传感器技术的可行性。
2023-11-02 astro-ph.GA physics.ins-det
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
Ge-based Quantum Sensors for Low-Energy Physics
本文提出GeQuLEP概念设计,将高纯锗晶体与声子晶体腔集成,通过声子诱导电荷位移和RF-QPC读出实现单声子级超低能探测,用于轻质量暗物质搜索和太阳pp中微子实时探测。
2025-07-02 astro-ph.IM physics.app-ph physics.ins-det
Modeling Athermal Phonons in Novel Materials using the G4CMP Simulation Toolkit
本研究拓展了G4CMP软件包的声子输运模拟能力,提出可应用于蓝宝石、砷化镓等多种新型衬底材料的模拟框架,生成相关声子输运特性并与实验值对比,助力暗物质搜寻与量子计算研究。
2025-06-12 cond-mat.mtrl-sci hep-ex physics.ins-det
Calibration and Performance of Germanium High Voltage Detectors for SuperCDMS SNOLAB
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);University of Toronto(多伦多大学);SLAC National Accelerator Laboratory/Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology(斯坦福直线加速器实验室/卡弗里粒子天体物理与宇宙学研究所);Northeastern University(东北大学);SNOLAB(斯诺拉布);Laurentian University(劳伦森大学);Stanford University(斯坦福大学);Southern Methodist University(南方卫理公会大学);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);National Institute of Science Education and Research, An OCC of Homi Bhabha National Institute(国家科学教育与研究研究所,霍米·巴巴国家研究所附属机构);Northwestern University(西北大学);Queen's University(女王大学);University of Minnesota(明尼苏达大学);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室);University of Florida(佛罗里达大学);University of South Dakota(南达科他大学);University of Colorado Denver(科罗拉多大学丹佛分校);Zayed University(扎耶德大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室);Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院);South Dakota School of Mines and Technology(南达科他矿业理工学院);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Santa Clara University(圣克拉拉大学)
为搜寻低质量暗物质,在SNOLAB的CUTE设施中测试了六个SuperCDMS高压探测器(四个Ge和两个Si),评估了其低压和高压性能,并展示了其在keV至sub-keV能区的校准以及意外的高能(数百keV)测量能力。
2026-06-26 physics.ins-det
Search for Low-Mass Dark Matter with CDMSlite Using a Profile Likelihood Fit
低温暗物质搜索低电离阈值实验(CDMSlite)在低温探测器中搜索暗物质粒子与锗核之间的相互作用。该实验实现了低能量阈值,提高了对低质量(<10 GeV/c $^2$)暗物质粒子的灵敏度。我们提出了一个最终的CDMSlite数据集的分析,采用不同的检测器比用于前两个CDMSlite数据集。该分析包括数据“加盐”方法,以防止偏见,改进的噪声歧视,背景建模,并使用配置文件的可能性方法来搜索一个暗物质信号的背景存在。我们实现了70 eV的能量阈值和显着提高的灵敏度为暗物质粒子与质量之间的2.5和10 GeV/c $^2$相比,以前的分析。我们设定了一个上限的暗物质-核子散射截面在锗的5.4 $\times$ 10 $^{-42}$ cm $^2$在5 GeV/c $^2$,一个因素的$\sim$ 2.5改善比以前的CDMSlite的结果。
2021-01-03 astro-ph.CO physics.ins-det
A Novel Low-Background Photomultiplier Tube Developed for Xenon Based Detectors
PandaX 与 Hamamatsu 合作研制 2 英寸低本底 R12699 PMT,显著降低放射性并保持低温高增益,适用于下一代液氙稀有事件探测。
2025-02-09 hep-ex physics.ins-det
Phonon-Based Position Determination in SuperCDMS iZIP Detectors
超级CDMS目前正在苏丹地下实验室运行一个10公斤重的低温锗探测器阵列,以寻找弱相互作用的大质量粒子,这是一种主要的暗物质候选者。这些探测器被称为iZIPs,通过与Ge晶体两侧的传感器的粒子相互作用来测量电离和非热声子。电离信号可用于有效地标记在高半径处以及在顶部和底部表面附近的事件,其中减少的电荷收集可导致模拟WIMP诱导的核反冲的事件。利用苏丹地下210 Pb源的校准数据,我们证明了仅使用声子信号就能拒绝(4.5 +/- 0.9)x 10^-4的地表事件,并能接受46%的核反冲。我们还表明,与133 Ba地下校准数据的声子通道可以有效地识别事件的侧壁附近。这种基于声子的方法也可以扩展到比基于电离的位置重建更低的能量。
2014-05-16 astro-ph.IM physics.ins-det
Projected Sensitivity of the SuperCDMS SNOLAB experiment
SuperCDMS SNOLAB将是下一代实验,旨在通过使用两种类型(HV和iZIP)和两种靶材料(锗和硅)的低温探测器直接探测可能构成暗物质的低质量(< 10 GeV/c $^2$)粒子。该实验设计的初始灵敏度为:对于质量为1 GeV/c $^2$的暗物质粒子,核反冲截面约为1 x 10 $^{-43}$ cm $^2$,并有能力继续探索更小的质量和更高的灵敏度。高压探测器的声子灵敏度将足以探测亚GeV暗物质的核反冲。需要对探测器对低能反冲的响应进行详细的校准,以优化HV探测器的运行条件,并解释它们用于暗物质搜索的数据。低放射性屏蔽和SNOLAB的深度将减少大多数背景,但宇宙生成的$^{3}$ H和天然存在的$^{32}$ Si将以某种水平存在于探测器中。即使这些背景比预期的高出10倍,HV探测器的科学范围也将超过目前1 GeV/c $^2$暗物质质量的结果的三个数量级。iZIP探测器对探测器响应和背景的变化相对不敏感,并将为暗物质粒子质量(> 5 GeV/c $^2$)提供更好的灵敏度。计划用于实验的探测器类型(HV和iZIP)和目标(锗和硅)的混合,以及探测器操作方式的灵活性,将使我们能够最大限度地提高低质量范围,并了解实验将遇到的背景。实验的升级,也许是用各种超低背景低温探测器,将把暗物质的灵敏度扩展到“中微子层”,在那里太阳中微子的相干散射成为一个限制背景。
2016-09-30 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
High impedance TES bolometers for EDELWEISS
EDELWEISS合作的目标是使用锗低温探测器直接探测光暗物质,该探测器具有低阈值声子传感器技术和高效的电荷读出设计。我们在这里描述的发展,锗测辐射热计配备高阻抗热敏电阻的基础上NbxSi 1-x TES合金。高纵横比螺旋设计允许TES阻抗与JFET或HEMT前端放大器匹配。我们详细介绍了这些传感器和检测器优化的灵敏度,平衡声子的超导过渡特性的行为。我们报告的初步结果,200克锗探测器,校准使用71锗激活中子在LSM地下实验室。
2022-01-05 physics.ins-det
Searching for low-mass dark matter particles with a massive Ge bolometer operated above-ground
EDELWEISS合作项目已经在地面实验室使用33.4克锗低温探测器对质量低于GeV尺度的暗物质粒子进行了搜索。使用中子嬗变掺杂的Ge热传感器测量能量沉积,其具有17.7eV(RMS)的基线热能分辨率,导致60 eV的分析能量阈值。尽管有适度的铅屏蔽和高背景环境,第一个亚GeV的自旋无关的暗物质限制的基础上锗靶已经实现。该实验提供了最严格的,基于核反冲,在地面上的限制自旋无关的相互作用超过600~MeV/c $^{2}$。该实验还提供了最严格的限制自旋相关的相互作用与质子和中子低于1.3 GeV/c $^{2}$。此外,在强相互作用大质量粒子的背景下研究了暗物质搜索结果,考虑到地球屏蔽效应,为此排除了现有参数空间的新区域。最后,暗物质的研究也扩展到了通过Migdal效应的相互作用,这是第一次排除了质量在45和150~MeV/c之间的粒子$^{2}$,其自旋无关截面范围从$10^{-29}$到$10^{-26}$ ~cm $^2$。
2019-04-02 astro-ph.GA astro-ph.IM physics.ins-det
Low-mass Dark Matter searches with EDELWEISS
EDELWEISS合作使用配备电荷和声子信号读出器的锗探测器搜索轻暗物质(DM)粒子。利用Neganov-Trofimov-Luke效应,在Modane地下的一个大质量(33.4 g)Ge探测器上获得了0.53电子空穴对的均方根分辨率。这种记录灵敏度使得对暗光子DM的搜索可以低至1 eV/c2,并且DM-电子相互作用低于1 MeV/c2。这表明了第一次在低阈值的搜索低温锗探测器的高度相关性,是一个重要的一步,在EDELWEISS-SubGeV计划的背景下,提高性能的锗探测器的发展。
2022-03-10 physics.ins-det
Particle physics in the sub-keV energy regime
本研究论证了低温纯CsI作为下一代CEνNS靶材的可行性,首次测量了反应堆反中微子的CEνNS,并利用相关工具开展μ子稀有衰变搜寻,给出暗物质候选体的新灵敏度限制。
2023-10-04 astro-ph.CO hep-ex nucl-ex
Performance of the EDELWEISS-III experiment for direct dark matter searches
我们提出的测量结果表明,EDELWEISS-III阵列的低温锗探测器直接暗物质搜索的效率。描述了实验装置和FID(全数字化)检测器阵列,以及背景抑制中热和电离信号的双重测量的效率。对于用于符合研究的整套24个FID探测器,基准电离能的基线分辨率主要低于0.7 keV $_{ee}$(FHWM),而热能的基线分辨率主要低于1.5 keV $_{ee}$(FWHM)。用AmBe源测量了FID设计对核反冲的响应以及很好的鉴别能力。在90% C. L.下,每个$α$的$R_{\rm surf} < 4 \times 10^{-5}$的表面$β$ -和$α$ -衰减抑制能力。已经用$^{210}$ Pb源测定,已经用$^{133}$ Ba源的$γ$ -校准证明了本体$γ$ -射线事件的拒绝,导致$R_{γ{\rm -mis-fid}} < 2.5 \times 10^{-6}$值在90% C.L.。在探测器阵列中测量的天然放射性的当前水平显示为单个$γ$背景的比率。FID检测器的基准体积分数已被测量到使用$^{65}$ Zn和$^{68,71}$ Ge同位素的宇宙成因活化的加权平均值为$(74.6 \pm 0.4)\%$。文中还讨论了探测器响应的稳定性和均匀性。因此,升级后的EDELWEISS-III探测器的分辨率、阈值和背景水平非常适合在大质量范围内直接搜索WIMP暗物质。
2017-06-04 astro-ph.IM physics.ins-det