Technique for Surface Background Rejection in Liquid Argon Dark Matter Detectors using Layered Wavelength-Shifting and Scintillating Thin Films
本文提出了一种在液氩探测器中利用分层波长移动、反射和非反射膜实现表面$α$事件与低能核反冲的鉴别技术。大于$10^{8}$的鉴别能力，类似于氩气中电子反冲的鉴别能力，可以通过在波长移动器涂覆的表面上添加具有适当慢的衰减时间（大约300 ns或更长）的50微米闪烁体层来实现。该技术将允许在一个非常大的下一代氩暗物质实验（具有数百平方米的表面积）中抑制表面$α$事件，而不需要位置重建，从而允许在暗物质搜索中利用更多的仪器质量。该技术也可用于抑制低能核反冲的紧凑型氩探测器中的表面背景，例如在相干中微子-核散射的测量或中子通量的灵敏测量中。
2020-07-05 astro-ph.IM nucl-ex physics.ins-det
A new high-background-rejection dark matter Ge cryogenic detector
本文介绍了一种用于暗物质探测的低温锗探测器的新设计，它利用共面栅事件定位技术提高了背景分辨能力。在Modane地下设施的EDELWEISS II装置中使用原型设备进行的实验表明，这些设备对低能量$β$的排斥效率非常高，接近10 $^5$。这为研究WIMP-核子碰撞截面中超过10 $^{-8}$ pb的范围开辟了道路，正如EURECA项目中提出的一吨低温探测器质量。
2009-05-06 astro-ph.IM
MIMAC low energy electron-recoil discrimination measured with fast neutrons
MIMAC（MIcro-TPC MATERIAL of Chambers）是一个定向WIMP暗物质探测器项目。直接的暗物质实验需要高水平的电子/反冲鉴别来寻找由WIMP-核弹性散射产生的核反冲。在本文中，我们提出了一个原始的方法，电子事件拒绝的基础上，应用于实验数据采集单色中子场的多元分析。该分析表明，$10^5$抑制功率对于电子/反冲辨别是可达到的。此外，通过蒙特卡罗模拟估计效率，表明在考虑全能量范围的情况下，利用$86.49\pm 0.17$ \%的核反冲效率达到105电子排斥功率，并且在考虑5 keV的低阈值的情况下，利用$94.67\pm0.19$ \%的核反冲效率达到105电子排斥功率。
2016-07-04 astro-ph.IM physics.ins-det
Dark Matter Direct Detection With Low Temperature Detectors
低温探测器（LTD）提供最佳的信噪比性能，因此在当今可用的其他粒子探测技术中具有最低的能量阈值。这些探测器所提供的出色的背景抑制对于寻找暗物质相互作用所期望的非常罕见和非常低能量的反冲是必不可少的。此外，由于其非常好的逐事件背景抑制能力，LTD不严重依赖于自屏蔽来减轻放射性背景（与单片液体惰性气体探测器相比），因此它们可以更容易地原型化和测试基本探测器性能。本文综述了利用LTD技术进行的主要暗物质搜寻实验的现状和前景。
2013-07-31 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Background Assay and Rejection in DRIFT
DRIFT-IId暗物质探测器是一个m $^3$尺度的低压TPC，对WIMP引起的核反冲具有定向灵敏度。它的主要背景是由于中央阴极上的污染引起的α衰变。为了减少这些背景，人们用0.9 μm的镀铝聚酯薄膜代替了20 μm的金属丝中心阴极，这种聚酯薄膜对α粒子几乎完全透明。对剩余背景的性质和来源进行详细建模，从而对来自中央阴极的α衰变背景进行原位、ppt敏感的测定。这导致了薄膜阴极的进一步改进，导致与线阴极相比，背景减少超过2个数量级。最后，发现向CS $_2$气体中添加O $_2$可产生多种电负性载流子，提供了一种确定核反冲的绝对位置并拒绝所有已知剩余背景的方法，同时保留了核反冲检测的高效率。
2014-04-08 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Characterization of the scintillation time response of liquid argon detectors for dark matter search
本研究利用ARIS探测器数据，表征了四苯基丁二烯延迟响应及电场对脉冲形状判别的影响，以评估液氩探测器在暗物质搜寻中的电子背景抑制能力。
2021-10-11 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Dual-Phase Liquid Xenon Detectors for Dark Matter Searches
填充液态惰性气体氙的双相时间投影室是目前在实验室条件下研究WIMP暗物质相互作用的最灵敏的探测器。这是通过结合一个大的，单片暗物质目标的一个非常低的背景与能力，本地化的相互作用顶点在三维空间，允许目标基准化和多重散射拒绝。通过同时测量来自粒子相互作用的闪烁和电离信号，进一步降低了双相LPETTPC中的背景，这用于区分信号和背景特征。本文综述了双相液相色谱法的原理，并提供了有关运行以及未来的实验工作的概述。
2014-08-07 astro-ph.IM physics.ins-det
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
A Concept for A Dark Matter Detector Using Liquid Helium-4
直接寻找轻暗物质粒子（质量为$<10$ GeV）尤其具有挑战性，因为在弹性散射中转移到典型的重核目标的能量很低。利用氦核与轻暗物质粒子良好的运动学匹配，我们研究了使用液态氦-4作为靶材料的可能性。利用蒙特卡罗模拟计算了不同能量和电场条件下反冲氦离子产生的电荷、闪烁和三重态氦分子信号。我们表明，优秀的背景抑制可以实现不同的信号通道之间的比率的基础上。我们还提出了一些概念，液氦为基础的暗物质探测器。所提出的方法的关键是使用一个大的电场从事件现场提取电子，并通过成比例的闪烁，液体电致发光，或旋子发射放大这个电荷信号。所提出的探测器的灵敏度轻暗物质粒子估计为各种电场和光收集效率。
2013-02-19 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Neutron-gamma discrimination of CsI(Na) crystals for dark matter searches
本文研究了CsI（Na）晶体的发光特性。利用采样频率为5GS/s的TDS 3054 C示波器，我们发现核反冲信号主要是衰减时间约为20 ns的超快光脉冲，而γ射线信号的衰减时间约为600 ns。核反冲和γ射线信号的波长也不同。对n/γ分离的研究表明，当电子反冲能量大于20 keV时，抑制因子可达10-7数量级，信号效率大于80%。这样的性质使得CsI（Na）成为寻找暗物质的理想候选者。
2011-02-14 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Latest results of the direct dark matter search with the EDELWEISS-2 experiment
EDELWEISS-2是一个锗辐射热测量仪实验，位于Modane的地下实验室Alumatoire Souterrain（LSM，法国）。对于实验的第二阶段，该合作开发了具有改进的背景抑制的新的低温探测器（交错电极设计，物理快报。B681（2009）305）。在LSM的10个这些测辐射热计的连续操作连同一个积极的μ子否决屏蔽已经实现。最近发表了基于2009年采集的144 kg \dot d有效暴露量的第一批结果（Phys. Lett. B687（2010）29），此后获得的数据集增加了一倍。与EDELWEISS-1相比，已经发表的数据对应于约15的灵敏度提高。我们提出并讨论了最新的测辐射热计数据，包括识别μ子诱导的背景事件和μ子诱导的中子在LSM的特殊测量。
2010-10-28 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Graphene-based detectors for directional dark matter detection
具有方向灵敏度的暗物质探测器有能力从各向同性背景中区分出暗物质引起的核反冲，从而为星系晕中的暗物质提供了确凿的证据。受石墨烯和二维材料研究的最新进展的启发，我们提出了一类新的定向暗物质探测器，利用石墨烯为基础的范德华异质结。基于石墨烯/六方氮化硼和石墨烯/二硫化钼异质结构的探测器的概念设计的开发和分析。建议的探测器具有模块化的可扩展性，keV级的检测阈值，纳米位置分辨率，灵敏度下降到10 $\mathrm{GeV}/c^2$暗物质质量，和固有的头尾歧视和背景抑制能力。
2019-07-02 astro-ph.CO astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci
Development of a Negative Ion Micro TPC Detector with SF$_{6}$ Gas for the Directional Dark Matter Search
研制了负离子微时间投影室（NI $μ$ TPC），并对其性能进行了研究。NI $μ$ TPC是一种新技术，能够测量自触发TPC的绝对$z$坐标。该技术提供了全基准化分析，这是不可能与传统的气态TPC，是有用的定向暗物质搜索方面的背景抑制和角分辨率的提高。开发的NI $μ$ TPC原型的检测体积为12.8 $\times$ 25.6 $\times$ 144 mm $^{3}$。使用SF $_{5}^{-}$的少数载波以16 mm的定位精度确定绝对$z$坐标。同时，成功重建了空间分辨率为130 $μ\rm{m}$的三维（3D）轨迹。这是第一次演示三维跟踪与绝对$z$坐标的检测，这是提高定向暗物质搜索灵敏度的重要一步。
2020-04-21 astro-ph.IM physics.ins-det
An Unsupervised Machine Learning Method for Electron--Proton Discrimination of the DAMPE Experiment
银河宇宙射线主要由高能原子核组成，电子（和正电子）的数量少于$1\%$。电子和正电子分量的精确测量需要一种非常有效的方法来拒绝核背景，主要是质子。在这项工作中，我们开发了一种无监督的机器学习方法来识别宇宙射线质子中的电子和正电子，用于暗物质粒子探测器（DAMPE）实验。与DAMPE实验中使用的有监督学习方法相比，这种无监督方法除了背景估计过程之外完全依赖于真实数据。因此，它可以有效地减少模拟的不确定性。对于80- 128 GeV、350- 700 GeV和2- 5 TeV三个能量范围的电子和正电子，发现电子样品中的剩余本底分数约为（0.45 $\pm$ 0.02）$\%$，（0.52 $\pm$ 0.04）$\%$，和（10.55 $\pm$ 1.80）$\%$，背景抑制能力约为（6.21 $\pm$ 0.03）$\times$ $10^4$、（9.03 $\pm$ 0.05）$\times$ $10^4$和（3.06 $\pm$ 0.32）$\times$ $10^4$。与传统的形态学参数化方法相比，该方法在所有能量范围内都具有更高的背景抑制能力，并且与监督机器学习方法相比，该方法具有相当的背景抑制性能。
2022-12-04 astro-ph.IM hep-ex
Recent status of the Dark Matter search with Edelweiss
雪绒花实验使用具有改进的背景抑制（交错电极设计）的Ge测辐射热计来搜索WIMP暗物质。该装置位于地下实验室，Alumatoire Souterrain de Modane（LSM，法国）。在2009-2010年，该合作成功地操作了10个400 g测辐射热计和一个主动μ子否决屏蔽。发表的分析，这一测量活动进行了优化的WIMP质量超过50 GeV。最近，分析扩展到低质量的WIMP区域使用的质量子集的2009-2010年的数据设置新的限制自旋无关的WIMP核子散射截面。我们目前的低质量WIMP分析，背景调查和最新的测量与一个子集的40个800 g的探测器，将安装在雪绒花III。正在进行的安装工作的Edelweiss-III设置和下一代实验，EURECA的进一步计划进行了讨论。
2013-05-13 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
Low Threshold Results and Limits from the DRIFT Directional Dark Matter Detector
我们目前的结果，从54.7天的现场屏蔽运行的漂移-IId探测器，世界上最敏感的，定向的，暗物质探测器。相对于我们以前的工作进行了一些改进，包括更低的检测阈值，更强大的分析和我们的伽马抑制因子的十倍改进。经过分析，在我们的基准区域中没有事件残留，从而导致自旋相关的WIMP-质子相互作用的排斥曲线在100 GeV/c^2处达到0.28 pb，比我们以前的工作提高了四倍。我们还提出了一个45.4天的无屏蔽运行的DRIFT-IId探测器，在此期间观察到14个核反冲样事件的结果。我们证明，所观察到的核反冲率为0.31+/-0.08事件，每天是一致的检测环境，快速中子从墙壁的博尔比地下科学设施。
2017-03-27 astro-ph.IM physics.ins-det
Optical Ring Cavity Search for Axion Dark Matter
我们提出了一个新的实验，以寻找轴子暗物质的区别的相位速度的左，右手偏振光子。我们的光学腔测量两个圆偏振的激光束之间的谐振频率的差异。我们的谐振腔设计采用了双通结构，实现了零模实验，并对环境干扰有很高的共模抑制。我们估计潜在的灵敏度的轴子质量$m \lesssim 10^{-10}$ eV的轴子光子耦合常数$g_{aγ}$。在低质量范围$m \lesssim 10^{-15}$ eV中，我们可以实现$g_{aγ} \lesssim 3\times 10^{-16} ~\text{GeV}^{-1}$，其超出电流约束几个数量级。
2018-11-29 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Deep learning for Directional Dark Matter search
我们提供了一个算法来检测可能的暗物质粒子相互作用记录在NEWSdm探测器。NEWSdm（Nuclear Emulsions for WIMP Search directional measure）是一个地下直接探测暗物质的搜索实验。利用核乳胶的最新发展，可以探测WIMP参数空间中的新区域。定向方法是NEWSdm实验的关键特征，它提供了克服“中微子地板”的独特机会。深度神经网络用于分离潜在的DM信号和各种背景。在本文中，我们提出了使用深度3D卷积神经网络来考虑数据集的物理特性，并报告所需的$10^4$背景抑制能力的实现。
2020-05-26 astro-ph.IM
Dark Matter Time Projection Chamber: Recent R&D Results
暗物质时间投影室合作最近报告了一个10升充满CF4气体的时间投影室获得的暗物质极限。10升检测器能够进行2D跟踪（垂直于漂移方向）和2D基准化，并且在识别轨迹和拒绝背景时仅使用来自两个CCD相机的信息。从那时起，该合作已经探索了光电倍增管和电子电荷读出的潜在好处，以实现3D跟踪，以及用于背景抑制的粒子识别。这一努力的最新成果在这里介绍。
2011-09-19 astro-ph.IM
Indirect dark matter search with the ANTARES neutrino telescope
利用ANTARES中微子望远镜在2007年和2008年期间记录的数据，对来自太阳方向的高能中微子进行了搜索。中微子选择标准的选择是为了最大限度地排除大气背景，以消除太阳中心积累的弱相互作用大质量粒子的自湮灭可能产生的信号。在数据揭盲后，发现观测到的中微子数量与背景预期相符。所得结果与约束最小超对称标准模型预测的通量进行了比较，得到了该模型的90%上限。我们的限制是竞争力与其他中微子望远镜，如冰立方和SuperKamiokande，这给ANTARES限制自旋相关的WIMP质子截面比直接搜索实验获得的更严格。
2012-12-10 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Backgrounds in the DEAP-3600 Dark Matter Experiment
位于SNOLAB的DEAP-3600实验正在用单相液态氩（LAr）靶寻找暗物质。对于3000 kg $\cdot$/年的无本底曝光，在100 GeV/c $^2$ WIMP质量下，对自旋无关WIMP-核子截面的投影灵敏度为10 $^{-46}$ cm $^{2}$。暗物质相互作用的实验特征是keV级的氩反冲产生128 nm的LAr闪烁光子，这些光子被波长移动并被255个PMT观察到。为了达到大的无背景曝光，使用仔细的材料选择、被动屏蔽、主动否决、基准化和脉冲形状鉴别（PSD）的组合。DEAP-3600中背景抑制的主要概念是强大的PSD，利用LAr闪烁光的快和慢分量之间的巨大差异。DEAP-3600的设计背景水平为在3000 kg $\cdot$/年暴露中小于0.6起事件。该实验于2016年11月完成，目前正在获取暗物质搜索数据。
2018-05-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Searching for Dark Matter with Paleo-Detectors
一个大型的实验计划正在进行中，以扩大直接探测实验的灵敏度，寻找暗物质与原子核的相互作用，直到中微子层。然而，这样的实验变得越来越困难和昂贵，由于大的目标质量和灵敏度的必要改进所需的精致的背景抑制。我们研究了另一种检测暗物质-核子相互作用的方法：寻找暗物质散射在比目前的地下实验室深得多的古代矿物中留下的持久痕迹。我们估计灵敏度的古探测器，这远远超出了目前的上限范围广泛的暗物质质量。我们建议的灵敏度也远远超过了Snowden-Ifft等人在三十多年前使用古云母以类似于古探测器的方法设定的上限。
2020-02-26 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
New Dark Matter Detector using Nanoscale Explosives
我们提出了纳米炸药作为一种新型的暗物质探测器，并研究了点火性能。当来自星系晕的弱相互作用大质量粒子WIMP从探测器中的原子核弹性散射时，沉积的少量能量可以引发爆炸。为具体起见，本文重点介绍一种称为纳米热矿的双组分炸药，由金属和氧化物紧密相连。当这两种成分相互作用时，它们会发生快速的放热反应--爆炸。作为一个具体的例子，我们考虑嵌入在氧化物中的5 nm半径的金属纳米颗粒。一个细胞包含超过几百万个纳米粒子，大量细胞加起来总共有1公斤的探测器质量。WIMP与纳米颗粒的金属核相互作用，沉积足够的能量以在两层之间的界面处引发反应。当一个纳米颗粒爆炸时，它会引发整个细胞的链式反应。一些可能的铝热剂材料进行了研究。由于探测器的纳米级粒度，可以实现出色的背景抑制：而WIMP将导致单个细胞爆炸，背景将引发多个细胞。如果探测器在室温下工作，我们发现质量超过100 GeV（或超过1 TeV的某些材料）的WIMP可以被探测到;它们沉积了足够的能量（$>$ 10 keV）来引起爆炸。当在液氮或液氦温度下低温操作时，纳米爆炸WIMP探测器可以探测低至0.5 keV的能量沉积，使纳米爆炸探测器对非常轻的$<$ 10 GeV WIMP更敏感，优于其他暗物质探测器。
2014-04-14 astro-ph.IM physics.ins-det
Dual-sided Charge-Coupled Devices
Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；Centro Atómico Bariloche, CNEA/CONICET/IB（巴里洛彻原子中心）；New High Energy Theory Center, Rutgers University（罗格斯大学新高能理论中心）；C.N. Yang Institute for Theoretical Physics, Stony Brook University（石溪大学陈省身理论物理研究所）
提出一种新型双面CCD，通过双埋沟道架构在器件两侧同时收集和测量电子和空穴，实现优异的暗计数抑制和增强的时间分辨能力，应用于暗物质搜索、近红外/光学光谱和时域X射线天体物理。
2024-06-05 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
Direct Dark Matter Search with the CRESST II Experiment
对暗物质的粒子性质的探索是现代物理学的一个大问题。暗物质的一个很好的候选者是所谓的WIMP --一种弱相互作用的大质量粒子。最近，几个理论上动机良好的模型与暗物质候选人在一个低于WIMP质量尺度的质量区域也获得了很多的兴趣，理论和实验。位于意大利格兰萨索实验室的CRESST II实验是为了探测这些低质量暗物质粒子与普通物质的弹性散射而优化的。我们展示了用改进的检测器设置获得的结果，该检测器设置具有增加的无线电纯度和增强的背景抑制，并且用单个常规检测器模块的专用低阈值分析获得的结果。达到的限制是最严格的限制实现直接暗物质实验中的质量区域低于1.8 GeV/ $c^{2}$。我们将讨论在下一个数据采集阶段使用的新的小型CRESST型探测器的预期性能。最后，我们展望了未来的潜力，直接暗物质检测使用进一步改进的CRESST CaWO $_{4}$低温探测器。
2016-11-07 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
EDELWEISS-II Dark Matter Search : status and first results
EDELWEISS II实验致力于寻找弱相互作用大质量粒子（WIMP），它将构成我们银河系的暗物质晕。为此，实验使用了低温锗探测器，冷却到20 mK，其中WIMP与原子核的碰撞产生电离和温度升高方面的特征信号。我们将介绍安装在Frejus隧道地下实验室的探测器首次运行的初步结果，证明迄今为止达到的非常低的放射性背景条件。新的探测器，具有一个特殊的电极设计的表面事件的主动拒绝，已被证明是适合于搜索的WIMP与核子的散射截面远低于10-8铅。WIMP搜索与第一组这些探测器的初步结果。
2009-12-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Light Yield in DarkSide-10: a Prototype Two-phase Liquid Argon TPC for Dark Matter Searches
作为使用液态氩TPC直接搜索暗物质的DarkSide计划的一部分，在意大利的Gran Sasso国家实验室建造了一个有效体积为10公斤液态氩的原型探测器DarkSide-10，并在地下运行。这种装置的一个至关重要的参数是闪烁光产额，因为光子统计限制了脉冲形状歧视对电子反冲背景的抑制。我们已经测量了DarkSide-10的光产额，使用容易识别的全吸收峰从伽马射线源结合使用低占用激光脉冲的单光电子校准。对于能量在122-1275 keV范围内的伽马线，我们得到一致的光产额，平均为8.887+-0.003（stat）+-0.444（sys）p.e./基维通过额外的纯化，在511 keV下测量的光产额增加到9.142 ± 0.006（stat）p.e./基维
2013-08-14 astro-ph.IM hep-ex
Testing Gamma/Hadron Separation for Ultra-High-Energy Cherenkov Astronomy
针对规划中的甚高能切伦科夫望远镜阵列Dark100的宇宙射线背景排除需求，首次基于模拟数据开展伽马/强子分离研究，分析了CORSIKA强子背景模型的影响。
2025-08-02 astro-ph.HE astro-ph.IM
Improving Photoelectron Counting and Particle Identification in Scintillation Detectors with Bayesian Techniques
目前和未来的许多暗物质和中微子探测器都是用大阵列的光电倍增管（PMT）来测量闪烁光的。这些探测器的能量分辨率和粒子识别能力部分取决于准确识别PMT波形中的单个光电子的能力，尽管脉冲幅度和脉冲堆积存在很大的变化。我们描述了一种贝叶斯技术，可以识别单个光电子在采样的PMT波形的时间没有去卷积，即使堆积存在。为了证明该技术，我们将其应用到单相液氩暗物质探测器的粒子识别的一般问题。使用本文所描述的贝叶斯光电子计数算法的输出，我们构建了几个测试统计量拒绝在氩气中的暗物质搜索的背景。与基于观测电荷或峰值发现的简单方法相比，光电子计数技术提高了DEAP-1探测器校准数据中低能事件的能量分辨率和粒子识别，并模拟了较大的MiniCLEAN暗物质探测器。
2014-12-12 astro-ph.IM hep-ex nucl-ex
The sensitivity of Cherenkov telescopes to dark matter and astrophysical anisotropies in the diffuse gamma-ray background
在本文中，目前的能力（H.E.S.S.，MAGIC，VERITAS）和计划（CTA）的地基切伦科夫望远镜系统，用于探测弥散γ射线背景中的角各向异性的研究。在对仪器特性（有效面积、视场、角分辨率和背景抑制效率）的影响进行研究之后，第一部分研究了不同观测策略的影响，即，是否优选单个深观测或在多个浅场上进行分裂。第二部分研究了不同的常见暗物质模型对自湮灭暗物质产生的各向异性的敏感性。我们发现，从暗物质湮灭到河外弥漫伽马射线背景的相对贡献约为10%，可以检测到CTA的计划配置。在热平均的自湮灭截面方面，CTA的灵敏度对应于低于热冻结预期<sigma v>= 3 × 10-26 cm 3 s-1的暗物质粒子轻于~200 GeV的值。我们强调的重要性，约束尚未解决的天体物理源与目前正在运行的仪器已经各向异性，作为一种新的和补充的方法，调查TeV源的属性。
2014-02-06 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
First results of the EDELWEISS-II WIMP search using Ge cryogenic detectors with interleaved electrodes
EDELWEISS-II合作项目利用10个400 g热电离低温探测器阵列直接搜索WIMP暗物质，探测器配有交错电极，可排除近地表事件。在莫达内的南地形水库已经连续运行了六个月。一个核反冲候选人在20 keV以上的有效曝光量为144 kgd的观察解释的限制自旋无关的相互作用的WIMP和核子的横截面。对于质量为80 GeV/c2的WIMP，在90%CL下不包括1.0 × 10 ^-7 pb的截面。这一结果首次证明了这些简单而强大的探测器在实际WIMP搜索实验中具有非常高的背景抑制能力。
2009-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Phonon Pulse Shape Discrimination in SuperCDMS Soudan
SuperCDMS是低温暗物质搜索实验的下一阶段，该实验测量锗靶物质中粒子反冲产生的声子和电荷信号。电荷信号被用于基准体积的定义和电子反冲背景事件的拒绝。或者，由载流子产生的声子也可以用于相同的两个目的。本文介绍了初步的努力，观察和量化这些贡献的声子信号，然后用它们来拒绝背景事件。仅使用一个脉冲形状参数的简单分析表明，体电子反冲与体核反冲的鉴别达到1：10^3的水平（受数据统计的限制），在反冲能量至少为7 keV时，鉴别能力几乎没有下降。这种仅声子的区分可以为标准区分方法提供有用的交叉检查，并且它还指向针对仅声子测量优化的设备的潜力。
2011-09-20 astro-ph.IM physics.ins-det
Design and Performance of the GAMMA-400 Gamma-Ray Telescope for the Dark Matter Searches
伽马-400伽马射线望远镜的设计目的是测量伽马射线和宇宙射线电子+正电子的通量，这些通量可能是由暗物质粒子的湮灭或衰变产生的，并测量天球，以研究伽马射线的点源和扩展源，测量银河和河外弥漫伽马射线发射、伽马射线暴、和太阳的伽马射线辐射。Gamma-400的能量范围从100 MeV到3000 GeV。它的角分辨率约为0.01度（Eγ > 100 GeV），能量分辨率约为1%（Eγ > 10 GeV），质子排斥因子约为10 E6。伽马-400将安装在俄罗斯的导航器空间平台上。计划于2018年开始观察。
2012-10-10 astro-ph.HE astro-ph.IM
CDMS-II to SuperCDMS: WIMP search at a zeptobarn
低温暗物质搜索实验（CDMS）采用低温Ge和Si探测器通过目标核的弹性散射来探测WIMP。最后一次分析中，锗暴露量为397.8千克-天，没有观测到任何候选事件，因此，当WIMP质量为60 GeV时，与自旋无关的WIMP-核子截面的上限为6.6 x 10 ^{-44} cm ^2（如果包括之前的CDMS Soudan数据，则为4.6 x 10^{-44} cm ^2）。将讨论当前分析的表面事件抑制能力的改进，其中锗暴露比上次分析中使用的暴露大2.5倍。为了将灵敏度提高到超过1 x 10^{-44} cm ^2的基准，研制了新的1英寸厚的探测器。由六个这种探测器组成的第一个塔已成功地安装在苏丹场址。这些探测器将用于15 kg的SuperCDMS级，预期对自旋无关的WIMP-核子弹性散射截面的灵敏度为5 x 10^{-45} cm ^2。此外，CDMS协作组已经开始寻找非WIMP暗物质粒子的特征，这可能解释DAMA观测到的年度调制特征。
2010-01-18 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
First results from the DEAP-3600 dark matter search with argon at SNOLAB
本文报道了用DEAP-3600单相液氩（LAr）探测器直接搜索暗物质的第一批结果。实验在SNOLAB（Sudbury，Canada）地下2公里处进行，使用大靶质量，LAr靶包含在3600 kg容量的球形丙烯酸容器中。LAr由光电倍增管阵列观察，光电倍增管阵列将记录由暗物质粒子散射引起的罕见核反冲信号产生的闪烁光。对在初始填充阶段期间用几乎满的探测器采集的4.44个存活日（基准暴露量为9.87吨-日）的数据的分析表明，在氩气中使用脉冲形状辨别的探测器性能和最佳电子反冲抑制，具有泄漏$<1.2\times 10^{-7}$（90% C.L.）在16和33 keV之间的$_{ee}$。没有观察到候选信号事件，这导致了氩上WIMP-核子自旋无关截面的领先极限，对于100 GeV/c $^2$质量（90% C. L.）的$<1.2\times 10^{-44}$ cm $^2$。
2018-08-13 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
