Limits on spin-dependent WIMP-nucleon cross section obtained from the complete LUX exposure
LUX Collaboration, D. S. Akerib, S. Alsum, H. M. Araújo, X. Bai, A. J. Bailey, J. Balajthy, P. Beltrame, E. P. Bernard, A. Bernstein, T. P. Biesiadzinski, E. M.… 展开作者
LUX Collaboration, D. S. Akerib, S. Alsum, H. M. Araújo, X. Bai, A. J. Bailey, J. Balajthy, P. Beltrame, E. P. Bernard, A. Bernstein, T. P. Biesiadzinski, E. M. Boulton, P. Brás, D. Byram, S. B. Cahn, M. C. Carmona-Benitez, C. Chan, A. A. Chiller, C. Chiller, A. Currie, J. E. Cutter, T. J. R. Davison, A. Dobi, J. E. Y. Dobson, E. Druszkiewicz, B. N. Edwards, C. H. Faham, S. R. Fallon, S. Fiorucci, R. J. Gaitskell, V. M. Gehman, C. Ghag, M. G. D. Gilchriese, C. R. Hall, M. Hanhardt, S. J. Haselschwardt, S. A. Hertel, D. P. Hogan, M. Horn, D. Q. Huang, C. M. Ignarra, R. G. Jacobsen, W. Ji, K. Kamdin, K. Kazkaz, D. Khaitan, R. Knoche, N. A. Larsen, C. Lee, B. G. Lenardo, K. T. Lesko, A. Lindote, M. I. Lopes, A. Manalaysay, R. L. Mannino, M. F. Marzioni, D. N. McKinsey, D. M. Mei, J. Mock, M. Moongweluwan, J. A. Morad, A. St. J. Murphy, C. Nehrkorn, H. N. Nelson, F. Neves, K. O'Sullivan, K. C. Oliver-Mallory, K. J. Palladino, E. K. Pease, L. Reichhart, C. Rhyne, S. Shaw, T. A. Shutt, C. Silva, M. Solmaz, V. N. Solovov, P. Sorensen, S. Stephenson, T. J. Sumner, M. Szydagis, D. J. Taylor, W. C. Taylor, B. P. Tennyson, P. A. Terman, D. R. Tiedt, W. H. To, M. Tripathi, L. Tvrznikova, S. Uvarov, V. Velan, J. R. Verbus, R. C. Webb, J. T. White, T. J. Whitis, M. S. Witherell, F. L. H. Wolfs, J. Xu, K. Yazdani, S. K. Young, C. Zhang
我们目前的实验限制自旋相关的WIMP-核子弹性截面从总的129.5千克-年的曝光获得的大型地下氙实验（LUX），在桑福德地下研究设施铅，南达科他州（美国）。轮廓似然比分析允许在35 GeV $c^{-2}$的$σ_n$ = 1.6 $\times 10^{-41}$ cm $^{2}$（$σ_p$ = 5 $\times 10^{-40}$ cm $^{2}$）的WIMP-中子（WIMP-质子）截面上设置90% CL上限，比先前LUX自旋相关结果几乎提高了六倍。自旋相关的WIMP中子限制是迄今为止最敏感的约束。
英文摘要：
We present experimental constraints on the spin-dependent WIMP-nucleon elastic cross sections from the total 129.5 kg-year exposure acquired by the Large Underground Xenon experiment (LUX), operating at the Sanford Underground Research Facility in Lead, South Dakota (USA). A profile likelihood ratio analysis allows 90% CL upper limits to be set on the WIMP-neutron (WIMP-proton) cross section of $σ_n$ = 1.6$\times 10^{-41}$ cm$^{2}$ ($σ_p$ = 5$\times 10^{-40}$ cm$^{2}$) at 35 GeV$c^{-2}$, almost a sixfold improvement over the previous LUX spin-dependent results. The spin-dependent WIMP-neutron limit is the most sensitive constraint to date.
The Present and Future of Searching for Dark Matter with LUX and LZ
LUX合作的新结果推进了对4 GeV/c^2及更高质量范围内暗物质候选粒子的搜索，最大自旋无关性为90% C. L。在2015年12月重新分析其最初95个存活日的WIMP搜索数据后，在33 GeV/c^2质量下的6 x 10 ^-46 cm ^2截面之后，在50 GeV/c^2的332个存活日运行中的极限为2 x 10^-46 cm ^2。LUX已经进行了多次先进的原位中子和β/γ光和电荷产率校准，分别下降到1.1和0.7千电子伏，在核反冲能量和1.3和0.2千电子伏的电子反冲能量的单位，从而绕过了过去的做法外推产量从非原位校准或模拟模型单独。在这次会议上，将强调新的校准对低质量WIMP相互作用截面的限制的后果。先前从其他探测器获得的WIMP信号的说法现在更加不受欢迎，假设同位旋不变性和标准的WIMP晕模型。自旋独立和自旋相关的限制将被讨论，包括最近完成的LUX的332天的盲运行。最后，我们重点介绍了其10吨级下一代继任者LZ的概念设计和未来计划，该计划计划对质量为40 GeV/c^2的WIMP实现< 3 x 10^-48 cm ^2的灵敏度。
Results from a search for dark matter in the complete LUX exposure
我们报告的限制自旋独立的弱相互作用大质量粒子（WIMP）核子散射使用3.35e4千克-天的大型地下氙（LUX）实验曝光。在美国南达科他州Lead的Sanford地下研究设施中运行着一个有效质量为250 kg的双相氙时间投影室。相对于我们以前的结果，对高WIMP质量的灵敏度提高了大约四倍，这次搜索没有得到WIMP核反冲的证据。在WIMP质量为50 GeV/c^2时，在90%的置信水平下，排除了大于2.2 e-46 cm ^2的WIMP-核子自旋无关截面。当与先前报道的LUX暴露相结合时，这种排斥在50 GeV/c^2处增强到1.1 e-46 cm ^2。
A Detailed Look at the First Results from the Large Underground Xenon (LUX) Dark Matter Experiment
LUX是世界上最大的双相氙时间投影室，基准目标质量为118公斤，迄今为止的曝光量为10，091公斤-天，是目前最灵敏的直接暗物质搜索实验。自旋无关的WIMP-核子散射截面的初始零结果限制于2013年10月发布，主要闪烁阈值为2 phe，大约为LUX的3 keVnr。该探测器已部署在南达科他州Lead的Sanford地下研究设施（SURF），是第一个实现WIMP横截面低于$10^{-45}$ cm $^{2}$的实验。在这里，我们提出了一个更深入的讨论，以更好地了解核反冲光和电荷产率的新的能量尺度，和校准源，包括新的内部氚源。我们发现LUX数据与其他结果的低质量WIMP信号解释相冲突。
Dark matter sensitivity of multi-ton liquid xenon detectors
我们研究了使用液体氙靶的多吨级时间投影室的灵敏度，例如，建议DARWIN仪器，自旋无关和自旋相关的WIMP-核子散射相互作用。考虑到现实的背景，从探测器本身以及从中微子，我们研究的曝光，能量阈值，背景抑制效率和能量分辨率的暗物质灵敏度的影响。随着曝光量为200 t x y，并假设探测器参数，这已经被实验证明，自旋无关的横截面低至$2.5 \times 10^{-49}$ cm $^2$可以探测到的WIMP质量约40 GeV/ $c^2$。在背景抑制和曝光方面的进一步改进将进一步提高灵敏度，而最终的WIMP科学范围将受到氙核相干散射中微子的限制。
Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；INFN, Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）；LAPTh, Université Savoie Mont-Blanc et CNRS（萨瓦蒙布朗大学与法国国家科学研究中心拉普特实验室）
Dark Matter Search Results from the Complete Exposure of the PICO-60 C$_3$F$_8$ Bubble Chamber
最后的结果报告的PICO-60 C $_3$ F $_8$暗物质探测器，一个泡室充满了52公斤的C $_3$ F $_8$位于SNOLAB地下实验室的操作。该室在低至1.2 keV的热力学阈值下操作，而不损失稳定性。在2.45 keV阈值下获得了新的盲态1404 kg-天暴露量，预期总背景速率与之前在3.3 keV下的1167 kg-天暴露量大致相同。这种增加的曝光部分是通过新的光学跟踪分析来实现的，以更好地识别探测器壁附近的事件，从而允许更大的基准体积。这些结果设置了最严格的直接检测约束的日期在2.5 $\times$ 10 $^{-41}$ cm $^2$的25 GeV的WIMP质子自旋相关的横截面，并改善了以前的PICO结果为3-5 GeV的WIMP的数量级。
Limits on spin-dependent WIMP-nucleon cross sections from 225 live days of XENON100 data
我们提出了新的实验约束的弹性，自旋相关的WIMP-核子截面使用最近的数据从XENON 100实验，在意大利的Gran Sasso的实验室Nazionali。对2011年和2012年期间获得的224.6个存活日x 34千克暴露量的分析表明，轴向矢量WIMP与129-Xe和131-Xe核的相互作用没有产生多余的信号。这就导致了WIMP-中子截面在质量大于6 GeV时的最严格上限，在90%的置信水平下，WIMP质量为45 GeV时的最小截面为3.5 x 10^{-40} cm ^2。
Search for dark matter with a 231-day exposure of liquid argon using DEAP-3600 at SNOLAB
DEAP-3600是一个单相液氩（LAr）直接探测暗物质实验，在SNOLAB（加拿大萨德伯里）地下2公里处运行。该探测器由3279公斤的LAr包含在一个球形丙烯酸容器。本文报告了在运行的第一年期间，在231个存活日期间，对758吨\cdot日暴露量进行的分析。在所关注的WIMP搜索区域中没有观察到候选信号事件，这导致在90\% C下对于100 GeV/c $^{2}$（1 TeV/c $^{2}$）WIMP质量，LAr靶上WIMP-核子自旋无关截面的领先极限为$3.9\times10^{-45}$ cm $^{2}$（$1.5\times10^{-44}$ cm $^{2}$）。L.除了一个详细的背景模型，该分析表明，最好的脉冲形状歧视在LAr阈值，采用贝叶斯光电子计数技术，以提高能量分辨率和歧视效率，并利用两个位置重建算法的基础上PMT电荷和光子到达时间。
Combined Limits on WIMPs from the CDMS and EDELWEISS Experiments
CDMS和EDELWEISS的合作结合了他们使用低温锗探测器直接搜索暗物质的结果。总数据集代表614 kg.d当量接触。在实验之间交换数据之前，选择了一种简单的组合方法。结果解释的限制自旋无关的WIMP核子截面。对于质量为90 GeV/c^2的WIMP，这种分析是最灵敏的，在90% CL下排除了3.3 x 10^{-44} cm ^2的截面。在更高的WIMP质量下，这种组合使单个极限提高了1.6倍，高于700 GeV/c^2。结合数据的替代方法为WIMP质量的某些范围提供了更强的约束，而为其他范围提供了更弱的约束。
