In dark matter direct detection experiments, neutron is a serious source of background, which can mimic the dark matter-nucleus scattering signals. In this paper, we present an improved evaluation of the neutron background in the PandaX-II dark matter experiment by a novel approach. Instead of fully relying on the Monte Carlo simulation, the overall neutron background is determined from the neutron-induced high energy signals in the data. In addition, the probability of producing a dark-matter-like background per neutron is evaluated with a complete Monte Carlo generator, where the correlated emission of neutron(s) and $γ$(s) in the ($α$, n) reactions and spontaneous fissions is taken into consideration. With this method, the neutron backgrounds in the Run 9 (26-ton-day) and Run 10 (28-ton-day) data sets of PandaX-II are estimated to be 0.66$\pm$0.24 and 0.47$\pm$0.25 events, respectively.
双相惰性气体时间投影室(TPC)在过去的几十年里提高了直接寻找暗物质的灵敏度。TPC重建keV尺度恢复的3-D顶点的能力是最有利的特征之一。在这项工作中,我们开发了两个水平位置重建算法的PandaX-II暗物质搜索实验使用的双相液体氙TPC。这两种算法都通过$^{83m}$ Kr校准事件进行优化,并使用光电倍增管之间电离信号的光子分布来推断位置。根据来自栅电极的事件,在TPC中心具有几千个光子电子的电离信号的分析(基于模拟)算法中,水平位置的不确定性为3.4 mm(3.9 mm
Search for Light Dark Matter with 259-day data in PandaX-4T
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Tsung-Dao Lee Institute(汤川中心);State Key Laboratory of Dark Matter Physics(暗物质物理全国重点实验室);Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MoE)(粒子天体物理国家重点实验室(教育部));Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology(上海市粒子物理与宇宙学重点实验室);Shanghai Jiao Tong University Sichuan Research Institute(上海交通大学四川研究院);Jinping Deep Underground Frontier Science and Dark Matter Key Laboratory of Sichuan Province(四川省锦屏深地前沿科学与暗物质重点实验室);Yalong River Hydropower Development Company, Ltd.(雅砻江流域水电开发有限公司)
Improved search for neutron to mirror-neutron oscillations in the presence of mirror magnetic fields with a dedicated apparatus at the PSI UCN source
虽然Paul Scherrer研究所(PSI)的国际nEDM合作在2017年获得的数据覆盖了假设中子($n$)到镜像中子($n'$)跃迁的声称潜在信号的相当大一部分参数空间,但它无法在各种镜像磁场下测试所有声称的信号区域。因此,PSI正在进行一项使用储存超冷中子(UCN)的$n-n'$振荡的新研究,大大扩展了镜像磁场($B'$)和振荡时间常数($τ_{nn'}$)参数空间的范围。新装置的设计是为了测试储存的超冷中子作为施加磁场的函数的异常损失。该实验与以前的实验不同之处在于它有一个非常大的储存容器(1.47 m $^3$),提高了它的统计灵敏度。在2020年的测试实验中,我们展示了我们设备的能力。然而,对我们最近数据的全面分析仍有待进行。基于已经证明的性能,我们将达到对振荡时间$τ_{nn'}/\sqrt{\cos(β)}$的灵敏度远高于100秒,其中$β$是$B'$和所施加的磁场$B$之间的角度。$B$的扫描将允许发现或全面排除在以前的实验分析中报告的潜在信号,并建议与中子到镜像中子振荡一致。
An Improved Experimental Limit on the Electric Dipole Moment of the Neutron
在格勒诺布尔的劳厄-朗之万研究所(ILL)进行了中子电偶极矩(EDM)的实验研究。通过使用共存原子汞磁力计,磁场波动产生的假信号被降低到微不足道的程度。系统的不确定性,包括几何相位引起的假EDM,已被仔细研究。采用了两种独立的分析方法。总体结果可以解释为中子EDM绝对值的上限,即|d_n| < 2.9 x 10^{-26} e cm(90% CL)。
Demonstration of sensitivity increase in mercury free-spin-precession magnetometers due to laser-based readout for neutron electric dipole moment searches