arXivDaily arXiv每日学术速递 周一至周五更新
arXiv周末暂无论文更新,休息一下吧,周末愉快~~
arXiv 2004.02024physics.ins-detastro-ph.IMhep-ex
收藏

SiPM-matrix readout of two-phase argon detectors using electroluminescence in the visible and near infrared range

The DarkSide collaboration, C. E. Aalseth, S. Abdelhakim, P. Agnes, R. Ajaj, I. F. M. Albuquerque, T. Alexander, A. Alici, A. K. Alton, P. Amaudruz, F. Ameli, J… 展开作者

The DarkSide collaboration, C. E. Aalseth, S. Abdelhakim, P. Agnes, R. Ajaj, I. F. M. Albuquerque, T. Alexander, A. Alici, A. K. Alton, P. Amaudruz, F. Ameli, J. Anstey, P. Antonioli, M. Arba, S. Arcelli, R. Ardito, I. J. Arnquist, P. Arpaia, D. M. Asner, A. Asunskis, M. Ave, H. O. Back, V. Barbaryan, A. Barrado Olmedo, G. Batignani, M. G. Bisogni, V. Bocci, A. Bondar, G. Bonfini, W. Bonivento, E. Borisova, B. Bottino, M. G. Boulay, R. Bunker, S. Bussino, A. Buzulutskov, M. Cadeddu, M. Cadoni, A. Caminata, N. Canci, A. Candela, C. Cantini, M. Caravati, M. Cariello, F. Carnesecchi, A. Castellani, P. Castello, P. Cavalcante, D. Cavazza, S. Cavuoti, S. Cebrian, J. M. Cela Ruiz, B. Celano, R. Cereseto, S. Chashin, W. Cheng, A. Chepurnov, C. Cicalò, L. Cifarelli, M. Citterio, F. Coccetti, V. Cocco, M. Colocci, E. Conde Vilda, L. Consiglio, F. Cossio, G. Covone, P. Crivelli, I. D'Antone, M. D'Incecco, M. D. Da Rocha Rolo, O. Dadoun, M. Daniel, S. Davini, S. De Cecco, M. De Deo, A. De Falco, D. De Gruttola, G. De Guido, G. De Rosa, G. Dellacasa, P. Demontis, S. De Pasquale, A. V. Derbin, A. Devoto, F. Di Eusanio, L. Di Noto, G. Di Pietro, P. Di Stefano, C. Dionisi, G. Dolganov, F. Dordei, M. Downing, F. Edalatfar, A. Empl, M. Fernandez Diaz, C. Filip, G. Fiorillo, K. Fomenko, A. Franceschi, D. Franco, E. Frolov, G. E. Froudakis, N. Funicello, F. Gabriele, A. Gabrieli, C. Galbiati, M. Garbini, P. Garcia Abia, D. Gascón Fora, A. Gendotti, C. Ghiano, A. Ghisi, P. Giampa, R. A. Giampaolo, C. Giganti, M. A. Giorgi, G. K. Giovanetti, M. L. Gligan, O. Gorchakov, M. Grab, R. Graciani Diaz, M. Grassi, J. W. Grate, A. Grobov, M. Gromov, M. Guan, M. B. B. Guerra, M. Guerzoni, M. Gulino, R. K. Haaland, B. R. Hackett, A. Hallin, M. Haranczyk, B. Harrop, E. W. Hoppe, S. Horikawa, B. Hosseini, F. Hubaut, P. Humble, E. V. Hungerford, An. Ianni, A. Ilyasov, V. Ippolito, C. Jillings, K. Keeter, C. L. Kendziora, I. Kochanek, K. Kondo, G. Kopp, D. Korablev, G. Korga, A. Kubankin, R. Kugathasan, M. Kuss, M. La Commara, L. La Delfa, M. Lai, M. Lebois, B. Lehnert, N. Levashko, X. Li, Q. Liqiang, M. Lissia, G. U. Lodi, G. Longo, R. Lussana, L. Luzzi, A. A. Machado, I. N. Machulin, A. Mandarano, S. Manecki, L. Mapelli, A. Margotti, S. M. Mari, M. Mariani, J. Maricic, M. Marinelli, D. Marras, M. Martínez, A. D. Martinez Rojas, M. Mascia, J. Mason, A. Masoni, A. B. McDonald, A. Messina, T. Miletic, R. Milincic, A. Moggi, S. Moioli, J. Monroe, M. Morrocchi, T. Mroz, W. Mu, V. N. Muratova, S. Murphy, C. Muscas, P. Musico, R. Nania, T. Napolitano, A. Navrer Agasson, M. Nessi, I. Nikulin, V. Nosov, J. A. Nowak, A. Oleinik, V. Oleynikov, M. Orsini, F. Ortica, L. Pagani, M. Pallavicini, S. Palmas, L. Pandola, E. Pantic, E. Paoloni, F. Pazzona, S. Peeters, P. A. Pegoraro, K. Pelczar, L. A. Pellegrini, C. Pellegrino, N. Pelliccia, F. Perotti, V. Pesudo, E. Picciau, F. Pietropaolo, A. Pocar, T. R. Pollmann, D. Portaluppi, S. S. Poudel, P. Pralavorio, D. Price, B. Radics, F. Raffaelli, F. Ragusa, M. Razeti, C. Regenfus, A. L. Renshaw, S. Rescia, M. Rescigno, F. Retiere, L. P. Rignanese, C. Ripoli, A. Rivetti, J. Rode, A. Romani, L. Romero, N. Rossi, A. Rubbia, P. Sala, P. Salatino, O. Samoylov, E. Sánchez García, E. Sandford, S. Sanfilippo, M. Sant, D. Santone, R. Santorelli, C. Savarese, E. Scapparone, B. Schlitzer, G. Scioli, E. Segreto, A. Seifert, D. A. Semenov, A. Shchagin, A. Sheshukov, S. Siddhanta, M. Simeone, P. N. Singh, P. Skensved, M. D. Skorokhvatov, O. Smirnov, G. Sobrero, A. Sokolov, A. Sotnikov, R. Stainforth, A. Steri, S. Stracka, V. Strickland, G. B. Suffritti, S. Sulis, Y. Suvorov, A. M. Szelc, R. Tartaglia, G. Testera, T. Thorpe, A. Tonazzo, A. Tosi, M. Tuveri, E. V. Unzhakov, G. Usai, A. Vacca, E. Vázquez-Jáuregui, T. Viant, S. Viel, F. Villa, A. Vishneva, R. B. Vogelaar, J. Wahl, J. J. Walding, H. Wang, Y. Wang, S. Westerdale, R. J. Wheadon, R. Williams, J. Wilson, Ma. M. Wojcik, Ma. Wojcik, S. Wu, X. Xiao, C. Yang, Z. Ye, M. Zuffa, G. Zuzel

英文摘要:

Proportional electroluminescence (EL) in noble gases is used in two-phase detectors for dark matter searches to record (in the gas phase) the ionization signal induced by particle scattering in the liquid phase. The "standard" EL mechanism is considered to be due to noble gas excimer emission in the vacuum ultraviolet (VUV). In addition, there are two alternative mechanisms, producing light in the visible and near infrared (NIR) ranges. The first is due to bremsstrahlung of electrons scattered on neutral atoms ("neutral bremsstrahlung", NBrS). The second, responsible for electron avalanche scintillation in the NIR at higher electric fields, is due to transitions between excited atomic states. In this work, we have for the first time demonstrated two alternative techniques of the optical readout of two-phase argon detectors, in the visible and NIR range, using a silicon photomultiplier matrix and electroluminescence due to either neutral bremsstrahlung or avalanche scintillation. The amplitude yield and position resolution were measured for these readout techniques, which allowed to assess the detection threshold for electron and nuclear recoils in two-phase argon detectors for dark matter searches. To the best of our knowledge, this is the first practical application of the NBrS effect in detection science.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

↑