arXivDaily arXiv每日学术速递 周一至周五更新
arXiv 2007.14289hep-exastro-ph.COphysics.ins-det
收藏

利用地面高分辨率非热声子探测器探测光暗物质

Light Dark Matter Search with a High-Resolution Athermal Phonon Detector Operated Above Ground

I. Alkhatib, D. W. P. Amaral, T. Aralis, T. Aramaki, I. J. Arnquist, I. Ataee Langroudy, E. Azadbakht, S. Banik, D. Barker, C. Bathurst, D. A. Bauer, L. V. S. B… 展开作者

I. Alkhatib, D. W. P. Amaral, T. Aralis, T. Aramaki, I. J. Arnquist, I. Ataee Langroudy, E. Azadbakht, S. Banik, D. Barker, C. Bathurst, D. A. Bauer, L. V. S. Bezerra, R. Bhattacharyya, T. Binder, M. A. Bowles, P. L. Brink, R. Bunker, B. Cabrera, R. Calkins, R. A. Cameron, C. Cartaro, D. G. Cerdeño, Y. -Y. Chang, M. Chaudhuri, R. Chen, N. Chott, J. Cooley, H. Coombes, J. Corbett, P. Cushman, F. De Brienne, M. L. di Vacri, M. D. Diamond, E. Fascione, E. Figueroa-Feliciano, C. W. Fink, K. Fouts, M. Fritts, G. Gerbier, R. Germond, M. Ghaith, S. R. Golwala, H. R. Harris, N. Herbert, B. A. Hines, M. I. Hollister, Z. Hong, E. W. Hoppe, L. Hsu, M. E. Huber, V. Iyer, D. Jardin, A. Jastram, V. K. S. Kashyap, M. H. Kelsey, A. Kubik, N. A. Kurinsky, R. E. Lawrence, A. Li, B. Loer, E. Lopez Asamar, P. Lukens, D. MacDonell, D. B. MacFarlane, R. Mahapatra, V. Mandic, N. Mast, A. J. Mayer, H. Meyer zu Theenhausen, É. M. Michaud, E. Michielin, N. Mirabolfathi, B. Mohanty, J. D. Morales Mendoza, S. Nagorny, J. Nelson, H. Neog, V. Novati, J. L. Orrell, S. M. Oser, W. A. Page, P. Pakarha, R. Partridge, R. Podviianiuk, F. Ponce, S. Poudel, M. Pyle, W. Rau, E. Reid, R. Ren, T. Reynolds, A. Roberts, A. E. Robinson, T. Saab, B. Sadoulet, J. Sander, A. Sattari, R. W. Schnee, S. Scorza, B. Serfass, D. J. Sincavage, C. Stanford, J. Street, D. Toback, R. Underwood, S. Verma, A. N. Villano, B. von Krosigk, S. L. Watkins, L. Wills, J. S. Wilson, M. J. Wilson, J. Winchell, D. H. Wright, S. Yellin, B. A. Young, T. C. Yu, E. Zhang, H. G. Zhang, X. Zhao, L. Zheng, J. Camilleri, Yu. G. Kolomensky, S. Zuber

摘要:

我们提出了自旋无关的暗物质核子相互作用的限制使用$10.6$ $\mathrm{g}$硅非热声子探测器与$σ_E=3.86 \pm 0.04$ $(\mathrm{stat.})^{+0.19}_{-0.00}$ $(\mathrm{syst.})$ $\mathrm{eV}$的基线能量分辨率。这种排除分析设置了最严格的暗物质-核子散射截面的限制,实现了低温探测器的暗物质粒子质量从$93$ $140$ $\mathrm{MeV}/c^2$,与原始曝光的$9.9$ $\mathrm{g}\cdot\mathrm{d}$在地上设施获得。这项工作说明了探测器的科学潜力与eV尺度的能量分辨率为未来的暗物质搜索无热声子传感器。

英文摘要:

We present limits on spin-independent dark matter-nucleon interactions using a $10.6$ $\mathrm{g}$ Si athermal phonon detector with a baseline energy resolution of $σ_E=3.86 \pm 0.04$ $(\mathrm{stat.})^{+0.19}_{-0.00}$ $(\mathrm{syst.})$ $\mathrm{eV}$. This exclusion analysis sets the most stringent dark matter-nucleon scattering cross-section limits achieved by a cryogenic detector for dark matter particle masses from $93$ to $140$ $\mathrm{MeV}/c^2$, with a raw exposure of $9.9$ $\mathrm{g}\cdot\mathrm{d}$ acquired at an above-ground facility. This work illustrates the scientific potential of detectors with athermal phonon sensors with eV-scale energy resolution for future dark matter searches.

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。

↑