First results on low-mass WIMP from the CDEX-1 experiment at the China Jinping underground Laboratory
中国暗物质实验协作组报告了中国锦屏地下实验室岩石覆盖层超过2400米的994 g p型点接触锗探测器获得的14.6 kg-天数据的WIMP暗物质的第一个实验极限。达到的能量阈值为400 eVee。根据14.6 kg-天的实时数据,在区分体信号和表面背景之前,我们将N= 1.75 * 10^{-40} cm^{2}作为WIMP质量为7 GeV的自旋无关截面的90%置信水平的极限。
2013-08-08 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Limits on Light Weakly Interacting Massive Particles from the First 102.8 kg ${\times}$ day Data of the CDEX-10 Experiment
我们报道了在中国锦屏地下实验室CDEX-10实验中用10 kg锗探测器阵列浸没在液氮中进行的轻弱相互作用大质量粒子(WIMPs)搜索的第一批结果,物理数据量为102.8 kg/天。在160 eVee的分析阈值下,在自旋无关和自旋相关的WIMP-核子截面上,在90%的置信水平下,在5 GeV/ ${c}^2$的WIMP质量($m_χ$)下,分别达到了8 $\times 10^{-42}$和3 $\times 10^{-36}$ cm $^{2}$的改进极限. $m_χ$的下限扩展到2 GeV/ ${c}^2$。
2018-06-26 hep-ex physics.ins-det
Constraints on Spin-Independent Nucleus Scattering with sub-GeV Weakly Interacting Massive Particle Dark Matter from the CDEX-1B Experiment at the China Jin-Ping Laboratory
我们报告的结果弱相互作用的大质量粒子(WIMPs)与亚GeV的质量($m_χ$)通过弱相互作用的核自旋无关散射Migdal效应纳入搜索。对CDEX-1B数据进行了时间积分(TI)和年度调制(AM)效应分析,TI分析的$\cdot$日暴露量为737.1 kg,阈值为160 eVee,AM分析的$\cdot$日暴露量为1107.5 kg,阈值为250 eVee。$m_χ$中的敏感窗口扩大了一个数量级,以降低DM质量,并加入Migdal效应。在90%置信水平下,$σ_{χN}^{\rm SI}$的新限值推导为$2\times$ 10 $^{-32}\sim7\times$ 10 $^{-35}$ $\rm cm^2$(用于在$m_χ\sim$ 50 $-$ 180 MeV/ $c^2$下进行TI分析)和$3\times$ 10 $^{-32}\sim9\times$ 10 $^{-38}$ $\rm cm^2$(用于在$m_χ\sim$ 75 MeV/$c^2-$ 3.0 GeV/ $c^2$下进行AM分析)。
2019-10-15 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Constraints on Axion couplings from the CDEX-1 experiment at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室CDEX-1实验中,利用p型点接触锗探测器335.6 kg·d的探测数据,对太阳轴子和银河系暗物质轴子或类轴子粒子的探测结果。数据与背景模型兼容,未观察到过量信号。在90%置信水平下,导出了太阳轴子对康普顿、韧致辐射、原子复合和去激通道的模型无关耦合$g_{Ae}<2.5\times10^{-11}$和$^{57}$ Fe M1跃迁的模型无关耦合$g^{\text{eff}}_{AN}\times g_{Ae}<6.1\times10^{-17}$的极限。在DFSZ和KSVZ模型的框架内,我们的结果分别排除了质量大于0.9 eV/c $^{2}$和173 eV/c $^{2}$的轴子.推导出的限制暗物质轴子低于1千电子伏的改善比以前的结果。
2016-10-24 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Improved limits on solar axions and bosonic dark matter from the CDEX-1B experiment using the profile likelihood ratio method
利用CDEX-1B实验的737.1 kg-天数据,我们提出了改进的太阳轴子和更一般的玻色子暗物质粒子耦合约束。CDEX-1B实验位于中国锦屏地下实验室,主要目的是使用p型点接触锗探测器直接探测弱相互作用的大质量粒子。我们采用轮廓似然比的方法来分析存在背景的数据。实现了160 eV的能量阈值,远好于CDEX-1A的475 eV,暴露量为335.6 kg-天。这显著地提高了锗探测器中低于0.8 keV的玻色子暗物质的灵敏度。在90%置信水平下,还对来自康普顿、韧致辐射、原子复合和去激发通道的耦合$g_{Ae} < 2.48 \times 10^{-11}$以及来自$^{57}$ Fe M1跃迁的$g^{eff}_{AN} \times g_{Ae} < 4.14 \times 10^{-17}$进行了限制。
2021-04-26 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Limits on light WIMPs with a 1 kg-scale germanium detector at 160 eVee physics threshold at the China Jinping Underground Laboratory
本文报道了在中国锦屏地下实验室(CJPL)CDEX-1实验中寻找轻弱相互作用大质量粒子(WIMP)暗物质的结果。WIMP核子自旋无关(SI)和自旋相关(SD)耦合的约束来自物理阈值为160 eVee,从737.1千克-天的曝光。SI和SD极限将轻WIMP的下限扩展到2 GeV,并在WIMP质量小于6 GeV时比我们以前的界限有所改善。
2018-06-26 hep-ex physics.ins-det
Search for solar axions by Primakoff effect with the full dataset of the CDEX-1B Experiment
CDEX-1B 利用 1107.5 kg·day 数据通过 Bragg-Primakoff 转换寻找太阳轴子,未发现信号,并在 KSVZ 模型下给出耦合与质量排除限。
2024-05-12 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Search for exotic interactions of solar neutrinos in the CDEX-10 experiment
CDEX-10 利用 205.4 kg·day 数据寻找太阳中微子的非标准相互作用,对 U(1)_{B-L} 规范玻色子及暗光子诱导的惰性中微子耦合参数空间给出了新实验约束。
2023-06-02 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Constraints on Sub-GeV Dark Matter--Electron Scattering from the CDEX-10 Experiment
我们提出了改进的锗为基础的限制sub-GeV的暗物质通过暗物质-电子($χ$ - $e$)散射使用205.4公斤$\cdot$天数据集的CDEX-10实验。使用一种新的计算技术,我们得到预测的$χ$ - $e$散射光谱观察到的高纯锗探测器。在重介质的情况下,我们的研究结果实现了3个数量级的改善$m_χ$大于80 MeV/c $^2$相比,以前的锗为基础的$χ$ - $e$的结果。我们还提出了最严格的$χ$ - $e$横截面的限制,迄今为止的实验中使用固态探测器的$m_χ$大于90兆电子伏/c $^2$与重介质和$m_χ$大于100兆电子伏/c $^2$与电偶极耦合。结果表明,在超低放射性背景下,采用高纯锗探测器的$χ$ - $e$新方法是可行的,具有广阔的应用前景。
2022-11-21 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Constraints on dark matter boosted by supernova shock within the effective field theory framework from the CDEX-10 experiment
Tsinghua University(清华大学);Academia Sinica(中央研究院);Beijing Normal University(北京师范大学);Sichuan University(四川大学);Peking University(北京大学);China Institute of Atomic Energy(中国原子能科学研究院);Sun Yat-sen University(中山大学);Nankai University(南开大学);Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学)
本研究利用CDEX-10实验的205.4 kg·day数据,在NREFT框架下对Monogem Ring超新星遗迹加速的暗物质给出新约束,将耦合常数排除区间拓展至亚GeV区间。
2025-11-18 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Background effects on reconstructed WIMP couplings
在这次演讲中,我提出了小的,但不可忽略的未被拒绝的背景事件的影响,对WIMP耦合/截面的测定。
2012-01-28 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Effects of Residue Background Events in Direct Dark Matter Detection Experiments on the Estimation of the Spin-Independent WIMP-Nucleon Coupling
在直接利用暗物质探测实验测量的反冲能来估计弱相互作用大质量粒子(WIMPs)与核子的自旋无关(SI)标量耦合的模型无关数据分析方法的发展中,假设分析的数据集是无背景的,即,所有事件都是WIMP信号。在这篇文章中,作为一个更现实的研究,我们考虑了一小部分可能的残留物背景事件,通过所有的判别标准,然后与其他真正的WIMP引起的事件在我们的数据集中混合。我们的模拟表明,对于SI WIMP-核子耦合的估计,在O(50)总事例的分析数据集中,最大可接受的残余本底事例分数为~ 10% -20%。对于质量为100 GeV的WIMP和20%的残余背景事件,重建的SI WIMP耦合(具有重建的WIMP质量)的系统偏差原则上为~ +13%,统计不确定度为~ ^{+21%}-14%}(对于无背景数据集为~-3.3%^{+18%}-13%)。
2011-08-16 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
WIMP Searches at the International Linear Collider
弱相互作用大质量粒子(WIMP,$χ$)是暗物质的候选者。在轻子对撞机上的WIMP搜索与在强子对撞机上的搜索以及直接和间接探测是互补的,因为它们直接探测与电子的耦合,而电子的耦合先验地独立于与强子的耦合。与强子对撞机一样,WIMP对的产生可以通过额外的标记粒子观察到,特别是来自初始状态辐射的光子($e^+e^-\rightarrowχχγ$)。利用这种技术,可以探测到WIMP质量接近质心能量的一半。偏振光束对于减少标准模型背景和在发现信号的情况下表征新粒子的性质是必不可少的。在EFT的背景下,将讨论在国际直线对撞机上进行单光子WIMP研究的前景。此外,还将提出探测器要求。
2017-02-17 hep-ex hep-ph
Limits on spin-independent couplings of WIMP dark matter with a p-type point-contact germanium detector
本文报道了在国胜反应堆中微子实验室用840 g基准质量的p型点接触锗探测器获得的39.5 kg-天的数据对自旋无关的WIMP-核子相互作用截面的新限制。这项研究的关键是选择程序的理解,特别是,在sub-keV范围内的散装表面事件分化。用校准γ源和新型n型点接触锗探测器测量了信号保留和背景抑制效率。部分参数空间的横截面与WIMP质量暗示的各种实验进行了探讨和排除。
2013-07-09 astro-ph.CO hep-ex physics.ins-det
Constraints on Bosonic Dark Matter with Low Threshold Germanium Detector at Kuo-Sheng Reactor Neutrino Laboratory
本文报道了在国胜核电站的TEXONO实验中,利用$n$型点接触锗探测器314.15 kg/d的数据,对赝标和矢量玻色超弱相互作用大质量粒子(super-WIMP)的搜索结果。超级WIMP被吸收并在检测器中沉积总能量,使得实验特征是对应于超级WIMP质量的光谱峰。测量的数据与背景模型是兼容的,并没有观察到显着过量的超级WIMP信号。我们推导出新的上限耦合的电子与赝标量和矢量玻色子超弱相互作用粒子在sub-keV质量区域,假设他们是占主导地位的贡献,我们的星系的暗物质密度。
2019-01-17 hep-ex hep-ph physics.ins-det
PandaX-II Constraints on Spin-Dependent WIMP-Nucleon Effective Interactions
我们目前的PandaX-II候选WIMP核子有效的相互作用,涉及核子或WIMP自旋,包括,除了标准的轴向自旋相关(SD)散射,矢量和轴向电流,磁和电偶极矩之间的各种耦合,张量相互作用的约束。重新分析了与54吨天总暴露量相对应的数据集,以确定作为WIMP质量和Isospin耦合函数的约束条件。我们得到了$\rm 1.6 \times 10^{-41} cm^2$和$\rm 9.0 \times 10^{-42} cm^2$($90\%$ c.l.)对于质量为$M_\mathrm{WIMP} \sim {\rm 40~GeV}/c^2$的仅中子SD和张量耦合。SD限值是$M_\mathrm{WIMP} > {\rm 40~GeV}/c^2$当前可用的最佳限值。我们表明,PandaX-II已经达到了足够的灵敏度,以探测各种其他候选人的自旋相关的相互作用在弱尺度。
2019-04-01 hep-ex hep-ph
Effect of the galactic halo modeling on the DAMA/NaI annual modulation result: an extended analysis of the data for WIMPs with a purely spin-independent coupling
DAMA/NaI合作观察到了4西格玛CL在不同的模型依赖性假设下,研究了NaI(Tl)装置(总暴露量为57986 kg/天)计数率中的年度调制特征及其影响。在本文中,我们扩展了以前的分析之一,一个WIMP的情况下,一个纯粹的自旋无关的耦合,详细讨论的影响结果的不确定性的暗物质星系速度分布。我们研究了一个系统的方式可能偏离等温球模型,这是通常采用的参数化来描述晕。我们特别考虑修改所产生的各种物质密度分布,由于各向异性的速度色散张量和旋转的星系晕的影响。WIMP年度调制的假设,已经赞成在以前的分析中使用的等温球,确认在所有的调查方案,和不同的晕模型的影响上的确定允许的最大似然区域的WIMP质量和WIMP-核子截面的推导和讨论。
2002-06-17 astro-ph hep-ex hep-ph
Effects of Residue Background Events in Direct Dark Matter Detection Experiments on the Determinations of Ratios of WIMP-Nucleon Cross Sections
在我们的工作中,通过直接使用来自直接暗物质探测实验的测量反冲能来确定弱相互作用大质量粒子(WIMP)的不同耦合/截面之间的比率,开发了与模型无关的数据分析方法,假设分析的数据集是无背景的,即,所有事件都是WIMP信号。在这篇文章中,作为一个更现实的研究,我们考虑了一小部分可能的残留物背景事件,通过所有的判别标准,然后与其他真正的WIMP引起的事件在我们的数据集中混合。模拟结果表明,在自旋相关(SD)WIMP-核相互作用大于自旋无关(SI)相互作用的情况下,在分析的数据集中,用于确定SD WIMP在中子上与质子上的耦合比的最大可接受的残余本底事件分数为~ 20% - 40%;而考虑SI和SD WIMP相互作用的一般组合,用于确定两个SD WIMP耦合之间的比率以及质子上的SD截面比率的最大可接受背景比率(中子)与SI的比值约为10% -20%。此外,通过考虑不同形式的背景谱,我们发现,只有在最低的能量范围内的背景事件可能会影响重建(显着);那些在高能量范围内几乎不会改变重建的比率或只有非常轻微的。
2011-08-16 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
New limits on spin-independent and spin-dependent couplings of low-mass WIMP dark matter with a germanium detector at a threshold of 220 eV
用有效质量为5g的四通道超低能锗探测器,在效率为50%时,探测器的能量阈值为(220 ± 10)eV。这为质量低于10 GeV的WIMP暗物质提供了一个独特的探测器。在国胜实验室0.338公斤-天的数据采集实时时间下,导出了星系晕中WIMP的约束条件。改进的限制比以前的结果自旋无关的WIMP核子和自旋相关的WIMP中子截面的WIMP质量之间的3-6 GeV。预测了全尺寸实验的灵敏度。这种探测器技术使得新的中微子和暗物质实验可以利用未探索的亚千电子伏能量窗口。在第3版之后包括两个附录,以解决触发和选择效率以及其他问题。
2008-10-03 hep-ex
Additional Comments on "New Limits on Spin-Independent Couplings of Low-Mass WIMP Dark Matter with a Germanium Detector at a Threshold of 200 eV"
在之前的评论(arXiv:0806.1341v1)中,我们批评了arXiv:0712.1645的纯技术方面,但指出许多其他不一致之处显而易见。鉴于即将发布的另一个版本的arXiv:0712.1645,仍然包含这些问题,我们想提供这个额外的说明的关键指南的方法所遵循的TEXONO合作,在他们的努力,以提取暗物质限制从光谱区域完全由电子噪声为主。我们发现,由于错误的假设和未能探索所有可能的来源,系统学被忽视了。
2008-08-09 astro-ph hep-ex physics.ins-det
Searching for super-WIMPs in leptonic heavy meson decays
研究了轻子衰变$m_X \sim \mathcal{O}(1 - 100)$中玻色超弱相互作用粒子(super-WIMP)暗物质(DM)模型的约束条件,其中$M=B^\pm, D^\pm, D_s^\pm$是重介子态.我们专注于两种情况下,$X$表示轻赝标量(类轴子),或轻矢量状态,耦合到标准模型(SM)通过动力学混合。我们注意到,对于一个小的DM质量,这些衰变是分别敏感的DM耦合到夸克,但不是它的质量。
2012-01-04 hep-ex hep-ph
Effects of Residue Background Events in Direct Detection Experiments on Identifying WIMP Dark Matter
我们重新检查的模型独立的数据分析方法提取的弱相互作用大质量粒子(WIMP)的属性,直接使用数据(测量反冲能量)从直接的暗物质探测实验,作为一个更现实的研究,考虑一小部分残留的背景事件,通过所有的歧视标准,然后与其他真正的WIMP诱导的信号在分析的数据集中。在这次演讲中,将讨论剩余背景对确定WIMP质量的影响以及核子上自旋无关的WIMP耦合。
2010-12-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
How Precisely Could We Identify WIMPs Model-Independently with Direct Dark Matter Detection Experiments
在这次演讲中,我们提出了数据分析方法,通过直接使用未来的实验数据(即,测量的反冲能量)从直接的暗物质探测。这些方法不依赖于星系晕模型和WIMP模型。这些方法的基本思想和应用它们的可行性和不确定性直接检测实验与下一代探测器将进行讨论。
2009-07-09 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Effective WIMPs
热暗物质遗迹丰度的"WIMP奇迹"激发了弱尺度暗物质与标准模型粒子的可重正化耦合。我们研究极小模型与这种耦合,解释暗物质作为一个热遗迹。该模型包含一个单重态暗物质粒子与立方重正耦合之间的标准模型粒子和"伙伴"粒子与相同的规范量子数的标准模型粒子。暗物质的自旋为0、1/2或1,可能是也可能不是自己的反粒子。每个模型有3个参数:暗物质和标准模型伙伴的质量,以及立方耦合。要求正确的遗物丰度给出了一个2维参数空间,其中碰撞器和直接检测约束可以直接比较。我们专注于暗物质与有色粒子相互作用的情况。我们发现,碰撞和直接检测搜索是显着的互补性,这些模型。对于暗物质不是其自身反粒子的情况,直接检测极限要求暗物质质量在多TeV范围内,在对撞机实验中极难探测。暗物质是它自己的反粒子的模型受到对撞机搜索单喷流和喷流+MET信号的强烈约束。这些模型受到直接探测的限制,主要是在暗物质和伙伴质量接近简并的极限附近,对撞机搜索变得更加困难。
2013-07-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
LHC Implications of the WIMP Miracle and Grand Unification
假设暗物质由一个电弱三重态和规范耦合统一在一个高的尺度,我们确定强大的现象学趋势可能的物质含量在TeV尺度。特别是,我们期望在LHC范围内的新的色态,可以有汤川耦合λ夸克和希格斯玻色子。我们调查的对撞机签名,所有这些模型的特点,通过采用最简单的物质含量作为基准的模型。lambda耦合受到风味/CP物理的约束。在允许的参数空间的最大部分中,新的有色粒子在对撞机时间尺度上是稳定的,因此表现为R-强子,在早期的LHC(sqrt{s}=7 TeV,1 fb^(-1))中有发现的潜力。然而,风味/CP约束确实允许相当大范围的λ,在那里新的有色粒子迅速衰变,提供了一个新的希格斯生产通道,其横截面由强相互作用控制。通过研究h到WW的情况,我们表明,在LHC的标准模型中发现Higgs粒子的产生之前,有可能从这个新的通道中发现Higgs粒子的产生。
2010-12-23 hep-ex hep-ph
Nuclear structure factors for general spin-independent WIMP-nucleus scattering
我们提出了描述弱相互作用大质量粒子(WIMPs)与原子核的广义自旋无关耦合的原子核结构因子。我们的结果是基于国家的最先进的原子核结构计算使用的大规模核壳模型。本文从夸克和胶子能级算符出发,在手征有效场论中考虑了自旋为1/2和0的WIMP与一个和两个核子的三阶相干增强耦合.这包括一个全面的讨论的结构因素,对应于领先的两个核子电流覆盖,第一次,自旋2运营商的贡献。我们提供的结果,最相关的核目标考虑在目前和计划中的暗物质直接探测实验:氟,硅,氩,锗,补充我们以前的工作氙。所有结果也都在Python笔记本中公开提供。
2019-03-29 hep-ex hep-lat hep-ph
First results on the scalar WIMP-pion coupling, using the XENON1T experiment
我们目前的标量WIMP介子耦合从1吨$\times$年的曝光与氙1 T实验的第一个结果。这种相互作用是在弱相互作用与原子核中核子之间交换的虚π介子耦合时产生的。与大多数非相对论性算符相反,这些π介子交换流可以通过核子总数相干增强,因此在自旋无关的WIMP-核子相互作用被抑制的情况下可能占主导地位。此外,对于耦合的自然值,由于它们在核中的相干性,它们在自旋相关通道上占主导地位。使用这个新的WIMP-π介子通道的信号模型,没有发现明显的过量,导致在30 GeV/c $^2$ WIMP质量下的上限截面为$6.4\times10^{-46}$ cm $^2$(90%置信水平)。
2019-02-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Non-perturbative effects in WIMP scattering off nuclei in the NMSSM
我们在次极小超对称标准模型(NMSSM)中探讨了一个既有O(10)GeV轻中性伴子又有CP奇希格斯玻色子玻色子的情形,该玻色子与下型费米子有显著的耦合,避开了目前所有的B物理、LEP和WMAP边界.受厄普散衰变中轻子普适性可能轻微破缺的启发,我们考虑了eta(b)共振与赝标Higgs粒子的混合对核子与自旋相关的散射中性伴子截面的影响.我们的结论是,如果非微扰效应增强了有效的eta(b)-核子耦合,取代了速度/q ^2的抑制因子,那么这种机制可能是相关的,这也许会给目前关于暗物质直接搜索实验的争议局面带来新的见解。
2012-03-05 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Low-mass constraints on WIMP effective models of inelastic scattering using the Migdal effect
本研究利用Migdal效应拓展了非弹性散射WIMP有效场论耦合的低质量约束,系统对比了Migdal效应与核反冲搜索在$m_χ-δ$参数空间的约束,明确了不同实验在不同参数区间的约束强度差异。
2025-01-14 hep-ex hep-ph
Limits on Low-Mass WIMP Dark Matter with an Ultra-Low-Energy Germanium Detector at 220 eV Threshold
用四通道超低能锗探测器,每个探测器的有效质量为5 g \cite{wimppaper},在50%的效率下实现了(220 $\pm$ 10)eV的能量阈值。这为质量低于10 GeV的WIMP暗物质提供了一个独特的探测器。利用国胜实验室的低本底资料,导出了星系晕中弱相互作用粒子的约束条件。自旋无关的WIMP核子和自旋相关的WIMP中子边界改善了以前的结果之间的3 $-$ 6 GeV的WIMP质量。这些结果,连同那些自旋相关的耦合,将被提交。预测了全尺寸实验的灵敏度。这种探测器技术使得新的中微子和暗物质实验可以利用未探索的亚千电子伏能量窗口。
2008-10-20 astro-ph hep-ex
Results from the Cryogenic Dark Matter Search experiment
低温暗物质搜索实验使用低温固态探测器来寻找弱相互作用大质量粒子(WIMP),并且在自旋无关的WIMP-核子截面上具有世界上最好的排除极限。该实验使用粒子相互作用的电离和非热声子信号来区分候选(核反冲)和背景(电子反冲)事件,效率极高。探测器对电子反冲事件的低能量阈值允许我们分别通过轴电耦合$g_{a\bar{e}e}$和Primakoff耦合$g_{aγγ}$来搜索可以在探测器中相互作用的遗迹轴子和太阳轴子。我们描述的实验和我们最近的结果,从苏丹5塔数据运行,其中包括世界领先的上限的WIMP核子自旋无关的截面与最小值$4.6\times10^{-44}$ cm $^{2}$在90%的置信水平(CL)为60 GeV/c $^{2}$ WIMP,对于2.5 keV/c $^{2}$轴子,在90% CL下$1.4\times10^{-12}$的轴电耦合的世界领先实验上限,以及$2.4\times10^{-9}$ GeV $^{-1}$在95%CL时的轴子-光子耦合上限。
2009-10-15 hep-ex
Spin-Dependent Weakly-Interacting-Massive-Particle--Nucleon Cross Section Limits from First Data of PandaX-II Experiment
PandaX-II实验的自旋相关的WIMP核子相互作用的新的约束条件,使用的数据集对应于3.3 $\times10^4$千克-天的总曝光。假设一个标准的轴向矢量自旋相关的WIMP与$^{129}$和$^{131}$的核相互作用,在所有的暗物质直接探测实验中设置的最严格的上限的WIMP与质量超过10 GeV/c $^{2}$的WIMP中子截面。当WIMP质量为40 GeV/c $^{2}$时,在90%的置信水平下,得到了$4.1\times 10^{-41}$ cm $^2$的最小上限。这表示在该质量和更高质量下,最佳可用极限的改进超过两倍。这些改进的横截面限制提供了更严格的约束有效的WIMP质子和WIMP中子耦合。
2017-02-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Improved Spin-Dependent WIMP Limits from a Bubble Chamber
几十年来,泡室在加速器实验中提供了占主导地位的粒子探测技术,最终随着其他技术的出现而废弃。我们在这里报告的第一个时期的操作的超净,室温泡室含有1.5公斤的过热CF $_{3}$我,一个目标最大限度地敏感的自旋相关和独立的弱相互作用大质量粒子(WIMP)耦合。获得超过250千克-天的暴露量,存活时间分数达到80%。这说明了在一个新的领域--寻找暗物质粒子--使用泡室的能力。改进的限制自旋相关的WIMP质子散射截面提取从这第一个时期。一个极端的固有的不敏感性的背景通常限制这些实验(排斥因子的光子诱导电子的$\sim10^{-10}$)已被测量的操作条件下,导致检测低能核反冲,如预期的WIMP。
2008-04-17 astro-ph hep-ex physics.ins-det
Improved Spin Dependent Limits from the PICASSO Dark Matter Search Experiment
PICASSO实验报告了冷暗物质WIMP通过与原子核的自旋相关相互作用而存在的改进极限。该实验安装在萨德伯里中微子天文台在2070米的深度。用过热的C_4F_(10)液滴作为活性物质,辐照量为1.98 ± 0.19 kgd,没有发现WIMP信号的证据.对于质量为29 GeV/c ~ 2的WIMP,在90% C. L下得到了σ_p = 1.31 pb的质子和σ_n = 21.5 pb的中子的自旋相关截面的极限.在这两种情况下,一些新的参数空间在该地区的弱相互作用的质量低于20 GeV/c2现在已被排除。这些测量的结果也给出了有效WIMP-质子和中子耦合强度a_p和a_n的极限。
2005-08-09 hep-ex
Introduction to dark matter experiments
这是2009年6月在理论高级研究所(TASI-09)提出的一套四个讲座。我提供了一个介绍,旨在直接检测WIMP暗物质的实验,重点是建立直观的理解潜在的WIMP信号和实验技术的特点。在推导出标准WIMP模型的直接检测实验中潜在信号的特征后,我总结了大多数直接检测实验所共有的一般实验方法,并回顾了这种搜索的优势、挑战和现状(截至2009年底)。实验已经在探索超对称性模型,自旋无关耦合的最佳极限低于10^-7 pb。
2011-01-27 astro-ph.CO hep-ex nucl-ex
Multi-Dimensional Effective Field Theory Analysis for Direct Detection of Dark Matter
在直接探测实验中,暗物质粒子从原子核上的散射可以用多维有效场论(EFT)来描述。一种新的系统分析技术开发使用EFT方法和贝叶斯推断方法,利用,在可能的情况下,能量依赖的信息检测到的事件,实验效率,和背景。高维似然计算的质量的弱相互作用的大质量粒子(WIMP)和多个EFT耦合系数,然后可以用来设置这些参数的限制,并选择模型(EFT运营商),最适合的直接检测数据。扩展参数空间超出标准的自旋无关的等腰截面和WIMP质量之间的紧张关系,以前发表的实验减少。将这些实验结合起来形成一个单一的联合似然比单独考虑每个实验时产生更强的限制。模拟使用两个非标准运营商(3和8)被用来测试建议的分析技术,在多达五个维度,并证明使用多个可能性预测时,确定约束WIMP质量和EFT耦合系数的重要性。特别是,这表明,一个明确的动量依赖于暗物质散射可以确定。
2017-04-18 astro-ph.CO hep-ex