Directionality preservation of nuclear recoils in an emulsion detector for directional dark matter search
核乳胶是一种众所周知的探测器类型,也被提出用于暗物质的定向探测。在本文中,我们研究了方向敏感探测器的一个最重要的性质:碰撞暗物质粒子的方向的核反冲保持。对于核乳胶探测器,这是第一个详细的研究,其中一个现实的核反冲能量分布与所有可能的反冲原子类型被利用。此外,我们首次研究了乳胶颗粒对乳胶探测器定向性能的影响。以及我们比较核乳胶与其他定向探测器:在方向保存方面,核乳胶优于其他探测器的WIMP质量超过100 GeV/c $^2$。
2021-03-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Dark Matter Directionality Revisited with a High Pressure Xenon Gas Detector
在方向敏感探测器中观测暗物质相互作用的各向异性,将为发现银河系暗物质提供决定性的证据。方向信息也将为理解其在本地宇宙中的分布提供关键的输入。现有的定向暗物质探测器大多采用低压气体时间投影室中的粒子跟踪方法。这些低压探测器需要非常大的体积,以便在超过当前限制的物理搜索中具有竞争力。为了避免这些体积限制,我们考虑一种新的建议,它利用了在高压气体时间投影室的柱状复合效应。在探测器中观察到的闪烁与电离信号的比率携带粒子相互作用的角度信息。在本文中,我们研究了未来的定向探测器的灵敏度集中在建议的高压氙气时间投影室。我们研究了探测暗物质速度分布各向异性的前景。我们发现,需要几十个事件,以排除各向同性分布的暗物质相互作用在95%的置信水平,在最乐观的情况下,头到尾的信息。然而,对于50 GeV以下的轻暗物质,需要至少10-20倍以上的事件,而没有头到尾的信息。对于中间质量范围,我们发现观察暗物质分布的各向异性是具有挑战性的。我们的研究结果还表明,方向信息显着提高精确测量的暗物质质量和弹性散射截面的重暗物质。
2015-11-19 hep-ph physics.ins-det
Directional Dark Field for Nanoscale Full-Field Transmission X-Ray Microscopy
Helmholtz-Zentrum Hereon(赫姆霍兹海雷恩中心);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Paul Scherrer Institut(保罗谢尔研究所);ShanghaiTech University(上海科技大学);Hamburg University of Technology(汉堡工业大学);Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器);Fraunhofer IAPT(弗劳恩霍夫应用聚合物研究 institute);Medical University of Vienna(维也纳医科大学);Austrian Cluster for Tissue Regeneration(奥地利组织再生集群)
本文提出一种方向暗场成像方法,实现亚微米级纳米结构的取向映射,通过简单实验验证其在生物矿化、先进材料和纳米技术中的应用价值。
2026-03-09 physics.ins-det physics.optics
Athermal phonon collection efficiency in diamond crystals for low mass dark matter detection
本研究利用金属磁量热计探究实验室培育的CVD金刚石作为亚GeV暗物质探测靶材的效能,验证其满足探测质量要求,且非热声子收集效率更优,还证实了低能过剩现象的存在。
2025-03-25 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Light Dark Matter Search Using a Diamond Cryogenic Detector
本研究利用配备W-TES的CVD金刚石低温探测器,凭借16.8eV的低能量阈值,将暗物质与碳核弹性自旋无关相互作用的排除限质量下探至0.122GeV/c²,验证了金刚石作为暗物质直接探测靶材的潜力。
2023-10-09 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
A review of the discovery reach of directional Dark Matter detection
宇宙学观测表明宇宙中的大部分物质是暗物质。弱相互作用大质量粒子(WIMPs)形式的暗物质可以通过其在目标核上的弹性散射直接被探测到。目前大多数直接探测实验只测量反冲核的能量。然而,定向探测实验对核反冲的方向也很敏感。由于太阳相对于银河系静止坐标系的运动,方向反冲率具有偶极特征,在太阳运动方向附近达到峰值。这为证明核反冲的银河起源提供了一个强有力的工具,从而明确地探测到暗物质。此外,定向反冲分布取决于WIMP的质量,散射截面和当地的速度分布。因此,有了大量的反冲事件,就有可能从粒子和天体物理性质的角度研究暗物质的物理学。我们审查的潜在的定向探测器检测和表征WIMP。
2016-03-17 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Directional direct detection of light dark matter up-scattered by cosmic rays from direction of the Galactic center
本研究针对 MeV 尺度暗物质难以直接探测的问题,提出利用宇宙线向上散射机制,模拟核反冲并定量揭示大量暗物质来自银河系中心方向,证明未来方向性探测器能以超过 5σ 置信度验证该特征。
2023-07-30 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Directional Detection of Dark Matter Using Solid-State Quantum Sensing
本研究提出基于宽禁带半导体金刚石的混合模式暗物质定向探测器方案,利用亚微米损伤径迹记录方向信号,结合量子传感等技术读出,有望突破中微子本底限制,推动多学科发展与精密暗物质、中微子物理研究。
2023-06-14 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Graphene-based detectors for directional dark matter detection
具有方向灵敏度的暗物质探测器有能力从各向同性背景中区分出暗物质引起的核反冲,从而为星系晕中的暗物质提供了确凿的证据。受石墨烯和二维材料研究的最新进展的启发,我们提出了一类新的定向暗物质探测器,利用石墨烯为基础的范德华异质结。基于石墨烯/六方氮化硼和石墨烯/二硫化钼异质结构的探测器的概念设计的开发和分析。建议的探测器具有模块化的可扩展性,keV级的检测阈值,纳米位置分辨率,灵敏度下降到10 $\mathrm{GeV}/c^2$暗物质质量,和固有的头尾歧视和背景抑制能力。
2019-07-02 astro-ph.CO astro-ph.IM cond-mat.mtrl-sci
Broad-Range Directional Detection of Light Dark Matter in Cryogenic Ice
提出以六角冰作为轻暗物质直接探测的新靶材,通过单声子探测结合轻暗光子与轻标量介子模型,实现了低至keV质量范围的宽频灵敏度,且高频声子提升了近期实验阈值灵敏度。
2023-04-13 hep-ph physics.ins-det
Direct detection of dark matter axions with directional sensitivity
我们研究了轴子晕圈探测器谐振腔中轴子暗物质信号的方向性效应,对于不满足轴子德布罗意波长$λ_a$充分大于完全相干转换的腔尺寸$L$(即$λ_a \gtrsim 2πL$)的腔几何形状.我们专注于长薄腔沉浸在偶极磁铁,并找到适当选择的腔长度,O(1)调制的信号与腔的方向相对于由银河系暗物质晕的等温球模型预测的遗迹轴子背景的动量分布。这种效应可以被用来设计定向轴子暗物质探测器,提供一个明确无误的外星起源的可能的积极检测签名。此外,调制的精确形状可以给出星系晕分布的信息,并且对于特定的晕模型,对于更高的轴子质量给出额外的灵敏度。
2012-08-28 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Directional Sensitivity In Light-Mass Dark Matter Searches With Single-Electron Resolution Ionization Detectors
提出了一种利用固态探测器对暗物质相互作用具有方向灵敏度的方法来探测来自星系源的低质量弱相互作用大质量粒子(WIMPs)。尽管有大量的文献用于具有方向灵敏度的大质量WIMP探测器,但没有可用的技术存在以覆盖质量范围<1 GeV的WIMP。我们认为,单电子分辨率的半导体探测器允许方向灵敏度,一旦正确校准。我们研究了常用的半导体材料对这些低质量WIMP相互作用的响应。
2018-03-19 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci hep-ex
Micromegas detector developments for Dark Matter directional detection with MIMAC
MIMAC项目的目的是利用高精度Micromegas读出平面,通过定向TPC探测非重子暗物质。我们将详细描述最近的发展,以及在氩气(95%)-异丁烷(5%)混合物中进行的表征测量与散装Micromegas探测器。将显示用α粒子进行的径迹测量。
2011-05-10 physics.ins-det
Recent Progress on D$^3$ -- The Directional Dark Matter Detector
方向敏感的WIMP暗物质搜索可能有助于克服直接暗物质探测实验所面临的挑战。特别是,定向探测器应该能够清楚地区分暗物质信号和背景源。我们正在开发一个定向暗物质探测器(D $^3$)的基础上的气体时间投影室(TPC)使用气体电子倍增器(GEMs)的电荷放大和像素电子读出。这种方法允许在室温探测器中以低能量阈值和低噪声对核反冲进行三维重建。我们提出了一个概述,我们过去和正在进行的工作开发这项技术,包括小型原型的性能测量,以及我们计划未来的工作,构建一个m $^3$ -规模的检测器,以清楚地确定所看到的DAMA,CoGeNT和CRESST-II的信号是否是由于低质量WIMP或背景。
2014-02-01 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Three-dimensional track reconstruction for directional Dark Matter detection
定向探测暗物质是一种很有前途的搜索策略。然而,为了执行这样的检测,必须从反冲轨道中检索给定的一组参数:方向、感测和检测器体积中的位置。为了优化航迹重建并充分利用未来方向检测器的数据,我们提出了一种专用于三维航迹重建的似然方法。这种新的分析方法被应用到MIMAC检测器。它需要对轨道测量进行完全模拟,以便将真实轨道与模拟轨道进行比较。我们得出结论,可以实现良好的空间分辨率,即阳极平面中的亚毫米和沿漂移轴的厘米。这开启了执行定向检测器的基准化的可能性。角分辨率的范围为20 $^\circ$至80 $^\circ$,这取决于反冲能量,然而,这足以实现暗物质的高意义的发现。相反,我们表明,方向探测器的意义识别能力强烈依赖于反冲能量和漂移距离,与小的效率值(50%-70%)。我们建议不要考虑这些信息,无论是排除或发现暗物质的反冲低于100千电子伏,然后把重点放在轴向数据。
2012-04-11 astro-ph.IM physics.ins-det
Performance of 20:1 multiplexer for large area charge readouts in directional dark matter TPC detectors
在当前基于TPC的定向暗物质探测器中需要更多的目标质量以提高探测器灵敏度。这可以通过放大检测器体积来实现,但这导致需要更多的模拟信号通道。降低电荷读出电子器件的总成本的可能解决方案是多路复用信号读出通道。在这里,我们提出了一个多路复用器系统在扩展模式的基础上,LMH6574芯片由德州仪器,最初设计用于视频处理。该设置具有将这种TPC检测器中的读出数量减少20倍的能力。结果表明,重要的电荷分布沿电离轨道的不对称性保留后,多路信号解复用。
2018-03-12 astro-ph.IM hep-ex physics.app-ph
Directional dark matter by polar angle direct detection and application of columnar recombination
本文系统地研究了直接暗物质探测器探测反冲核极角的方向灵敏度。利用质量无关的弱相互作用大质量粒子(WIMP)方法,计算了一般探测器在等温星系暗物质晕中的灵敏度。通过使用能量和极角的二维分布,一个没有头尾信息的探测器与6.3倍的统计被发现达到相同的性能水平,作为一个完整的三维跟踪暗物质探测器。最佳的操作方向获得各种实验配置,与空间或地球固定的探测器,有头尾能力或没有,并使用能量信息或不。地球固定探测器被发现有最好的灵敏度时,极轴是在一个45度角从地球的极点。在模拟WIMP信号能量分布的背景污染的情况下,发现性能下降的速度小于信号纯度的下降速度。本文报道了以气态氙为靶材料的探测器在不同能量阈值下的性能随WIMP质量的变化关系。我们发现,与$5\times 10^{-46} \mathrm{cm}^2$自旋无关的WIMP核子截面和30 GeV的WIMP,$770$公斤$\cdot$年的曝光与极性探测器的10 keV阈值可以使一个三西格玛发现的定向WIMP在等温银河系暗物质晕。对于柱状复合探测器,实验的考虑进行了讨论。
2015-08-31 hep-ph physics.ins-det
Quenching factor measurement in low pressure gas detector for directional dark matter search
有相当多的实验致力于粒子暗物质的定向探测。气态μ-TPC探测器呈现出能够在相互作用之后重建反冲核的轨道和能量的特权特征。精确测量后坐能量是定向搜索策略的关键。必须考虑淬火,即只有一定比例的反冲能量沉积在电离通道中。在格勒诺布尔LPSC的专用离子束装置上测量了室温下不同气体混合物的电离猝灭因子。
2011-10-10 physics.ins-det
Demonstration of ThGEM-Multiwire Hybrid Charge Readout for Directional Dark Matter Searches
目前使用气体时间投影室的定向暗物质搜索探测器的灵敏度现在受到目标质量的限制。吨级气体TPC检测器将需要大的电荷读出区域。我们提出了一种新的ThGEM-多线混合电荷读出技术的首次演示,该技术结合了厚气体电子倍增器的鲁棒性和高气体增益与SF $_6$靶气体中的单平面多线电荷读出的较低电容噪声。用该混合检测器进行的测量显示在20托纯SF $_\text{6}$目标气体中在$2470\pm160$的气体增益下在$93~\text{Td}~(10^{-17}~\text{V cm}^{2})$的减小的漂移场$\text{E/N}$中$139~\pm~12~\text{ms}^{-1}$的离子漂移速度。
2020-11-23 astro-ph.IM hep-ex physics.app-ph
Low energy electron/recoil discrimination for directional Dark Matter detection
定向探测是一种很有前途的暗物质搜索策略。即使它可以适应相当大的背景污染,电子/反冲歧视仍然是一个关键和具有挑战性的问题,方向不敏感的探测器。3D径迹的测量可用于区分电子与核反冲。虽然在20 keV电离以上预期高抑制功率,但在低能量下需要专用数据分析。在识别判别观测量后,提出了一种多变量分析,即提升决策树,使暗物质搜索的有效事件标记。我们表明,它使我们能够优化拒绝,同时保持一个相当高的效率,这是强制性的稀有事件search.With顺序分析,拒绝是约20倍高的多变量分析,对于相同的暗物质排除限制。
2012-07-11 astro-ph.IM physics.ins-det
CYGNO: a gaseous TPC with optical readout for dark matter directional search
CYGNO项目的目标是使用具有光学读出的气态TPC来探测低能量阈值和方向性的暗物质和太阳中微子。CYGNO演示器将由1立方米的体积组成,在大气压下填充He:CF 4气体混合物。光学读出与高粒度CMOS传感器,结合快速光探测器,将提供一个详细的重建的事件拓扑结构。这将允许区分核反冲信号与背景,主要由放射性诱导的低能电子反冲表示。由于高重建效率,CYGNO将对低质量暗物质敏感,并有可能克服中微子底,这最终限制了非定向暗物质的搜索。
2020-07-24 physics.ins-det
Review on non-directional direct dark matter searches
综述了非定向直接检测方法。目前领先的实验自旋无关的WIMP相互作用是使用两个量的同时测量的低温测辐射热计和惰性气体,如氙事件的背景歧视。除此之外,还开发了几种有趣的技术,每种技术都具有特定的优点,例如能量阈值降低或对电离辐射背景的强免疫力。所使用的技术和最新的结果自旋相关和自旋无关的情况下。
2011-10-02 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
First limits from a 3d-vector directional dark matter search with the NEWAGE-0.3b' detector
第一次定向暗物质搜索与三维跟踪与头-尾灵敏度(三维矢量跟踪分析)进行了气态三维探测器,或NEWAGE-0.3 b '探测器。2013年7月至2017年8月(Run 14至Run 18)在神冈地下实验室进行了搜索。总生存期为434.85天,相当于暴露4.51 kg $\cdot$天。对于质量为150 GeV/ $c^2$的WIMP,得到了$4.3 \times10^{2}$ pb自旋相关的WIMP-质子截面的90%置信上限.
2020-09-18 hep-ex physics.ins-det
New Concept for Electron Beam-Dump Experiment Utilizing Directional WIMP Detector
在暗区理论的背景下,光暗物质是暗物质的一个有吸引力的候选者,暗物质被认为构成了我们宇宙的大部分质量。在这里,我们探讨了使用低压,负离子,时间投影室探测器搜索电子加速器束流收集器后面的光暗物质的可能性。一个10米长的探测器的灵敏度是几个数量级优于现有的限制。这种灵敏度包括参数空间的区域,其中轻暗物质被预测为具有与测量的暗物质密度一致的所需遗迹密度。浅深度的背景需要仔细考虑。然而,存在几个签名,包括强大的方向签名,即使在存在背景的情况下也可以进行检测。
2019-01-06 astro-ph.IM physics.ins-det
Discovery potential for directional Dark Matter detection with nuclear emulsions
直接寻找暗物质是当今最热门的研究课题之一,许多实验努力致力于寻找由弱相互作用大质量粒子(WIMPs)散射引起的核反冲。探测器能够重建原子核对散射的WIMP的反冲方向,这开辟了一个新的领域,可能将暗物质的研究扩展到中微子背景之外。利用方向性还可以通过明确的信号背景分离来证明暗物质的星系起源。事实上,反冲核的角分布集中在天鹅座的方向,而背景分布预计是各向同性的。目前的定向实验是基于气体TPC,其灵敏度是有限的小可实现的检测器质量。在本文中,我们提出了一个定向实验的基础上使用的固体目标,新开发的核乳胶和光学读出系统达到前所未有的纳米分辨率的发现潜力。
2018-01-19 astro-ph.CO hep-ph physics.ins-det
Development of a Negative Ion Micro TPC Detector with SF$_{6}$ Gas for the Directional Dark Matter Search
研制了负离子微时间投影室(NI $μ$ TPC),并对其性能进行了研究。NI $μ$ TPC是一种新技术,能够测量自触发TPC的绝对$z$坐标。该技术提供了全基准化分析,这是不可能与传统的气态TPC,是有用的定向暗物质搜索方面的背景抑制和角分辨率的提高。开发的NI $μ$ TPC原型的检测体积为12.8 $\times$ 25.6 $\times$ 144 mm $^{3}$。使用SF $_{5}^{-}$的少数载波以16 mm的定位精度确定绝对$z$坐标。同时,成功重建了空间分辨率为130 $μ\rm{m}$的三维(3D)轨迹。这是第一次演示三维跟踪与绝对$z$坐标的检测,这是提高定向暗物质搜索灵敏度的重要一步。
2020-04-21 astro-ph.IM physics.ins-det
MIMAC: A micro-tpc matrix for dark matter directional detection
暗物质定向探测开辟了一个新的领域,在宇宙学带来的可能性,以建立一个地图的核反冲,将能够探索银河系的暗物质晕,使访问这种物质的粒子表征和形状的晕。MIMAC(MIcro-tpc MAGNETIC of Chambers)合作在过去几年中开发了一种原始原型探测器,该探测器基于大型像素化micromegas与专用快速自触发电子器件的直接耦合,显示了新一代定向探测器的可行性。这种搜索策略的发现潜力进行了讨论和说明。2012年6月,第一个双室原型已经安装在Modane地下实验室(LSM),并显示了第一个地下背景事件,增益稳定性和校准。
2013-04-08 astro-ph.CO physics.ins-det
Study of Negative-Ion TPC Using μ-PIC for Directional Dark Matter Search
负离子时间投影室(TPC)已被研究用于低速率和高分辨率的应用,如暗物质搜索实验。最近,在自触发TPC中实现了全体积基准化。这种创新技术证明了MWPC-TPC背景的显著减少。我们用μ-PIC+GEM系统研究了负离子TPC,在低压下用CS $_{2}$和SF $_{6}$气体获得了足够的气体增益。我们期望通过更好的电子设备来提高探测器的灵敏度和角分辨率。
2017-09-19 astro-ph.IM physics.ins-det
Energy deposition on nuclear emulsion by slow recoil ions for directional dark matter searches
本文计算了5 - 200 keV的C离子和5 - 600 keV的Kr离子在核乳胶上沉积的电子能量,并与快离子沉积的电子能量进行了比较,为设计和建造定向暗物质搜寻的细颗粒核乳胶提供了依据。核猝灭因子和电子LET(线性能量转移),沿离子轨道沉积的特定电子能量,进行了评估。对重离子径迹结构的核心和半影进行了修正,以理解由暗物质候选者WIMP产生的反冲离子撞击核乳胶中AgBr晶体的核所产生的径迹。本文还研究了$α$ -衰变产生的100 - 180~keV重反冲离子Pb离子。此外,考虑到地下实验室中本底中子的影响,还计算了25 - 80 keV质子离子的径迹结构。
2019-05-16 hep-ex physics.ins-det
Dark Matter directional detection: comparison of the track direction determination
已经提出了几种定向技术用于暗物质的定向探测,其中包括各向异性晶体探测器、核乳胶板和低压气态TPC。关键是要获得由于WIMP的弹性散射引起的核反冲的初始方向。在这篇文章中,我们的目的是估计,对于每种方法,如何反冲轨道的初始方向的信息被保存在不同的探测器材料。我们使用SRIM模拟代码来模拟每种材料中第一个反冲核的运动。我们建议使用一个新的观察,D,量化保存的反冲核在检测器中的初始方向。我们表明,在乳液混合物和各向异性晶体,初始方向是失去了非常早,而在一个典型的TPC气体混合,方向是保存完好。
2017-01-16 astro-ph.IM physics.ins-det
MIMAC: MIcro-tpc MAtrix of Chambers for dark matter directional detection
非重子暗物质的定向探测是区分WIMP事件和中子的一种很有前途的搜索策略,中子是暗物质直接探测的最终背景。这种策略需要精确测量的能量下降到几个千电子伏和三维重建的轨道下降到几毫米。MIMAC(MIcro-tpc MAGNETIC的商会)合作在过去几年中开发了一个原始的原型探测器的基础上直接耦合的大型像素化micromegas与一个特殊的开发快速自触发电子显示的可行性,新一代的定向探测器。第一个双室原型已于2012年6月安装在Modane地下实验室。显示了第一个背景事件、增益稳定性和校准。第一个频谱的核反冲显示来自氡子体的三维轨道。
2013-11-04 astro-ph.CO physics.ins-det
Measurement of directional range components of nuclear recoil tracks in a fiducialised dark matter detector
我们提出的结果,从第一次测量的轴向范围组件的基准中子感生的核反冲轨道使用DRIFT定向暗物质探测器。在30:10:1 Torr的CS $_2$:CF $_4$:O $_2$气体混合物中,使用不同种类的阴离子之间的时间电荷载流子分离,在DRIFT实验中基准化核反冲事件。对于该测量,通过将探测器从不同方向暴露于$^{252}$ Cf源来产生中子感生核反冲径迹。使用这些事件,当中子源从一个探测器轴移动到另一个时,探测器对预期的轴向方向特征的灵敏度进行了研究。从这些测量中获得的结果表明,在这种基准气体模式下,DRIFT检测器对轴向方向特征具有明显的灵敏度。
2017-07-28 astro-ph.HE astro-ph.IM hep-ex
CYGNO: Triple-GEM Optical Readout for Directional Dark Matter Search
CYGNO是一个实现立方米演示器的项目,用于研究大体积、配备GEM的TPC读出的光学方法性能的可扩展性。这是CYGNUS原型合作的一部分,旨在构建一个地下观测站网络,用于定向暗物质搜索。结合使用高粒度sCMOS和快速传感器读出在倍增过程中GEM通道中产生的光,一方面可以重建轨道的3D方向,提供准确的能量测量和对源方向性的灵敏度,另一方面,高粒子识别能力非常有用,以区分核反冲。将介绍所进行的研发结果和未来30-100立方米实验的步骤。
2019-10-21 hep-ex physics.ins-det
MPGD Optical Read Out for Directional Dark Matter Search
时间投影法是追踪低能释放粒子的理想方法。可以通过中等数量的通道读出大体积,提供敏感体积内的带电轨道的完整3D重建。它不仅允许测量总释放能量,而且还允许测量沿着轨道的能量释放密度,这对于粒子识别和解决轨道的首尾模糊性非常有用。此外,气体是研究暗物质相互作用的一个非常有趣的目标。在气体中,核反冲力可以传播足够长的距离,产生足够长的轨迹,以便获得和重建。
2019-01-14 hep-ex physics.ins-det
Dark Matter directional detection with MIMAC
定向探测是一种很有前途的直接暗物质搜索策略。在银道坐标系中,WIMP事件的核反冲径迹角分布应呈现各向异性。该策略需要测量具有约5 keV的阈值的反冲能量,并且3D反冲跟踪下降到几毫米。MIMAC项目以\textmu -TPC矩阵为基础,包括$CF_4$和$CHF_3$,正在开发中。2012年6月,在LSM(Modane的Souterrain)安装了一个双室原型。对前四个月数据采集的初步分析首次允许观察到来自$\mathrm{^{222}Rn}$子代的反冲。
2013-06-18 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.ins-det
In situ measurement of the electron drift velocity for upcoming directional Dark Matter detectors
三维径迹重建是定向暗物质探测的关键问题,它需要精确的电子漂移速度信息。已知Magboltz模拟给出了该参数的良好评价。然而,在长时间尺度上在地下操作的大TPC的特征可以在于有效电子漂移速度,其可以不同于通过模拟评估的值。因此,需要对该关键参数进行原位测量,因为这是避免3D轨迹重建中的偏差的一种方式。提出了一种利用MIMAC探测器测量电子漂移速度的方法。它在两种气体混合物上进行了测试:CF4和CF4 + CHF3。选择后者作为MIMAC探测器,因为我们预计将CHF 3加入到纯CF 4中将降低电子漂移速度。这是定向暗物质的一个关键点,因为在保持气体混合物中几乎相同的氟含量的同时,将改进沿漂移场的轨迹采样。我们表明,在50毫巴的漂移速度减少了约5倍时,加入30%的CHF 3。
2014-01-28 astro-ph.IM physics.ins-det
Development of a low-background micro pixel chamber for directional dark matter searches
本文研制了低本底微像素室(LBG$\mu$-PIC),其氡发射率低于现有$\mu$-PIC的1/60,虽存在增益不均匀性但可校正后用于方向性WIMP探测。
2024-03-18 hep-ex physics.ins-det
Simulations of the Nuclear Recoil Head-Tail Signature in Gases Relevant to Directional Dark Matter Searches
我们提出了第一个详细的模拟头尾效应相关的定向暗物质搜索。大多数的电离电荷的位置的调查,无论是在开始的一半(尾部)或在结束的一半(头部)的核反冲轨道进行碳和硫反冲在40托负离子二硫化碳和氟反冲在100托四氟化碳。SRIM模拟程序,连同一个专门编写的蒙特卡罗发生器,用于模拟生产的电离对,扩散和基本读出几何相关的潜在的真实探测器的情况下,如正在开发的漂移实验。结果清楚地表明存在的头-尾轨道不对称性,但严重影响的幅度由两个竞争因素:性质的阻止能力和细节的范围离散。前者往往导致尾部大于头部,后者则相反。
2009-02-25 hep-ex physics.ins-det
Measurement of the electron drift velocity for directional dark matter detectors
三维径迹重建是定向暗物质探测的关键问题。它需要对电子漂移速度有精确的了解。已知Magboltz模拟给出了该参数的良好评价。然而,在长时间尺度上在地下操作的大TPC的特征可以在于有效电子漂移速度,其可以不同于通过模拟评估的值。因此,该关键参数的原位测量是避免3D轨迹重建中的偏差的一种方式。提出了一种利用MIMAC探测器测量电子漂移速度的方法。它在两种气体混合物上进行测试:$\rm CF_4$和$\rm CF_4+CHF_3$。我们还表明,添加$\rm CHF_3$允许我们降低电子漂移速度,同时保持几乎相同的氟含量的气体混合物。
2014-01-06 astro-ph.IM physics.ins-det