Dark Matter implications from the LZ, PandaX-4T and XENONnT Data
Tsinghua University（清华大学）；Peking University（北京大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）
研究液氙实验数据中高能核反冲事件的暗物质起源，用统一DIAMX框架对多数据集联合拟合，考虑两类暗物质 - 核子相互作用，量化DEC背景影响，指出扩展分析高能数据可有力检验暗物质解释。
2026-07-13 hep-ex hep-ph
Search for Light Inelastic Dark Matter with Low-Energy Ionization Signatures in PandaX-4T
本文利用PandaX-4T低能电离数据探测放热非弹性暗物质，将质量劈裂探测能力推至0.05 keV、质量范围推至亚GeV，并对暗光子混合参数给出严格限制。
2025-08-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Low Radioactive Material Screening and Background Control for the PandaX-4T Experiment
PandaX-4 T是中国锦屏地下实验室采用双相TPC技术进行的吨级暗物质直接探测实验。PandaX-4 T的材料筛选采用了多种超低本底技术，包括HPGe γ谱、ICP-MS、中子活化分析、氡射气测量系统、氪分析站和α探测系统。选择低背景材料组装探测器。研究了表面处理程序以进一步抑制放射性背景。结合测量结果和蒙特卡罗模拟，估算了PandaX-4 T在1-25 keV $\rm{}_{ee}$能区的总物质本底率：电子反冲为（9.9 $\pm$ 1.9）$\times \ 10^{-3}$ mDRU，核反冲为（2.8 $\pm$ 0.6）$\times \ 10^{-4}$ mDRU.此外，估计检测器中的$^{nat}$ Kr <8 ppt。
2022-04-23 hep-ex physics.ins-det
Exploring the dark matter inelastic frontier with 79.6 days of PandaX-II data
我们在这里报告的搜索结果的非弹性散射的暗物质（初始和最终状态的暗物质粒子的区别是一个小的质量分裂）与核子的第一个79.6天的PandaX-II数据（运行9）。我们设置的上限为自旋无关的WIMP核子散射截面高达300 keV/c $^2$的质量分裂在两个基准暗物质质量为1和10 TeV/c $^2$。
2017-10-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Signal Response Model in PandaX-4T
本文系统构建并拟合了PandaX-4T暗物质探测器的信号响应模型，覆盖电子反冲与核反冲关键能区，并整合信号重建、选择与修正方法，为数据解释提供关键支撑。
2024-06-15 hep-ex physics.ins-det
A search for solar axions and anomalous neutrino magnetic moment with the complete PandaX-II data
根据XENON 1 T最近报道的事件过量，我们报告了在PandaX-II的完整数据集中使用低能电子反冲事件寻找新的物理信号。这些数据对应于100.7吨-天的液体氙总暴露量。通过对主要背景谱的稳健估计，我们对具有增强磁矩的太阳轴子和中微子进行了灵敏的搜索。在90%的置信水平下，我们发现当轴子质量小于$\rm 0.1~keV/c^2$时，轴子-电子耦合$g_{Ae}<4.6\times 10^{-12}$和中微子磁矩$μ_ν<4.9\times 10^{-11}μ_{B}$都满足。从XENON 1 T观察到的过量在我们的实验限制范围内。
2021-11-23 hep-ex
Dark Matter Search Results from the Commissioning Run of PandaX-II
我们提出了一个搜索的结果，从位于中国锦屏地下实验室的PandaX-II实验的调试运行的WIMP。获取了暴露量为306 $\times$ 19.1 kg-天的WIMP搜索数据集，而其主要$^{85}$ Kr背景用作电子反冲校准。没有发现WIMP的候选者，在WIMP质量为44.7~GeV/c $^2$时，自旋无关的弹性WIMP-核子截面的上限为90%，最低的排除截面为2.97 $\times$ 10 $^{-45}$ ~cm $^2$ .
2016-06-05 hep-ex physics.ins-det
Constraining Dark Matter Models with a Light Mediator from PandaX-II Experiment
在中国锦屏地下实验室的PandaX-Ⅱ直接探测实验中，我们寻找了带有光介质的暗物质模型的核反冲信号。使用2016年和2017年运行中收集的数据，对应于54吨/天的总暴露量，我们设定了零动量暗物质-核子截面的上限。当介质质量与典型动量传递相当或低于典型动量传递时，这些限制强烈依赖于介质质量。我们应用我们的研究结果来约束自相互作用的暗物质模型与光介质与标准模型粒子混合，并设置强限制的模型参数空间的暗物质质量范围从$5~{\rm GeV}$到$10~{\rm TeV}$。
2018-06-14 hep-ex hep-ph
Measurement of solar $pp$ neutrino flux with the new PandaX-4T data
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；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）
利用PandaX-4T二期数据，通过中微子-电子弹性散射测量太阳pp中微子通量，结合一期数据得到通量为$(8.5 \pm 3.5)\times 10^{10}$ cm$^{-2}$s$^{-1}$，首次在165 keV以下给出正指示。
2026-07-03 hep-ex
Search for Solar Boosted Dark Matter Particles at the PandaX-4T Experiment
PandaX-4T 利用 1.54 吨·年数据首次实验搜索太阳助推暗物质的电子反冲信号，在 0.02–10 MeV/c² 质量范围内给出最严格截面约束，较此前提升 23 倍。
2025-05-13 hep-ex hep-ph
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）
PandaX-4T利用259天数据，对轻暗物质进行搜索，设定了新的最严格约束，并提高了暗物质-电子散射截面的上限。
2025-12-24 hep-ex
Dark Matter Search Results from the PandaX-4T Commissioning Run
我们报告的第一个暗物质的搜索结果使用PandaX-4 T的调试数据。使用时间投影室与3.7吨的液体氙靶和0.63吨$\cdot$年的曝光，1058个候选事件被确定在一个近似的核反冲能量窗口5和100千电子伏之间。未观察到显著超过背景。我们的数据对暗物质-核子自旋无关相互作用设置了严格的限制，具有最低的排除截面（90%C. L.）在暗物质质量为30 GeV/ $c^2$的情况下，$3.8\times10^{-47} $ cm $^2$。
2021-12-18 hep-ex physics.ins-det
Internal Calibration of the PandaX-II Detector with Radon Gaseous Sources
我们发展了一种用$^{220}$ Rn标定PandaX-Ⅱ探测器低能电子反冲（ER）的方法。天然钍化合物释放出的$^{220}$ Rn通过氙净化系统进入探测器。从2017年到2019年，我们进行了三次不同氡源的专门校准活动。我们研究了探测器对$α$、$β$和$γ$粒子的响应，重点是低能ER事件。在2017年和2018年的运行期间，$^{222}$ Rn的放射性量约为$^{220}$ Rn的1\%，钍颗粒污染可忽略不计，尤其是在2018年。在PandaX-II中，我们还在$^{222}$ Rn注入的帮助下首次测量了$^{214}$ Pb的背景贡献。使用$^{220}$ Rn和$^{222}$ Rn的校准策略将在即将到来的PandaX-4 T实验中实施，并且也可以用于其他氙基探测器。
2021-01-04 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Horizontal Position Reconstruction in PandaX-II
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
2021-10-07 hep-ex physics.ins-det
Dark Matter Search Results from 1.54 Tonne$\cdot$Year Exposure of PandaX-4T
PandaX-4T 基于 1.54 吨·年曝光数据开展盲分析，未发现显著核反冲超出，并在 40 GeV/c² 处给出 1.6×10⁻⁴⁷ cm² 的自旋无关截面排除限，为 100 GeV/c² 以上暗物质提供最严格约束。
2025-02-07 hep-ex
Search for Cosmic-ray Boosted Sub-MeV Dark-Matter-Electron Scattering in PandaX-4T
本研究利用 PandaX-4T 液氙探测器 0.63 吨·年的调试数据，首次搜寻宇宙线加速的亚 MeV 暗物质与电子的弹性散射，并对 10 eV/c² 至 3 keV/c² 质量范围的散射截面给出新约束。
2024-09-06 hep-ex hep-ph
A Search for the Cosmic Ray Boosted Sub-GeV Dark Matter at the PandaX-II Experiment
本文报道了利用位于中国锦屏地下实验室的PandaX-Ⅱ探测器的100吨级$\cdot$日全数据集对宇宙射线助推的暗物质进行的一次新的搜索。利用从宇宙射线中获得的额外能量，亚GeV的暗物质粒子可以在探测器中产生可见的反冲信号。利用速率和能量谱的日调制，进一步提高了信号的灵敏度。我们的结果排除了暗物质-核子弹性散射截面之间的10 $^{-31}$厘米$^{2}$和10 $^{-28}$厘米$^{2}$的暗物质质量从0.1 MeV/ $c^2$到0.1 GeV/ $c^2$，一个大的参数空间以前未探索的实验合作。
2022-04-11 hep-ex physics.ins-det
Implications of first neutrino-induced nuclear recoil measurements in direct detection experiments
本文评估了 PandaX-4T 和 XENONnT 首次通过 CEνNS 测量 $^8$B 太阳中微子诱发核反冲对中微子非标准相互作用的限制能力，发现其灵敏度与 COHERENT 数据相当，并能覆盖纯 $τ$ 味参数。
2024-09-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Revisiting the Fermionic Dark Matter Absorption on Electron Target
在有效场论的背景下，我们对电子靶上的费米DM吸收相互作用进行了系统的研究。费米子DM吸收不仅对亚MeV DM敏感，具有有效的能量释放，而且在电子反冲谱中具有清晰的峰，其形状在很大程度上由原子效应决定。用Xenon 1 T和PandaX-II数据拟合，DM质量分别在$m_χ= 59$ keV和105 keV，而截止尺度被探测到约1 TeV。对早期宇宙中的DM过剩产生、不可见衰变对宇宙演化的影响以及DM可见衰变产生的天体物理X（γ）射线进行了深入探讨，给出了最新的约束条件。由于张量和伪标量算子的严格限制，其他费米子DM算子在吨级直接探测实验中特别感兴趣，如PandaX-4 T，XENONNT和LZ。
2022-01-27 hep-ex hep-ph
The Inelastic Frontier: Discovering Dark Matter at High Recoil Energy
在直接探测实验中，粒子暗物质主要是非弹性散射离开原子核，存在着动机良好的模型。这种非弹性跃迁导致DM在地面实验中向上散射到比DM本身重550 keV的激发态。这种大小的非弹性跃迁受到运动学和核形状因子的高度抑制。我们扩展了以前的研究非弹性DM，以确定本界的散射截面，并提高灵敏度的前景。三种场景提供了说明性的例子：几乎纯的Higgsino DM;磁非弹性DM;以及具有暗光子交换的非弹性模型。我们确定的弹性散射率，以及验证，放热转换是可以忽略不计的。目前，截面上最强的边界来自LUX-PandaX的氙（δ< 160 keV）、PICO的碘（160 < δ< 300 keV）和CRESST的钨（当δ> 300 keV时）。有趣的是，一旦δ> 200 keV，弱尺度（和更大的）DM -核子散射截面是允许的.这些实验的相对竞争力取决于每个实验所采用的反冲能的上限，以及对探测器中最重元素质量的强烈敏感性。几个影响，包括相当大的反冲能量依赖的年度调制，并为未来的实验改进进行了讨论。我们表明，氙实验可以改善PICO的结果，如果他们要分析他们现有的数据在一个更大的范围内的反冲能量，即，20-500 keV。我们还推测在CRESST的几个报告事件之间的45-100千电子伏，可以解释为非弹性DM散射。未来的PICO、CRESST和氙实验数据可以通过高能反冲数据的分析来验证这一点。
2017-01-21 hep-ex hep-ph
When backgrounds become signals: neutrino interactions in xenon-based dark matter detectors
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)（意大利国家核物理研究所）；Università degli Studi di Cagliari（卡利亚里大学）
本文利用XENONnT、PandaX-4T和LUX-ZEPLIN的最新电子反冲和核反冲数据，研究标准模型及超出标准模型的新物理，特别关注太阳中微子的τ中微子成分对味相关新物理的约束。
2026-06-03 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Bounds on new neutrino interactions from the first CE$ν$NS data at direct detection experiments
基于PandaX-4T和XENONnT首批太阳中微子CEνNS数据，提取低动量转移弱混合角，并对标量、矢量、轴矢量、张量及U(1)B-L新中微子相互作用给出竞争性限制，展示暗物质探测器作为中微子探测设施检验新物理的潜力。
2024-11-18 hep-ex hep-ph
First Indication of Solar $^8$B Neutrino Flux through Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering in PandaX-4T
PandaX-4T液氙探测器利用相干弹性中微子-原子核散射，以2.64σ显著性首次观测到太阳$^8$B中微子流强的迹象，结果与标准太阳模型预测一致，为暗物质直接探测实验中的首次相关发现。
2024-09-13 astro-ph.SR hep-ex nucl-ex
Exploring New Physics with O(keV) Electron Recoils in Direct Detection Experiments
受最近XENON 1 T结果的启发，我们探索了各种新的物理模型，这些模型可以通过在O（keV）阈值直接检测实验中搜索电子反冲来发现。首先，我们考虑光玻色子的吸收，无论是作为暗物质遗迹还是直接在太阳中产生。在后一种情况下，我们发现，千电子伏质量玻色子在太阳中产生的数据提供了足够的拟合，但排除恒星冷却约束。我们通过引入一种新颖的变色龙样轴子模型来解决这种紧张局势，该模型可以解释多余的同时逃避恒星边界。我们发现，只有当暗物质是暗光子或轴子时，玻色子暗物质的吸收才能为过量提供可行的解释。在后一种情况下，疏磁轴子耦合是必要的，以避免X射线的约束。其次，我们分析了暗物质-电子散射的模型，以确定哪些模型可以解释过量。暗物质与电子的标准散射通常与低阈值实验的数据相冲突。与重介质的动量相关相互作用可以用比GeV重的暗物质质量来拟合数据，但通常与对撞机的限制有关。接下来，我们考虑暗物质由两个（或更多）状态组成，具有小的质量分裂。较重态向较轻态的放热（向下）散射可以拟合keV质量分裂的数据。最后，我们考虑一个子组件的暗物质，通过散射宇宙射线加速，发现暗物质相互作用虽然O（100千电子伏）-质量介质可以适合的数据。然而，这种情况下所需的截面通常受到光介体的互补探针的挑战。在整个研究过程中，我们实施了未分组的Monte Carlo分析，并使用了改进的XENON 1 T事件的能量重建。
2020-09-08 hep-ex hep-ph
Solar Active-Sterile Neutrino Conversion with Atomic Effects at Dark Matter Direct Detection Experiments
最近的XENON 1 T过剩可以解释为太阳活动-无菌中微子通过光介体与束缚电子的转换。然而，在太阳中微子的解释中，原子效应通常被忽略。我们系统地建立了束缚电子和电离电子的二次量子化形式，以考虑原子效应。这种形式具有很大的通用性，可以包含中微子和暗物质散射的各种相互作用。计算结果表明，原子效应引起的截面的变化对微分截面有重要影响。在暗物质直接探测实验中，即使是高能太阳中微子，低能电子反冲信号中也必须包含原子效应。利用XENON 1 T数据的最佳拟合值，我们还预测了PandaX-4 T，XENONnT和LZ实验的事件率。
2022-05-19 hep-ex hep-ph
Earth Shielding and Daily Modulation from Electrophilic Boosted Dark Particles
本文模拟天体物理起源的亲电增强暗粒子穿越地球时与原子电子的相互作用，为 XENONnT、PandaX 和 LUX-ZEPLIN 等直接探测实验预测信号的日调制特征。
2023-07-13 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Neutrino electromagnetic properties and sterile dipole portal in light of the first solar CE$ν$NS data
本文研究中微子电磁性质（磁矩、电荷及活性-惰性跃迁磁矩门户）对暗物质直接探测实验中$^8$B太阳中微子CE$ν$NS最新迹象的影响，并利用XENONnT和PandaX-4T数据首次推导出基于CE$ν$NS的电磁性质约束。
2024-12-19 hep-ex hep-ph
Primordial black holes as cosmic accelerators of light dark matter: Novel direct detection constraints
State Key Laboratory of Dark Matter Physics, Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院、紫江研究院暗物质国家重点实验室）；Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE) & Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室、上海粒子物理与宇宙学重点实验室）；Indian Institute of Science Education and Research - Bhopal（印度科学教育研究所博帕尔分校）
研究通过原初黑洞蒸发产生轻暗物质，探讨其在直接探测实验中的电子 recoil 特征，并利用 XENONnT、LZ 和 PandaX-4T 数据对轻暗物质进行限制，同时讨论未来中微子探测器的探测前景。
2026-06-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Exploring for sub-MeV Boosted Dark Matter from Xenon Electron Direct Detection
直接探测实验由于反冲能量的阈值而失去了寻找亚MeV轻暗物质候选者的灵敏度。然而，这种轻的暗物质粒子可以被高能宇宙射线加速，这样它们就可以被现有的探测器探测到。从XENON 100/1 T实验中导出了增强光暗物质和电子散射的约束条件。我们说明的能量依赖的截面起着至关重要的作用，在提高检测灵敏度，也直接检测和其他实验的互补性。
2020-06-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
A systematic investigation on dark matter-electron scattering in effective field theories
本文在有效场论框架下系统研究了暗物质-电子相互作用，涵盖标量、费米子和矢量三种暗物质情形，构建了相对论与非相对论算符并推导散射率，利用XENON10、XENON1T和PandaX-4T数据对亚GeV暗物质质量设定了强约束。
2024-07-22 hep-ex hep-ph
Exploring light dark matter with the Migdal effect in hydrogen-doped liquid xenon
本文结合掺氢液氙与 Migdal 效应，评估 HydroX 及未来 XLZD 对 MeV–GeV 轻暗物质的探测能力，显著提升自旋相关质子散射灵敏度。
2024-05-09 hep-ex hep-ph
Micro-physics simulations of columnar recombination along nuclear recoil tracks in high-pressure Xe gas for directional dark matter searches
方向灵敏度是WIMP暗物质研究的一个重要方面。然而，在大的目标质量下使核反冲的方向可见是一个挑战。为了实现这一目标，我们正在探索一种新的方法，通过利用柱状复合来检测高压氦气中短核反冲轨道的方向，长度可达几微米。柱状复合根据径迹和电场方向之间的角度改变闪烁和电离产率。为了实现这一点，电子的有效冷却至关重要。为了增强这种效应，三甲基胺（TMA）是一种候选添加剂，它不仅能有效地冷却电子，而且能通过潘宁转移增加柱状复合的量。我们进行了详细的模拟电离电子输运产生的核反冲在一个N2O3 + TMA气体混合物，并评估了柱状重组信号的大小。结果表明，在某些理想情况下，可以获得的方向性信号的磁道长度超过几个微米。虽然仍需要更多的研究与现实的假设，以评估这种技术的可行性，这可能打开了一个新的可能性暗物质搜索。
2015-05-14 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Exploring Portals to a Hidden Sector Through Fixed Targets
我们讨论了中微子实验的灵敏度在光度前沿通用隐藏部门包含新的（子）GeV中性状态。这些态与标准模型之间的弱相互作用，可以在固定目标质子束设施上通过所有允许的可重整“入口”（在希格斯、矢量和中微子区）进行有效探测，对对撞机具有互补的灵敏度。我们专注于动力学混合矢量门户，并表明，一个新的隐蔽U（1）规范扇区的参数空间的某些区域，具有长寿命的亚GeV质量状态衰变到标准模型轻子已经受到LSND，MiniBooNE和NuMI/MINOS数据集的严重限制。此外，如果入口允许进入稳定的中性粒子，如兆电子伏级的暗物质，通常预测中微子束伴随着“暗物质束”，通过探测器中类似中性电流的相互作用可以观察到。因此，我们表明，LSND电子反冲事件样本目前提供了最严格的直接约束兆电子伏级的暗物质模型。
2009-10-14 hep-ex hep-ph
Exploring New Features of Neutrino Oscillations with a Triton Source and a Large Spherical TPC
本文研究了最大能量为18.6KeV的低能中微子在triton衰变过程中可能出现的中微子振荡。这种低能量的中微子振荡只能通过中微子电子散射来检测。新的特点是，截面是敏感的带电和中性电流的事实。因此，人们可以同时探测电子中微子的消失以及其他两种味道的出现。通过用中微子谱折叠微分截面，可以研究振荡参数随电子能量的变化。为此目的的技术挑战可以概括为构建能够在先前已经描述的\cite{NOSTOS1}所需的低背景约束内检测低至几百eV的低能量反冲的非常大的TPC。这里我们只提到，在这个实验中直接测量的涉及小角度θ_13的振荡完全包含在检测器内。对于上述角度的测量，将实现百分之几的灵敏度。
2005-06-02 hep-ex hep-ph
Probing a Heavy Dark $Z$ Boson at Multi-TeV Muon Colliders: Leveraging the Optimized Recoil Mass Technique
本文提出在多 TeV 缪子对撞机上利用伴随产生 $Z_{\rm D}\gamma$ 的光子反冲质量优化截断，结合 $jjX$ 和 $e^+e^-$ 道，将重暗 $Z$ 玻色子的动力学混合参数灵敏度提升至 $O(10^{-3})$，超越 100 TeV 质子对撞机。
2025-01-04 hep-ex hep-ph
Testing light and heavy vector mediators with solar CE$ν$NS measurements
Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC‐Universitat de Valéncia（粒子物理研究所（IFIC），西班牙科学委员会-瓦伦西亚大学）；University of Hamburg（汉堡大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所（INFN），格兰萨索国家实验室）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）
利用太阳CEνNS测量测试轻重矢量介质中介子，通过联合分析核 recoil 数据提取中微子通量归一化和弱混合角信息，推导非标准中微子相互作用约束。
2026-07-28 hep-ex hep-ph
Exploring low-energy neutrino physics with the Coherent Neutrino Nucleus Interaction Experiment (CONNIE)
相干中微子-核相互作用实验（英语：Coherent Neutrino-Nucleus Interaction Experiment，缩写：NEIE）使用低噪声全耗尽电荷耦合器件（英语：Full-depleted Charge-coupled Devices，缩写：CCD），目的是测量反应堆反中微子与硅核的相干弹性散射（CE $ν$ NS）的低能反冲，并测试非标准中微子相互作用（英语：Nonstandard Neutrino Interaction，缩写：NSI）。我们在这里报告了2016年部署的探测器阵列的第一批结果，考虑到47.6 g（8个CCD）的有效质量，该探测器阵列在距离Angra 2核反应堆堆芯30 m处运行，热功率为3.8 GW。通过比较反应堆开启（2.1公斤-天）和反应堆关闭（1.6公斤-天）时收集的数据来搜索中微子事件。结果表明，没有多余的反应堆上的数据，达到世界纪录的灵敏度下降到反冲能量约1千电子伏（0.1千电子伏电子当量）。新物理学的95%置信限是在事件发生率为该能量标度下标准模型预期事件发生率的40倍时建立的。这里呈现的结果为低能中微子物理提供了一个新的窗口，允许人们首次探索通过CCD的低阈值可获得的能量。它们将导致对来自核反应堆的反中微子的CE $ν$ NS的NSI的新约束。
2019-10-11 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
First constraint on the weak mixing angle using direct detection experiments
本研究利用吨级暗物质直接探测实验的太阳中微子数据，首次在亚GeV及0.1 MeV等未被探索的低能区对标准模型关键参数弱混合角实现约束，为下一代实验在keV-MeV能区的精确测量奠定基础。
2025-09-04 astro-ph.SR hep-ex hep-ph
Dark Parton Shower Effects for Cosmic Ray Boosted Dark Matter
College of Physics, Sichuan University（四川大学物理学院）；Institute of Physics, Henan Academy of Sciences（河南省科学院物理研究所）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
本文利用蒙特卡洛框架研究了暗部分子簇射对宇宙线增强暗物质直接探测的影响，发现其能显著改变CRDM通量并放宽PandaX-4T等实验对动力学混合参数的界限。
2026-10-30 hep-ex hep-ph
Calibration of the liquid argon ionization response to low energy electronic and nuclear recoils with DarkSide-50
DarkSide-50已经证明了双相液氩时间投影室在探索GeV/c $^2$质量范围内的WIMP相互作用方面的高潜力。该技术的基础上，通过在气相中的电致发光放大的电离信号的检测，允许探索反冲能量下降到子千电子伏的范围。利用DarkSide-50测量了$\sim$ 180~eV $_{er}$的电子反冲电离产额，利用$^{37}$ Ar和$^{39}$ Ar衰变，并用D-I-mel盒模型外推到少数电离电子。此外，我们提出了一个依赖于模型的测定核反冲的电离响应$\sim$ 500~eV $_{nr}$，有史以来最低的液氩，使用\textit{in situ}中子校准源和外部数据集从中子束实验。
2021-09-15 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Projected Sensitivity of Paleo-Detectors to Dark Matter Effective Interactions with Nuclei
The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；University of North Florida（北佛罗里达大学）；Jožef Stefan Institute（约瑟夫·斯蒂芬研究所）
本文研究古探测器对暗物质与核相互作用的灵敏度，基于非相对论有效场论，考虑了不同散射类型和目标矿物的背景影响，比较了其灵敏度与现有实验的限制。
2026-03-13 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Closing the dark photon window to thermal dark matter
本文利用PICO-60、XENON-1T和PANDAX-4T等直接探测实验结果，证明暗光子作为标准模型与暗电子之间媒介粒子的隐逸暗物质情景受到严格约束，从而关闭了热暗物质暗光子门户的实验室搜寻窗口，并呼吁探索替代模型。
2023-11-29 hep-ex hep-ph hep-th
Exploring light dark matter with the DarkSPHERE spherical proportional counter electroformed underground at the Boulby Underground Laboratory
本研究提出了将在伯尔比地下实验室地下电铸的3米直径DarkSPHERE球形正比计数器概念，依托NEWS-G合作组经验，采用低本底设计与特殊气体混合方案，可提升0.05-10GeV轻暗物质的探测灵敏度，还可搜寻其他类型暗物质信号。
2023-12-14 hep-ex hep-ph
Direct detection of dark energy: the XENON1T excess and future prospects
我们探讨了当前和即将到来的地面暗物质直接探测实验直接探测暗能量的前景。如果暗能量是由一个新的光自由度耦合到物质和光子驱动的，那么暗能量量子预计将在太阳中产生。这些量子自由地流向地球，在那里它们可以与标准模型粒子在直接探测实验的探测室中相互作用，这表明这些实验可以用来测试暗能量。屏蔽机制抑制了与新的轻粒子相关的第五种力，是许多暗能量模型的必要特征，它阻止了太阳核心的产生过程，同样，也阻止了红巨星、水平支星和白矮星核心的产生过程。相反，暗能量与光子的耦合导致了太阳速跃层的强磁场的产生，其机制类似于普里马科夫过程。这就允许在地球上探测到信号，同时避开了通常由新的轻粒子的恒星探测器产生的强烈约束。作为一个例子，我们研究是否可以通过变色龙屏蔽的暗能量来解释最近报道的XENON 1 T合作的电子反冲过剩，并发现这样一个模型是首选的背景只假设在$2.0σ$水平，在大范围的参数空间不排除恒星（或其他）探针。这增加了一种诱人的可能性，即XENON 1 T可能已经实现了对暗能量的首次直接探测。最后，我们研究了使用计划中的未来探测器（如XENONNT，PandaX-4 T和LUX-ZEPLIN）确认这种情况的前景。
2021-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ex
