At present, application of Superheated Droplet Detectors (SDDs) in WIMP dark matter searches has been limited to the spin-dependent sector, owing to the general use of fluorinated refrigerants which have high spin sensitivity. Given their recent demonstration of a significant constraint capability with relatively small exposures and the relative economy of the technique, we consider the potential impact of heavy versions of such devices on the spin-independent sector. Limits obtainable from a $\mathrm{CF_{3}I}$-loaded SDD are estimated on the basis of the radiopurity levels and backgrounds already achieved by the SIMPLE and PICASSO experiments. With 34 kgd exposure, equivalent to the current CDMS, such a device may already probe to below 10$^{-6}$ pb in the spin-independent cross section.
Prospects for SIMPLE 2000: A large-mass, low-background Superheated Droplet Detector for WIMP searches
SIMPLE 2000(用于大质量粒子搜索的过热仪器)将包括一个由8至16个大活性质量($\sim15$ g)过热液滴探测器组成的阵列,将安装在Rustrel Pays d 'Apt的新地下实验室中。有几个因素使SDD成为检测弱相互作用大质量粒子(WIMPs)的有吸引力的方法,即它们对最小电离粒子的固有不敏感性、高氟含量、低成本和在环境压力和温度附近操作。我们在这里评论的制造,校准和已经竞争的第一个限制从简单的原型喷雾干燥器,以及预期立即增加的灵敏度的计划,其目的是在2000年期间的接触$>$ 25千克-天。中等质量的富氟探测器的能力,探索区域的中性伴子参数空间超出了最雄心勃勃的低温项目的范围。
First Dark Matter Limits from a Large-Mass, Low-Background Superheated Droplet Detector
我们报告的制造方面和校准的第一个大的有效质量($\sim15$ g)模块的SIMPLE,粒子暗物质的搜索使用过热液滴探测器(SDDs)。虽然仍然受到手头小数据样本的统计不确定性的限制,但Rustrel-Pays d 'Apt新地下实验室的第一周操作已经提供了与领先实验竞争的轴向耦合弱相互作用大质量粒子(WIMP)的灵敏度,证实SDD是WIMP检测的一种方便,低成本的替代方案。
Data-Driven Modeling of Electron Recoil Nucleation in PICO C$_3$F$_8$ Bubble Chambers
适度过热的泡室探测器的主要优点是它们同时对来自WIMP暗物质的核反冲敏感,而对电子反冲背景不敏感。PICO伽马校准数据的全面分析表明,第一次,电子反冲在C $_3$ F $_8$规模根据一个新的成核机制,而不是一个驱动的热尖峰如先前所假设的。使用该半经验模型,泡室成核阈值可以被调整为对较低能量的核反冲敏感,同时保持优异的电子反冲排斥。PICO-40 L探测器将利用该模型实现低至2.8 keV的热力学阈值,同时由太阳中微子的相干弹性中微子-核散射的单散射事件主导。在一年的运行中,PICO-40 L可以将PICO对自旋相关的WIMP-质子耦合的现有领先限制提高近一个数量级,使WIMP质量大于3 GeV c $^{-2}$,并将有能力超过所有现有的非氙约束的自旋无关的WIMP-核子耦合的WIMP质量从3到40 GeV c $^{-2}$。
Improved dark matter search results from PICO-2L Run 2
报告了2升PICO-2 L C $_3$ F $_8$泡室第二次运行的新数据,总暴露量为129 $\,$ kg-天,热力学阈值能量为3.3 $\,$ keV。这些数据表明,为控制过热流体中的颗粒污染而采取的措施导致在该泡室的第一次运行中观察到的异常背景事件的缺失。在数据中观察到一个单一的核反冲事件,与预测的中子背景速率和观察到的明确的多气泡中子散射事件的速率一致。该室表现出同样出色的电子反冲和α衰变抑制,如以前报道的。这些数据提供了最严格的直接检测限制弱相互作用大质量粒子(WIMP)质子自旋相关散射迄今为止的WIMP质量$<$ 50 $\,$ GeV/c $^2$。