Neutrinoless Double Beta Decay Sensitivity of the XLZD Rare Event Observatory

Autor: XLZD Collaboration, Aalbers, J., Abe, K., Adrover, M., Maouloud, S. Ahmed, Akerib, D. S., Musalhi, A. K. Al, Alder, F., Althueser, L., Amaral, D. W. P., Amarasinghe, C. S., Ames, A., Andrieu, B., Angelides, N., Angelino, E., Antunovic, B., Aprile, E., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Babicz, M., Bajpai, D., Baker, A., Balzer, M., Bang, J., Barberio, E., Bargemann, J. W., Barillier, E., Basharina-Freshville, A., Baudis, L., Bauer, D., Bazyk, M., Beattie, K., Beaupere, N., Bell, N. F., Bellagamba, L., Benson, T., Bhatti, A., Biesiadzinski, T. P., Biondi, R., Biondi, Y., Birch, H. J., Bishop, E., Bismark, A., Boehm, C., Boese, K., Bolotnikov, A., Brás, P., Braun, R., Breskin, A., Brew, C. A. J., Brommer, S., Brown, A., Bruni, G., Budnik, R., Burdin, S., Cai, C., Capelli, C., Carini, G., Carmona-Benitez, M. C., Carter, M., Chauvin, A., Chawla, A., Chen, H., Cherwinka, J. J., Chin, Y. T., Chott, N. I., Chavez, A. P. Cimental, Clark, K., Colijn, A. P., Colling, D. J., Conrad, J., Converse, M. V., Coronel, R., Costanzo, D., Cottle, A., Cox, G., Cuenca-García, J. J., Curran, D., Cussans, D., D'Andrea, V., Garcia, L. C. Daniel, Darlington, I., Dave, S., David, A., Davies, G. J., Decowski, M. P., Deisting, A., Delgaudio, J., Dey, S., Di Donato, C., Di Felice, L., Di Gangi, P., Diglio, S., Ding, C., Dobson, J. E. Y., Doerenkamp, M., Drexlin, G., Druszkiewicz, E., Dunbar, C. L., Eitel, K., Elykov, A., Engel, R., Eriksen, S. R., Fayer, S., Fearon, N. M., Ferella, A. D., Ferrari, C., Fieldhouse, N., Fischer, H., Flaecher, H., Flehmke, T., Flierman, M., Fraser, E. D., Fruth, T. M. A., Fujikawa, K., Fulgione, W., Fuselli, C., Gaemers, P., Gaior, R., Gaitskell, R. J., Gallice, N., Galloway, M., Gao, F., Garroum, N., Geffre, A., Genovesi, J., Ghag, C., Ghosh, S., Giacomobono, R., Gibbons, R., Girard, F., Glade-Beucke, R., Glück, F., Gokhale, S., Grandi, L., Green, J., Grigat, J., van der Grinten, M. G. D., Größle, R., Guan, H., Guida, M., Gyorgy, P., Haiston, J. J., Hall, C. R., Hall, T., Hammann, R., Hannen, V., Hansmann-Menzemer, S., Hargittai, N., Hartigan-O'Connor, E., Haselschwardt, S. J., Hernandez, M., Hertel, S. A., Higuera, A., Hils, C., Hiraoka, K., Hoetzsch, L., Hoferichter, M., Homenides, G. J., Hood, N. F., Horn, M., Huang, D. Q., Hughes, S., Hunt, D., Iacovacci, M., Itow, Y., Jacquet, E., Jakob, J., James, R. S., Joerg, F., Jones, S., Kaboth, A. C., Kahlert, F., Kamaha, A. C., Kaminaga, Y., Kara, M., Kavrigin, P., Kazama, S., Keller, M., Kemp-Russell, P., Khaitan, D., Kharbanda, P., Kilminster, B., Kim, J., Kirk, R., Kleifges, M., Klute, M., Kobayashi, M., Kodroff, D., Koke, D., Kopec, A., Korolkova, E. V., Kraus, H., Kravitz, S., Kreczko, L., von Krosigk, B., Kudryavtsev, V. A., Kuger, F., Kurita, N., Landsman, H., Lang, R. F., Lawes, C., Lee, J., Lehnert, B., Leonard, D. S., Lesko, K. T., Levinson, L., Li, A., Li, I., Li, S., Liang, S., Liang, Z., Lin, J., Lin, Y. -T., Lindemann, S., Linden, S., Lindner, M., Lindote, A., Lippincott, W. H., Liu, K., Loizeau, J., Lombardi, F., Lopes, J. A. M., Lopes, M. I., Lorenzon, W., Loutit, M., Lu, C., Lucchetti, G. M., Luce, T., Luitz, S., Ma, Y., Macolino, C., Mahlstedt, J., Maier, B., Majewski, P. A., Manalaysay, A., Mancuso, A., Manenti, L., Mannino, R. L., Marignetti, F., Marley, T., Undagoitia, T. Marrodán, Martens, K., Masbou, J., Masson, E., Mastroianni, S., Maupin, C., McCabe, C., McCarthy, M. E., McKinsey, D. N., McLaughlin, J. B., Melchiorre, A., Menéndez, J., Messina, M., Miller, E. H., Milosovic, B., Milutinovic, S., Miuchi, K., Miyata, R., Mizrachi, E., Molinario, A., Monteiro, C. M. B., Monzani, M. E., Morå, K., Moriyama, S., Morrison, E., Morteau, E., Mosbacher, Y., Mount, B. J., Müller, J., Murdy, M., Murphy, A. St. J., Murra, M., Naylor, A., Nelson, H. N., Neves, F., Newstead, J. L., Nguyen, A., Ni, K., O'Hare, C., Oberlack, U., Obradovic, M., Olcina, I., Oliver-Mallory, K. C., Gann, G. D. Orebi, Orpwood, J., Ostrowskiy, I., Ouahada, S., Oyulmaz, K., Paetsch, B., Palladino, K. J., Palmer, J., Pan, Y., Pandurovic, M., Pannifer, N. J., Paramesvaran, S., Patton, S. J., Pellegrini, Q., Penning, B., Pereira, G., Peres, R., Perry, E., Pershing, T., Piastra, F., Pienaar, J., Piepke, A., Pierre, M., Plante, G., Pollmann, T. R., Principe, L., Qi, J., Qiao, K., Qie, Y., Qin, J., Radeka, S., Radeka, V., Rajado, M., García, D. Ramírez, Ravindran, A., Razeto, A., Reichenbacher, J., Rhyne, C. A., Richards, A., Rischbieter, G. R. C., Riyat, H. S., Rosero, R., Roy, A., Rushton, T., Rynders, D., Saakyan, R., Sanchez, L., Sanchez-Lucas, P., Santone, D., Santos, J. M. F. dos, Sartorelli, G., Sazzad, A. B. M. R., Scaffidi, A., Schnee, R. W., Schreiner, J., Schulte, P., Schulze, H., Eißing, Schumann, M., Schwenck, A., Schwenk, A., Lavina, L. Scotto, Selvi, M., Semeria, F., Shagin, P., Sharma, S., Shaw, S., Shen, W., Sherman, L., Shi, S., Shi, S. Y., Shimada, T., Shutt, T., Silk, J. J., Silva, C., Simgen, H., Sinev, G., Singh, R., Siniscalco, J., Solmaz, M., Solovov, V. N., Song, Z., Sorensen, P., Soria, J., Stanley, O., Steidl, M., Stenhouse, T., Stevens, A., Stifter, K., Sumner, T. J., Takeda, A., Tan, P. -L., Taylor, D. J., Taylor, W. C., Thers, D., Thümmler, T., Tiedt, D. R., Tönnies, F., Tong, Z., Toschi, F., Tovey, D. R., Tranter, J., Trask, M., Trinchero, G., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Trotta, R., Tunnell, C. D., Urquijo, P., Usón, A., Utoyama, M., Vaitkus, A. C., Valentino, O., Valerius, K., Vecchi, S., Velan, V., Vetter, S., de Viveiros, L., Volta, G., Vorkapic, D., Wang, A., Wang, J. J., Wang, W., Wang, Y., Waters, D., Weerman, K. M., Weinheimer, C., Weiss, M., Wenz, D., Whitis, T. J., Wild, K., Williams, M., Wilson, M., Wilson, S. T., Wittweg, C., Wolf, J., Wolfs, F. L. H., Woodford, S., Woodward, D., Worcester, M., Wright, C. J., Wu, V. H. S., üstling, S. W, Wurm, M., Xia, Q., Xing, Y., Xu, D., Xu, J., Xu, Y., Xu, Z., Yamashita, M., Yang, L., Ye, J., Yeh, M., Yu, B., Zavattini, G., Zha, W., Zhong, M., Zuber, K.

The XLZD collaboration is developing a two-phase xenon time projection chamber with an active mass of 60 to 80 t capable of probing the remaining WIMP-nucleon interaction parameter space down to the so-called neutrino fog. In this work we show that,

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2410.19016

Model-independent searches of new physics in DARWIN with a semi-supervised deep learning pipeline

Autor: Aalbers, J., Abe, K., Adrover, M., Maouloud, S. Ahmed, Althueser, L., Amaral, D. W. P., Andrieu, B., Angelino, E., Martin, D. Antón, Antunovic, B., Aprile, E., Babicz, M., Bajpai, D., Balzer, M., Barberio, E., Baudis, L., Bazyk, M., Bell, N. F., Bellagamba, L., Biondi, R., Biondi, Y., Bismark, A., Boehm, C., Boese, K., Braun, R., Breskin, A., Brommer, S., Brown, A., Bruni, G., Budnik, R., Cai, C., Capelli, C., Chauvin, A., Chavez, A. P. Cimental, Colijn, A. P., Conrad, J., Cuenca-García, J. J., D'Andrea, V., Garcia, L. C. Daniel, Decowski, M. P., Deisting, A., Di Donato, C., Di Gangi, P., Diglio, S., Doerenkamp, M., Drexlin, G., Eitel, K., Elykov, A., Engel, R., Ferella, A. D., Ferrari, C., Fischer, H., Flehmke, T., Flierman, M., Fujikawa, K., Fulgione, W., Fuselli, C., Gaemers, P., Gaior, R., Galloway, M., Gao, F., Garroum, N., Giacomobono, R., Girard, F., Glade-Beucke, R., Glück, F., Grandi, L., Grigat, J., Größle, R., Guan, H., Guida, M., Gyorgy, P., Hammann, R., Hannen, V., Hansmann-Menzemer, S., Hargittai, N., Higuera, A., Hils, C., Hiraoka, K., Hoetzsch, L., Hoferichter, M., Hood, N. F., Iacovacci, M., Itow, Y., Jakob, J., James, R. S., Joerg, F., Kahlert, F., Kaminaga, Y., Kara, M., Kavrigin, P., Kazama, S., Keller, M., Kharbanda, P., Kilminster, B., Kleifges, M., Klute, M., Kobayashi, M., Koke, D., Kopec, A., von Krosigk, B., Kuger, F., LaCascio, L., Landsman, H., Lang, R. F., Levinson, L., Li, I., Li, A., Li, S., Liang, S., Liang, Z., Lin, Y. -T., Lindemann, S., Lindner, M., Liu, K., Loizeau, J., Lombardi, F., Long, J., Lopes, J. A. M., Lucchetti, G. M., Luce, T., Ma, Y., Macolino, C., Mahlstedt, J., Maier, B., Mancuso, A., Manenti, L., Marignetti, F., Undagoitia, T. Marrodán, Martens, K., Masbou, J., Masson, E., Mastroianni, S., Melchiorre, A., Menéndez, J., Messina, M., Milosovic, B., Milutinovic, S., Miuchi, K., Miyata, R., Molinario, A., Monteiro, C. M. B., Morå, K., Moriyama, S., Morteau, E., Mosbacher, Y., Müller, J., Murra, M., Newstead, J. L., Ni, K., O'Hare, C., Oberlack, U., Obradovic, M., Ostrowskiy, I., Ouahada, S., Paetsch, B., Pan, Y., Pandurovic, M., Pellegrini, Q., Peres, R., Piastra, F., Pienaar, J., Pierre, M., Plante, G., Pollmann, T. R., Principe, L., Qi, J., Qiao, K., Qin, J., Rajado, M., García, D. Ramírez, Ravindran, A., Razeto, A., Sanchez, L., Sanchez-Lucas, P., Sartorelli, G., Scaffidi, A., Schreiner, J., Schulte, P., Eißing, H. Schulze, Schumann, M., Schwenck, A., Schwenk, A., Lavina, L. Scotto, Selvi, M., Semeria, F., Shagin, P., Sharma, S., Shen, W., Shi, S. Y., Shimada, T., Simgen, H., Singh, R., Solmaz, M., Stanley, O., Steidl, M., Stevens, A., Takeda, A., Tan, P. -L., Thers, D., Thümmler, T., Tönnies, F., Toschi, F., Trinchero, G., Trotta, R., Tunnell, C. D., Urquijo, P., Utoyama, M., Valerius, K., Vecchi, S., Vetter, S., Volta, G., Vorkapic, D., Wang, W., Weerman, K. M., Weinheimer, C., Weiss, M., Wenz, D., Wilson, M., Wittweg, C., Wolf, J., Wu, V. H. S., Wüstling, S., Wurm, M., Xing, Y., Xu, D., Xu, Z., Yamashita, M., Yang, L., Ye, J., Yuan, L., Zavattini, G., Zhong, M., Zuber, K.

We present a novel deep learning pipeline to perform a model-independent, likelihood-free search for anomalous (i.e., non-background) events in the proposed next generation multi-ton scale liquid Xenon-based direct detection experiment, DARWIN. We tr

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2410.00755

XENONnT Analysis: Signal Reconstruction, Calibration and Event Selection

Autor: XENON Collaboration, Aprile, E., Aalbers, J., Abe, K., Maouloud, S. Ahmed, Althueser, L., Andrieu, B., Angelino, E., Angevaare, J. R., Martin, D. Antón, Arneodo, F., Baudis, L., Bazyk, M., Bellagamba, L., Biondi, R., Bismark, A., Boese, K., Brown, A., Bruno, G., Budnik, R., Cardoso, J. M. R., Chávez, A. P. Cimental, Colijn, A. P., Conrad, J., Cuenca-García, J. J., D'Andrea, V., Garcia, L. C. Daniel, Decowski, M. P., Deisting, A., Di Donato, C., Di Gangi, P., Diglio, S., Eitel, K., Elykov, A., Ferella, A. D., Ferrari, C., Fischer, H., Flehmke, T., Flierman, M., Fulgione, W., Fuselli, C., Gaemers, P., Gaior, R., Galloway, M., Gao, F., Ghosh, S., Giacomobono, R., Glade-Beucke, R., Grandi, L., Grigat, J., Guan, H., Guida, M., Gyoergy, P., Hammann, R., Higuera, A., Hils, C., Hoetzsch, L., Hood, N. F., Iacovacci, M., Itow, Y., Jakob, J., Joerg, F., Kaminaga, Y., Kara, M., Kavrigin, P., Kazama, S., Kobayashi, M., Koke, D., Kopec, A., Kuger, F., Landsman, H., Lang, R. F., Levinson, L., Li, I., Li, S., Liang, S., Lin, Y. -T., Lindemann, S., Lindner, M., Liu, K., Loizeau, J., Lombardi, F., Long, J., Lopes, J. A. M., Luce, T., Ma, Y., Macolino, C., Mahlstedt, J., Mancuso, A., Manenti, L., Marignetti, F., Undagoitia, T. Marrodán, Martens, K., Masbou, J., Masson, E., Mastroianni, S., Melchiorre, A., Merz, J., Messina, M., Michael, A., Miuchi, K., Molinario, A., Moriyama, S., Morå, K., Mosbacher, Y., Murra, M., Müller, J., Ni, K., Oberlack, U., Paetsch, B., Pan, Y., Pellegrini, Q., Peres, R., Peters, C., Pienaar, J., Pierre, M., Plante, G., Pollmann, T. R., Principe, L., Qi, J., Qin, J., García, D. Ramírez, Rajado, M., Singh, R., Sanchez, L., Santos, J. M. F. dos, Sarnoff, I., Sartorelli, G., Schreiner, J., Schulte, D., Schulte, P., Eißing, H. Schulze, Schumann, M., Lavina, L. Scotto, Selvi, M., Semeria, F., Shagin, P., Shi, S., Shi, J., Silva, M., Simgen, H., Takeda, A., Tan, P. -L., Terliuk, A., Thers, D., Toschi, F., Trinchero, G., Tunnell, C. D., Tönnies, F., Valerius, K., Vecchi, S., Vetter, S., Solar, F. I. Villazon, Volta, G., Weinheimer, C., Weiss, M., Wenz, D., Wittweg, C., Wu, V. H. S., Xing, Y., Xu, D., Xu, Z., Yamashita, M., Yang, L., Ye, J., Yuan, L., Zavattini, G., Zhong, M.

The XENONnT experiment, located at the INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italy, features a 5.9 tonne liquid xenon time projection chamber surrounded by an instrumented neutron veto, all of which is housed within a muon veto water tank. Due to

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2409.08778

XENONnT WIMP Search: Signal & Background Modeling and Statistical Inference

Autor: XENON Collaboration, Aprile, E., Aalbers, J., Abe, K., Maouloud, S. Ahmed, Althueser, L., Andrieu, B., Angelino, E., Martin, D. Antón, Arneodo, F., Baudis, L., Bazyk, M., Bellagamba, L., Biondi, R., Bismark, A., Boese, K., Brown, A., Bruno, G., Budnik, R., Cardoso, J. M. R., Chávez, A. P. Cimental, Colijn, A. P., Conrad, J., Cuenca-García, J. J., D'Andrea, V., Garcia, L. C. Daniel, Decowski, M. P., Di Donato, C., Di Gangi, P., Diglio, S., Eitel, K., Elykov, A., Ferella, A. D., Ferrari, C., Fischer, H., Flehmke, T., Flierman, M., Fulgione, W., Fuselli, C., Gaemers, P., Gaior, R., Galloway, M., Gao, F., Ghosh, S., Giacomobono, R., Glade-Beucke, R., Grandi, L., Grigat, J., Guan, H., Guida, M., Gyoergy, P., Hammann, R., Higuera, A., Hils, C., Hoetzsch, L., Hood, N. F., Iacovacci, M., Itow, Y., Jakob, J., Joerg, F., Kaminaga, Y., Kara, M., Kavrigin, P., Kazama, S., Kobayashi, M., Kopec, A., Kuger, F., Landsman, H., Lang, R. F., Levinson, L., Li, I., Li, S., Liang, S., Lin, Y. -T., Lindemann, S., Lindner, M., Liu, K., Loizeau, J., Lombardi, F., Long, J., Lopes, J. A. M., Luce, T., Ma, Y., Macolino, C., Mahlstedt, J., Mancuso, A., Manenti, L., Marignetti, F., Undagoitia, T. Marrodán, Martens, K., Masbou, J., Masson, E., Mastroianni, S., Melchiorre, A., Messina, M., Michael, A., Miuchi, K., Molinario, A., Moriyama, S., Morå, K., Mosbacher, Y., Murra, M., Müller, J., Ni, K., Oberlack, U., Paetsch, B., Pan, Y., Pellegrini, Q., Peres, R., Peters, C., Pienaar, J., Pierre, M., Plante, G., Pollmann, T. R., Principe, L., Qi, J., Qin, J., García, D. Ramírez, Rajado, M., Singh, R., Sanchez, L., Santos, J. M. F. dos, Sarnoff, I., Sartorelli, G., Schreiner, J., Schulte, D., Schulte, P., Eißing, H. Schulze, Schumann, M., Lavina, L. Scotto, Selvi, M., Semeria, F., Shagin, P., Shi, S., Shi, J., Silva, M., Simgen, H., Takeda, A., Tan, P. -L., Terliuk, A., Thers, D., Toschi, F., Trinchero, G., Tunnell, C. D., Tönnies, F., Valerius, K., Vecchi, S., Vetter, S., Solar, F. I. Villazon, Volta, G., Weinheimer, C., Weiss, M., Wenz, D., Wittweg, C., Wu, V. H. S., Xing, Y., Xu, D., Xu, Z., Yamashita, M., Yang, L., Ye, J., Yuan, L., Zavattini, G., Zhong, M.

The XENONnT experiment searches for weakly-interacting massive particle (WIMP) dark matter scattering off a xenon nucleus. In particular, XENONnT uses a dual-phase time projection chamber with a 5.9-tonne liquid xenon target, detecting both scintilla

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2406.13638

Offline tagging of radon-induced backgrounds in XENON1T and applicability to other liquid xenon detectors

Autor: Aprile, E., Aalbers, J., Abe, K., Maouloud, S. Ahmed, Althueser, L., Andrieu, B., Angelino, E., Angevaare, J. R., Martin, D. Antón, Arneodo, F., Baudis, L., Baxter, A. L., Bazyk, M., Bellagamba, L., Biondi, R., Bismark, A., Brookes, E. J., Brown, A., Bruno, G., Budnik, R., Bui, T. K., Cardoso, J. M. R., Chavez, A. P. Cimental, Colijn, A. P., Conrad, J., Cuenca-García, J. J., D'Andrea, V., Garcia, L. C. Daniel, Decowski, M. P., Di Donato, C., Di Gangi, P., Diglio, S., Eitel, K., Elykov, A., Ferella, A. D., Ferrari, C., Fischer, H., Flehmke, T., Flierman, M., Fulgione, W., Fuselli, C., Gaemers, P., Gaior, R., Galloway, M., Gao, F., Ghosh, S., Glade-Beucke, R., Grandi, L., Grigat, J., Guan, H., Guida, M., Hammann, R., Higuera, A., Hils, C., Hoetzsch, L., Hood, N. F., Iacovacci, M., Itow, Y., Jakob, J., Joerg, F., Joy, A., Kaminaga, Y., Kara, M., Kavrigin, P., Kazama, S., Kobayashi, M., Kopec, A., Kuger, F., Landsman, H., Lang, R. F., Levinson, L., Li, I., Li, S., Liang, S., Lin, Y. T., Lindemann, S., Lindner, M., Liu, K., Loizeau, J., Lombardi, F., Long, J., Lopes, J. A. M., Luce, T., Ma, Y., Macolino, C., Mahlstedt, J., Mancuso, A., Manenti, L., Marignetti, F., Undagoitia, T. Marrodán, Martens, K., Masbou, J., Masson, E., Mastroianni, S., Melchiorre, A., Messina, M., Michael, A., Miuchi, K., Molinario, A., Moriyama, S., Morå, K., Mosbacher, Y., Murra, M., Müller, J., Ni, K., Oberlack, U., Paetsch, B., Palacio, J., Pan, Y., Pellegrini, Q., Peres, R., Peters, C., Pienaar, J., Pierre, M., Plante, G., Pollmann, T. R., Principe, L., Qi, J., Qin, J., García, D. Ramírez, Rajado, M., Shi, J., Singh, R., Sanchez, L., Santos, J. M. F. dos, Sarnoff, I., Sartorelli, G., Schreiner, J., Schulte, D., Schulte, P., Eißing, H. Schulze, Schumann, M., Lavina, L. Scotto, Selvi, M., Semeria, F., Shagin, P., Shi, S., Silva, M., Simgen, H., Takeda, A., Tan, P. -L., Terliuk, A., Thers, D., Toschi, F., Trinchero, G., Tunnell, C., Tönnies, F., Valerius, K., Vecchi, S., Vetter, S., Volta, G., Weinheimer, C., Weiss, M., Wenz, D., Wittweg, C., Wolf, T., Wu, V. H. S., Xing, Y., Xu, D., Xu, Z., Yamashita, M., Yang, L., Ye, J., Yuan, L., Zavattini, G., Zhong, M., Zhu, T.

This paper details the first application of a software tagging algorithm to reduce radon-induced backgrounds in liquid noble element time projection chambers, such as XENON1T and XENONnT. The convection velocity field in XENON1T was mapped out using

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2403.14878