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

Nuclear Recoil Identification in a Scientific Charge-Coupled Device

Autor: McGuire, K. J., Chavarria, A. E., Castello-Mor, N., Lee, S., Kilminster, B., Vilar, R., Alvarez, A., Jung, J., Cuevas-Zepeda, J., De Dominicis, C., Gaïor, R., Iddir, L., Letessier-Selvon, A., Lin, H., Munagavalasa, S., Norcini, D., Paul, S., Privitera, P., Smida, R., Traina, M., Yajur, R., Zopounidis, J-P.

Charge-coupled devices (CCDs) are a leading technology in direct dark matter searches because of their eV-scale energy threshold and high spatial resolution. The sensitivity of future CCD experiments could be enhanced by distinguishing nuclear recoil

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2309.07869

Cosmogenic background simulations for the DARWIN observatory at different underground locations

Autor: Adrover, M., Althueser, L., Andrieu, B., Angelino, E., Angevaare, J. R., Antunovic, B., Aprile, E., Babicz, M., Bajpai, D., Barberio, E., Baudis, L., Bazyk, M., Bell, N., Bellagamba, L., Biondi, R., Biondi, Y., Bismark, A., Boehm, C., Breskin, A., Brookes, E. J., Brown, A., Bruno, G., Budnik, R., Capelli, C., Cardoso, J. M. R., Chauvin, A., Chavez, A. P. Cimental, Colijn, A. P., Conrad, J., Cuenca-García, J. J., D'Andrea, V., Decowski, M. P., Deisting, A., Di Gangi, P., Diglio, S., Doerenkamp, M., Drexlin, G., Eitel, K., Elykov, A., Engel, R., Farrell, S., Ferella, A. D., Ferrari, C., Fischer, H., Flierman, M., Fulgione, W., Gaemers, P., Gaior, R., Galloway, M., Garroum, N., Ghosh, S., Girard, F., Glade-Beucke, R., Glück, F., Grandi, L., Grigat, J., Größle, R., Guan, H., Guida, M., Hammann, R., Hannen, V., Hansmann-Menzemer, S., Hargittai, N., Hasegawa, T., Hils, C., Higuera, A., Hiraoka, K., Hoetzsch, L., Iacovacci, M., Itow, Y., Jakob, J., Jörg, F., Kara, M., Kavrigin, P., Kazama, S., Keller, M., Kilminster, B., Kleifges, M., Kobayashi, M., Kopec, A., von Krosigk, B., Kuger, F., Landsman, H., Lang, R. F., Li, I., Li, S., Liang, S., Lindemann, S., Lindner, M., Lombardi, F., Loizeau, J., Luce, T., Ma, Y., Macolino, C., Mahlstedt, J., Mancuso, A., Undagoitia, T. Marrodán, Lopes, J. A. M., Marignetti, F., Martens, K., Masbou, J., Mastroianni, S., Milutinovic, S., Miuchi, K., Miyata, R., Molinario, A., Monteiro, C. M. B., Morå, K., Morteau, E., Mosbacher, Y., Müller, J., Murra, M., Newstead, J. L., Ni, K., Oberlack, U. G., Ostrovskiy, I., Paetsch, B., Pandurovic, M., Pellegrini, Q., Peres, R., Pienaar, J., Pierre, M., Piotter, M., Plante, G., Pollmann, T. R., Principe, L., Qi, J., Qin, J., Silva, M. Rajado, García, D. Ramírez, Razeto, A., Sakamoto, S., Sanchez, L., Sanchez-Lucas, P., Santos, J. M. F. dos, Sartorelli, G., Scaffidi, A., Schulte, P., Schultz-Coulon, H. -C., Eißing, H. Schulze, Schumann, M., Lavina, L. Scotto, Selvi, M., Semeria, F., Shagin, P., Sharma, S., Shen, W., Silva, M., Simgen, H., Singh, R., Solmaz, M., Stanley, O., Steidl, M., Tan, P. L., Terliuk, A., Thers, D., Thümmler, T., Tönnies, F., Toschi, F., Trinchero, G., Trotta, R., Tunnell, C., Urquijo, P., Valerius, K., Vecchi, S., Vetter, S., Volta, G., Vorkapic, D., Wang, W., Weerman, K. M., Weinheimer, C., Weiss, M., Wenz, D., Wittweg, C., Wolf, J., Wolf, T., Wu, V. H. S., Wurm, M., Xing, Y., Yamashita, M., Ye, J., Zavattini, G., Zuber, K.

Xenon dual-phase time projections chambers (TPCs) have proven to be a successful technology in studying physical phenomena that require low-background conditions. With 40t of liquid xenon (LXe) in the TPC baseline design, DARWIN will have a high sens

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2306.16340

First Constraints from DAMIC-M on Sub-GeV Dark-Matter Particles Interacting with Electrons

Autor: Arnquist, I., Avalos, N., Baxter, D., Bertou, X., Castello-Mor, N., Chavarria, A. E., Cuevas-Zepeda, J., Gutierrez, J. Cortabitarte, Duarte-Campderros, J., Dastgheibi-Fard, A., Deligny, O., De Dominicis, C., Estrada, E., Gadola, N., Gaıor, R., Hossbach, T., Iddir, L., Khalil, L., Kilminster, B., Lantero-Barreda, A., Lawson, I., Lee, S., Letessier-Selvon, A., Loaiza, P., Lopez-Virto, A., Matalon, A., Munagavalasa, S., McGuire, K., Mitra, P., Norcini, D., Papadopoulos, G., Paul, S., Piers, A., Privitera, P., Ramanathan, K., Robmann, P., Settimo, M., Smida, R., Thomas, R., Traina, M., Vila, I., Vilar, R., Warot, G., Yajur, R., Zopounidis, J-P.

Publikováno v: Phys. Rev. Lett. 130, 171003 (2023)

We report constraints on sub-GeV dark matter particles interacting with electrons from the first underground operation of DAMIC-M detectors. The search is performed with an integrated exposure of 85.23 g days, and exploits the subelectron charge reso

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2302.02372