DarkSide-20k sensitivity to light dark matter particles

Autor: Collaboration, DarkSide-20k, Acerbi, F., Adhikari, P., Agnes, P., Ahmad, I., Albergo, S., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Amaudruz, P., Angiolilli, M., Aprile, E., Ardito, R., Corona, M. Atzori, Auty, D. J., Ave, M., Avetisov, I. C., Azzolini, O., Back, H. O., Balmforth, Z., Olmedo, A. Barrado, Barrillon, P., Batignani, G., Bhowmick, P., Blua, S., Bocci, V., Bonivento, W., Bottino, B., Boulay, M. G., Buchowicz, A., Bussino, S., Busto, J., Cadeddu, M., Cadoni, M., Calabrese, R., Camillo, V., Caminata, A., Canci, N., Capra, A., Caravati, M., Cárdenas-Montes, M., Cargioli, N., Carlini, M., Castellani, A., Castello, P., Cavalcante, P., Cebrian, S., Ruiz, J. M. Cela, Chashin, S., Chepurnov, A., Cifarelli, L., Cintas, D., Citterio, M., Cleveland, B., Coadou, Y., Cocco, V., Colaiuda, D., Vilda, E. Conde, Consiglio, L., Costa, B. S., Czubak, M., D'Aniello, M., D'Auria, S., Rolo, M. D. Da Rocha, Darbo, G., Davini, S., De Cecco, S., De Guido, G., Dellacasa, G., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Capua, F., Di Ludovico, A., Di Noto, L., Di Stefano, P., Dias, L. K., Mairena, D. Díaz, Ding, X., Dionisi, C., Dolganov, G., Dordei, F., Dronik, V., Elersich, A., Ellingwood, E., Erjavec, T., Diaz, M. Fernandez, Ficorella, A., Fiorillo, G., Franchini, P., Franco, D., Gatti, H. Frandini, Frolov, E., Gabriele, F., Gahan, D., Galbiati, C., Galiński, G., Gallina, G., Gallus, G., Garbini, M., Abia, P. Garcia, Gawdzik, A., Gendotti, A., Ghisi, A., Giovanetti, G. K., Casanueva, V. Goicoechea, Gola, A., Grandi, L., Grauso, G., di Cortona, G. Grilli, Grobov, A., Gromov, M., Guerzoni, M., Gulino, M., Guo, C., Hackett, B. R., Hallin, A., Hamer, A., Haranczyk, M., Harrop, B., Hessel, T., Hill, S., Horikawa, S., Hu, J., Hubaut, F., Hucker, J., Hugues, T., Hungerford, E. V., Ianni, A., Ippolito, V., Jamil, A., Jillings, C., Jois, S., Kachru, P., Keloth, R., Kemmerich, N., Kemp, A., Kendziora, C. L., Kimura, M., Kondo, K., Korga, G., Kotsiopoulou, L., Koulosousas, S., Kubankin, A., Kunzé, P., Kuss, M., Kuźniak, M., Kuzwa, M., La Commara, M., Lai, M., Guirriec, E. Le, Leason, E., Leoni, A., Lidey, L., Lissia, M., Luzzi, L., Lychagina, O., Macfadyen, O., Machulin, I. N., Manecki, S., Manthos, I., Mapelli, L., Marasciulli, A., Mari, S. M., Mariani, C., Maricic, J., Martinez, M., Martoff, C. J., Matteucci, G., Mavrokoridis, K., McDonald, A. B., Mclaughlin, J., Merzi, S., Messina, A., Milincic, R., Minutoli, S., Mitra, A., Moioli, S., Monroe, J., Moretti, E., Morrocchi, M., Mroz, T., Muratova, V. N., Murphy, M., Murra, M., Muscas, C., Musico, P., Nania, R., Nessi, M., Nieradka, G., Nikolopoulos, K., Nikoloudaki, E., Nowak, J., Olchanski, K., Oleinik, A., Oleynikov, V., Organtini, P., de Solórzano, A. Ortiz, Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Papi, D., Pastuszak, G., Paternoster, G., Peck, A., Pegoraro, P. A., Pelczar, K., Pellegrini, L. A., Perez, R., Perotti, F., Pesudo, V., Piacentini, S. I., Pino, N., Plante, G., Pocar, A., Poehlmann, M., Pordes, S., Pralavorio, P., Price, D., Puglia, S., Bazetto, M. Queiroga, Ragusa, F., Ramachers, Y., Ramirez, A., Ravinthiran, S., Razeti, M., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Retiere, F., Rignanese, L. P., Rivetti, A., Roberts, A., Roberts, C., Rogers, G., Romero, L., Rossi, M., Rubbia, A., Rudik, D., Sabia, M., Salomone, P., Samoylov, O., Sandford, E., Sanfilippo, S., Santone, D., Santorelli, R., Santos, E. M., Savarese, C., Scapparone, E., Schillaci, G., Schuckman II, F. G., Scioli, G., Semenov, D. A., Shalamova, V., Sheshukov, A., Simeone, M., Skensved, P., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Smirnova, T., Smith, B., Sotnikov, A., Spadoni, F., Spangenberg, M., Stefanizzi, R., Steri, A., Stornelli, V., Stracka, S., Sulis, S., Sung, A., Sunny, C., Suvorov, Y., Szelc, A. M., Taborda, O., Tartaglia, R., Taylor, A., Taylor, J., Tedesco, S., Testera, G., Thieme, K., Thompson, A., Tonazzo, A., Torres-Lara, S., Tricomi, A., Unzhakov, E. V., Vallivilayil, T. J., Van Uffelen, M., Velazquez-Fernandez, L., Viant, T., Viel, S., Vishneva, A., Vogelaar, R. B., Vossebeld, J., Vyas, B., Walczak, M. B., Wang, Y., Wang, H., Westerdale, S., Williams, L., Wojaczyński, R., Wojcik, M., Wojcik, M. M., Wright, T., Xie, Y., Yang, C., Yin, J., Zabihi, A., Zakhary, P., Zani, A., Zhang, Y., Zhu, T., Zichichi, A., Zuzel, G., Zykova, M. P.

The dual-phase liquid argon time projection chamber is presently one of the leading technologies to search for dark matter particles with masses below 10 GeV/c$^2$. This was demonstrated by the DarkSide-50 experiment with approximately 50 kg of low-r

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2407.05813

Directionality of nuclear recoils in a liquid argon time projection chamber

Autor: Collaboration, The DarkSide-20k, Agnes, P., Ahmad, I., Albergo, S., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Amaudruz, P., Corona, M. Atzori, Ave, M., Avetisov, I. Ch., Azzolini, O., Back, H. O., Balmforth, Z., Barrado-Olmedo, A., Barrillon, P., Basco, A., Batignani, G., Bocci, V., Bonivento, W. M., Bottino, B., Boulay, M. G., Busto, J., Cadeddu, M., Caminata, A., Canci, N., Cappello, G., Capra, A., Caprioli, S., Caravati, M., Cargioli, N., Carlini, M., Castello, P., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cavuoti, S., Cebrian, S., Ruiz, J. M. Cela, Chashin, S., Chepurnov, A., Chyhyrynets, E., Cifarelli, L., Cintas, D., Citterio, M., Cleveland, B., Cocco, V., Vilda, E. Conde, Consiglio, L., Copello, S., Covone, G., Czubak, M., D'Aniello, M., D'Auria, S., Rolo, M. D. Da Rocha, Davini, S., de Candia, A., De Cecco, S., De Gruttola, D., De Filippis, G., Dell'Aquila, D., De Pasquale, S., De Rosa, G., Dellacasa, G., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Capua, F., Di Noto, L., Dionisi, C., Di Stefano, P., Dolganov, G., Dordei, F., Elersich, A., Ellingwood, E., Erjavec, T., Diaz, M. Fernandez, Fiorillo, G., Franchini, P., Franco, D., Funicello, N., Gabriele, F., Gahan, D., Galbiati, C., Gallina, G., Gallus, G., Garbini, M., Abia, P. Garcia, Gendotti, A., Ghiano, C., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Casanueva, V. Goicoechea, Gola, A., Grauso, G., di Cortona, G. Grilli, Grobov, A., Gromov, M., Guan, M., Guerzoni, M., Gulino, M., Guo, C., Hackett, B. R., Hallin, A. L., Hamer, A., Haranczyk, M., Hessel, T., Hill, S., Horikawa, S., Hubaut, F., Hucker, J., Hugues, T., Ianni, An., Ippolito, V., Jillings, C., Jois, S., Kachru, P., Kemmerich, N., Kemp, A. A., Kendziora, C. L., Kimura, M., Kochanek, I., Kondo, K., Korga, G., Koulosousas, S., Kubankin, A., Kuss, M., Kuzniak, M., La Commara, M., Lai, M., Guirriec, E. Le, Leason, E., Leoni, A., Li, X., Lidey, L., Lissia, M., Luzzi, L., Lychagina, O., Macfadyen, O., Machulin, I. N., Manecki, S., Manthos, I., Mapelli, L., Margotti, A., Marik, S. M., Mariani, C., Maricic, J., Marini, A., Martínez, M., Martoff, C. J., Matteucci, G., Mavrokoridis, K., McDonald, A. B., Messina, A., Milincic, R., Mitra, A., Moharana, A., Monroe, J., Moretti, E., Morrocchi, M., Mróz, T., Muratova, V. N., Muscas, C., Musico, P., Nania, R., Nessi, M., Nieradka, G., Nikolopoulos, K., Nowak, J., Olchansky, K., Oleinik, A., Oleynikov, V., Organtini, P., de Solórzano, A. Ortiz, Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Paternoster, G., Pegoraro, P. A., Pelczar, K., Pesudo, V., Piacentini, S., Pino, N., Pocar, A., Poehlmann, D. M., Pordes, S., Pralavorio, P., Price, D., Ragusa, F., Ramachers, Y., Razeti, M., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Retiere, F., Rignanese, L. P., Ripoli, C., Rivetti, A., Roberts, A., Roberts, C., Rode, J., Rogers, G., Romero, L., Rossi, M., Rubbia, A., Sabia, M. A., Salomone, P., Sandford, E., Sanfilippo, S., Santone, D., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., Schillaci, G., Schuckman II, F. G., Scioli, G., Simeone, M., Skensved, P., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Smirnova, T., Smith, B., Sosa, A., Spadoni, F., Spangenberg, M., Stefanizzi, R., Steri, A., Stornelli, V., Stracka, S., Stringer, M., Sulis, S., Sung, A., Suvorov, Y., Szelc, A. M., Tartaglia, R., Taylor, A., Taylor, J., Tedesco, S., Testera, G., Thieme, K., Thorpe, T. N., Tonazzo, A., Tricomi, A., Unzhakov, E. V., John, T. Vallivilayil, Van Uffelen, M., Viant, T., Viel, S., Vogelaar, R. B., Vossebeld, J., Wada, M., Walczak, M. B., Wang, H., Wang, Y., Westerdale, S., Williams, L., Wingerter-Seez, I., Wojaczynski, R., Wojcik, Ma. M., Wright, T., Xie, Y., Yang, C., Zabihi, A., Zakhary, P., Zani, A., Zichichi, A., Zuzel, G., Zykova, M. P.

Publikováno v: Eur. Phys. J. C 84:24 (2024)

The direct search for dark matter in the form of weakly interacting massive particles (WIMP) is performed by detecting nuclear recoils (NR) produced in a target material from the WIMP elastic scattering. A promising experimental strategy for direct d

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2307.15454

Experimental determination of the energy dependence of the rate of the muon transfer reaction from muonic hydrogen to oxygen for collision energies up to 0.1 eV

Autor: Stoilov, M., Adamczak, A., Bakalov, D., Danev, P., Mocchiutti, E., Pizzolotto, C., Baldazzi, G., Baruzzo, M., Benocci, R., Bonesini, M., Cirrincione, D., Clemenza, M., Fuschino, F., Hillier, A. D., Ishida, K., King, P. J. C., Menegolli, A., Monzani, S., Ramponi, R., Rignanese, L. P., Sarkar, R., Sbrizzi, A., Tortora, L., Vallazza, E., Vacchi, A.

Publikováno v: Phys. Rev. A 107, 032823, 2023

We report the first experimental determination of the collision-energy dependence of the muon transfer rate from the ground state of muonic hydrogen to oxygen at near-thermal energies. A sharp increase by nearly an order of magnitude in the energy ra

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2303.15575

ATHENA Detector Proposal -- A Totally Hermetic Electron Nucleus Apparatus proposed for IP6 at the Electron-Ion Collider

Autor: ATHENA Collaboration, Adam, J., Adamczyk, L., Agrawal, N., Aidala, C., Akers, W., Alekseev, M., Allen, M. M., Ameli, F., Angerami, A., Antonioli, P., Apadula, N. J., Aprahamian, A., Armstrong, W., Arratia, M., Arrington, J. R., Asaturyan, A., Aschenauer, E. C., Augsten, K., Aune, S., Bailey, K., Baldanza, C., Bansal, M., Barbosa, F., Barion, L., Barish, K., Battaglieri, M., Bazilevsky, A., Behera, N. K., Berdnikov, V., Bernauer, J., Berriaud, C., Bhasin, A., Bhattacharya, D. S., Bielcik, J., Bielcikova, J., Bissolotti, C., Boeglin, W., Bondì, M., Borri, M., Bossu, F., Bouyjou, F., Brandenburg, J. D., Bressan, A., Brooks, M., Bueltmann, S. L., Byer, D., Caines, H., Sanchez, M. Calderon de la Barca, Calvelli, V., Camsonne, A., Cappelli, L., Capua, M., Castro, M., Cavazza, D., Cebra, D., Celentano, A., Chakaberia, I., Chan, B., Chang, W., Chartier, M., Chatterjee, C., Chen, D., Chen, J., Chen, K., Chen, Z., Chetri, H., Chiarusi, T., Chiosso, M., Chu, X., Chwastowski, J. J., Cicala, G., Cisbani, E., Cline, E., Cloet, I., Colella, D., Contalbrigo, M., Contin, G., Corliss, R., Corrales-Morales, Y., Crafts, J., Crawford, C., Cruz-Torres, R., D'Ago, D., D'Angelo, A., D'Hose, N., Dainton, J., Torre, S. Dalla, Dasgupta, S. S., Dash, S., Dashyan, N., Datta, J., Daugherity, M., De Vita, R., Deconinck, W., Defurne, M., Dehmelt, K., Del Dotto, A., Delcarro, F., Dellacasa, G., Demiroglu, Z. S., Deptuch, G. W., Desai, V., Deshpande, A., Devereaux, K., Dhillon, R., Di Salvo, R., Dilks, C., Dixit, D., Dobbs, S., Dong, X., Drachenberg, J., Drees, A., Dupre, R., Durham, M., Dzhygadlo, R., Fassi, L. El, Elia, D., Epple, E., Esha, R., Evdokimov, O., Eyser, O., Falchieri, D., Fan, W., Fantini, A., Fatemi, R., Fazio, S., Fegan, S., Filippi, A., Fox, H., Francisco, A., Freeze, A., Furletov, S., Furletova, Y., Gal, C., Gardner, S., Garg, P., Gaskell, D., Gates, K., Gericke, M. T. W., Geurts, F., Ghosh, C., Giacalone, M., Giacomini, F., Gilchrist, S., Glazier, D., Gnanvo, K., Gonella, L., Greiner, L. C., Guerrini, N., Guo, L., Gupta, A., Gupta, R., Guryn, W., He, X., Hemmick, T., Heppelmann, S., Higinbotham, D., Hoballah, M., Hoghmrtsyan, A., Hohlmann, M., Horn, T., Hornidge, D., Huang, H. Z., Hyde, C. E., Iapozzuto, P., Idzik, M., Jacak, B. V., Jadhav, M., Jain, S., Jena, C., Jentsch, A., Ji, Y., Ji, Z., Jia, J., Jones, P. G., Jones, R. W. I., Joosten, S., Joshi, S., Kabir, L., Kalicy, G., Karyan, G., Kashyap, V. K. S., Kawall, D., Ke, H., Kelsey, M., Kim, J., Kiryluk, J., Kiselev, A., Klein, S. R., Klest, H., Kochar, V., Korsch, W., Kosarzewski, L., Kotzinian, A., Krizek, F., Kumar, A., Kumar, K. S., Kumar, L., Kumar, R., Kumar, S., Kunnath, A., Kushawaha, N., Lacey, R., Lai, Y. S., Lalwani, K., Landgraf, J., Lanza, L., Lattuada, D., Lavinsky, M., Lee, J. H., Lee, S. H., Lemmon, R., Lestone, A., Lewis, N., Li, H., Li, S., Li, W., Li, X., Liang, X., Ligonzo, T., Lin, T., Liu, J., Liu, K., Liu, M., Livingston, K., Liyanage, N., Ljubicic, T., Long, O., Lukow, N., Ma, Y., Mammei, J., Mammoliti, F., Mamo, K., Mandjavidze, I., Maple, S., Marchand, D., Margotti, A., Markert, C., Markowitz, P., Marshall, T., Martin, A., Marukyan, H., Mastroserio, A., Mathew, S., Mayilyan, S., Mayri, C., McEneaney, M., Mei, Y., Meng, L., Meot, F., Metcalfe, J., Meziani, Z. -E., Mihir, P., Milton, R., Mirabella, A., Mirazita, M., Mkrtchyan, A., Mkrtchyan, H., Mohanty, B., Mondal, M., Morreale, A., Movsisyan, A., Muenstermann, D., Mukherjee, A., Camacho, C. Munoz, Murray, M. J., Mustafa, H., Myska, M., Nachman, B. P., Nagai, K., Naik, R., Naim, J. P., Nam, J., Nandi, B., Nappi, E., Nasim, Md., Neff, D., Neiret, D., Newman, P. R., Nguyen, M., Niccolai, S., Nie, M., Noferini, F., Norman, J., Noto, F., Nunes, A. S., O'Connor, T., Odyniec, G., Okorokov, V. A., Osipenko, M., Page, B., Palatchi, C., Palmer, D., Palni, P., Pandey, S., Panzieri, D., Park, S., Paschke, K., Pastore, C., Patra, R. N., Paul, A., Paul, S., Pecar, C., Peck, A., Pegg, I., Pellegrino, C., Peng, C., Pentchev, L., Perrino, R., Piotrzkowski, K., Polakovic, T., Ploskon, M., Posik, M., Prasad, S., Preghenella, R., Priens, S., Prifti, E., Przybycien, M., Pujahari, P., Quintero, A., Radici, M., Radhakrishnan, S. K., Rahman, S., Rathi, S., Raue, B., Reed, R., Reimer, P., Reinhold, J., Renner, E., Rignanese, L., Ripani, M., Rizzo, A., Romanov, D., Roy, A., Rubini, N., Ruspa, M., Ruan, L., Sabatie, F., Sadhukhan, S., Sahoo, N., Sahu, P., Samuel, D., Sarkar, A., Sarsour, M., Schmidke, W., Schmookler, B., Schwarz, C., Schwiening, J., Scott, M., Sedgwick, I., Segreti, M., Sekula, S., Seto, R., Shah, N., Shahinyan, A., Sharma, D., Sharma, N., Sichtermann, E. P., Signori, A., Singh, A., Singh, B. K., Singh, S. N., Smirnov, N., Sokhan, D., Soltz, R., Sondheim, W., Spinali, S., Stacchi, F., Staszewski, R., Stepanov, P., Strazzi, S., Stroe, I. R., Sun, X., Surrow, B., Sweger, Z., Symons, T. J., Tadevosyan, V., Tang, A., Tassi, E., Teodorescu, L., Tessarotto, F., Thomas, D., Thomas, J. H., Toll, T., Tomasek, L., Torales-Acosta, F., Tribedy, P., Triloki, Tripathi, V., Trotta, R., Trzebiński, M., Trzeciak, B. A., Tsai, O., Tu, Z., Turrisi, R., Tuve, C., Ullrich, T., Urciuoli, G. M., Valentini, A., Vallarino, S., Vandenbroucke, M., Vanek, J., Vino, G., Volpe, G., Voskanyan, H., Vossen, A., Voutier, E., Wang, G., Wang, Y., Watts, D., Wickramaarachchi, N., Wilson, F., Wong, C. -P., Wu, X., Wu, Y., Xie, J., Xu, Q. -H., Xu, Z., Xu, Z. W., Yang, C., Yang, Q., Yang, Y., Ye, Z., Yi, L., Yin, Z., Yurov, M., Zachariou, N., Zhang, J., Zhang, Y., Zhang, Z., Zhao, Y., Zhao, Y. X., Zhao, Z., Zheng, L., Zurek, M.

Publikováno v: JINST 17 (2022) 10, P10019

ATHENA has been designed as a general purpose detector capable of delivering the full scientific scope of the Electron-Ion Collider. Careful technology choices provide fine tracking and momentum resolution, high performance electromagnetic and hadron

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2210.09048

Direct detection of charged particles with SiPMs

Autor: Carnesecchi, F., Vignola, G., Agrawal, N., Alici, A., Antonioli, P., Arcelli, S., Bellini, F., Cavazza, D., Cifarelli, L., Colocci, M., Durando, S., Ercolessi, F., Garbini, M., Giacalone, M., Hatzifotiadou, D., Jacazio, N., Margotti, A., Malfattore, G., Nania, R., Noferini, F., Pinazza, O., Preghenella, R., Ricci, R., Rignanese, L., Rubini, N., Scapparone, E., Scioli, G., Strazzi, S., Tripathy, S., Zichichi, A.

The direct response of Silicon PhotoMultipliers being traversed by a MIP charged particle have been studied in a systematic way for the first time. Using beam test data, time resolution and the crosstalk probability have been measured. A characteriza

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2202.04160