Background Determination for the LUX-ZEPLIN (LZ) Dark Matter Experiment

Autor: Aalbers, J., Akerib, D. S., Musalhi, A. K. Al, Alder, F., Alsum, S. K., Amarasinghe, C. S., Ames, A., Anderson, T. J., Angelides, N., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Baker, A., Bang, J., Bargemann, J. W., Baxter, A., Beattie, K., Beltrame, P., Bernard, E. P., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Birch, H. J., Blockinger, G. M., Boxer, B., Brew, C. A. J., Brás, P., Burdin, S., Buuck, M., Cabrita, R., Carmona-Benitez, M. C., Chan, C., Chawla, A., Chen, H., Chiang, A. P. S., Chott, N. I., Converse, M. V., Cottle, A., Cox, G., Creaner, O., Dahl, C. E., David, A., Dey, S., de Viveiros, L., Ding, C., Dobson, J. E. Y., Druszkiewicz, E., Eriksen, S. R., Fan, A., Fearon, N. M., Fiorucci, S., Flaecher, H., Fraser, E. D., Fruth, T., Gaitskell, R. J., Genovesi, J., Ghag, C., Gibbons, R., Gilchriese, M. G. D., Gokhale, S., Green, J., van der Grinten, M. G. D., Gwilliam, C. B., Hall, C. R., Han, S., Hartigan-O'Connor, E., Haselschwardt, S. J., Hertel, S. A., Heuermann, G., Horn, M., Huang, D. Q., Hunt, D., Ignarra, C. M., Jacobsen, R. G., Jahangir, O., James, R. S., Johnson, J., Kaboth, A. C., Kamaha, A. C., Khaitan, D., Khurana, I., Kirk, R., Kodroff, D., Korley, L., Korolkova, E. V., Kraus, H., Kravitz, S., Kreczko, L., Krikler, B., Kudryavtsev, V. A., Leason, E. A., Lee, J., Leonard, D. S., Lesko, K. T., Levy, C., Lin, J., Lindote, A., Linehan, R., Lippincott, W. H., Liu, X., Lopes, M. I., Asamar, E. Lopez, Paredes, B. López, Lorenzon, W., Lu, C., Luitz, S., Majewski, P. A., Manalaysay, A., Mannino, R. L., Marangou, N., McCarthy, M. E., McKinsey, D. N., McLaughlin, J., Miller, E. H., Mizrachi, E., Monte, A., Monzani, M. E., Mendoza, J. D. Morales, Morrison, E., Mount, B. J., Murdy, M., Murphy, A. St. J., Naim, D., Naylor, A., Nedlik, C., Nelson, H. N., Neves, F., Nguyen, A., Nikoleyczik, J. A., Olcina, I., Oliver-Mallory, K. C., Orpwood, J., Palladino, K. J., Palmer, J., Parveen, N., Patton, S. J., Penning, B., Pereira, G., Perry, E., Pershing, T., Piepke, A., Porzio, D., Poudel, S., Qie, Y., Reichenbacher, J., Rhyne, C. A., Riffard, Q., Rischbieter, G. R. C., Riyat, H. S., Rosero, R., Rossiter, P., Rushton, T., Santone, D., Sazzad, A. B. M. R., Schnee, R. W., Shaw, S., Shutt, T., Silk, J. J., Silva, C., Sinev, G., Smith, R., Solmaz, M., Solovov, V. N., Sorensen, P., Soria, J., Stancu, I., Stevens, A., Stifter, K., Suerfu, B., Sumner, T. J., Swanson, N., Szydagis, M., Taylor, R., Taylor, W. C., Temples, D. J., Terman, P. A., Tiedt, D. R., Timalsina, M., Tong, Z., Tovey, D. R., Tranter, J., Trask, M., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Turner, W., Utku, U., Vaitkus, A. C., Wang, A., Wang, J. J., Wang, W., Wang, Y., Watson, J. R., Webb, R. C., Whitis, T. J., Williams, M., Wolfs, F. L. H., Woodford, S., Woodward, D., Wright, C. J., Xia, Q., Xiang, X., Xu, J., Yeh, M.

Publikováno v: Phys. Rev. D 108, 012010 (2023)

The LUX-ZEPLIN experiment recently reported limits on WIMP-nucleus interactions from its initial science run, down to $9.2\times10^{-48}$ cm$^2$ for the spin-independent interaction of a 36 GeV/c$^2$ WIMP at 90% confidence level. In this paper, we pr

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2211.17120

First Dark Matter Search Results from the LUX-ZEPLIN (LZ) Experiment

Autor: Aalbers, J., Akerib, D. S., Akerlof, C. W., Musalhi, A. K. Al, Alder, F., Alqahtani, A., Alsum, S. K., Amarasinghe, C. S., Ames, A., Anderson, T. J., Angelides, N., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Azadi, S., Bailey, A. J., Baker, A., Balajthy, J., Balashov, S., Bang, J., Bargemann, J. W., Barry, M. J., Barthel, J., Bauer, D., Baxter, A., Beattie, K., Belle, J., Beltrame, P., Bensinger, J., Benson, T., Bernard, E. P., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Birch, H. J., Birrittella, B., Blockinger, G. M., Boast, K. E., Boxer, B., Bramante, R., Brew, C. A. J., Brás, P., Buckley, J. H., Bugaev, V. V., Burdin, S., Busenitz, J. K., Buuck, M., Cabrita, R., Carels, C., Carlsmith, D. L., Carlson, B., Carmona-Benitez, M. C., Cascella, M., Chan, C., Chawla, A., Chen, H., Cherwinka, J. J., Chott, N. I., Cole, A., Coleman, J., Converse, M. V., Cottle, A., Cox, G., Craddock, W. W., Creaner, O., Curran, D., Currie, A., Cutter, J. E., Dahl, C. E., David, A., Davis, J., Davison, T. J. R., Delgaudio, J., Dey, S., de Viveiros, L., Dobi, A., Dobson, J. E. Y., Druszkiewicz, E., Dushkin, A., Edberg, T. K., Edwards, W. R., Elnimr, M. M., Emmet, W. T., Eriksen, S. R., Faham, C. H., Fan, A., Fayer, S., Fearon, N. M., Fiorucci, S., Flaecher, H., Ford, P., Francis, V. B., Fraser, E. D., Fruth, T., Gaitskell, R. J., Gantos, N. J., Garcia, D., Geffre, A., Gehman, V. M., Genovesi, J., Ghag, C., Gibbons, R., Gibson, E., Gilchriese, M. G. D., Gokhale, S., Gomber, B., Green, J., Greenall, A., Greenwood, S., van der Grinten, M. G. D., Gwilliam, C. B., Hall, C. R., Hans, S., Hanzel, K., Harrison, A., Hartigan-O'Connor, E., Haselschwardt, S. J., Hertel, S. A., Heuermann, G., Hjemfelt, C., Hoff, M. D., Holtom, E., Hor, J. Y-K., Horn, M., Huang, D. Q., Hunt, D., Ignarra, C. M., Jacobsen, R. G., Jahangir, O., James, R. S., Jeffery, S. N., Ji, W., Johnson, J., Kaboth, A. C., Kamaha, A. C., Kamdin, K., Kasey, V., Kazkaz, K., Keefner, J., Khaitan, D., Khaleeq, M., Khazov, A., Khurana, I., Kim, Y. D., Kocher, C. D., Kodroff, D., Korley, L., Korolkova, E. V., Kras, J., Kraus, H., Kravitz, S., Krebs, H. J., Kreczko, L., Krikler, B., Kudryavtsev, V. A., Kyre, S., Landerud, B., Leason, E. A., Lee, C., Lee, J., Leonard, D. S., Leonard, R., Lesko, K. T., Levy, C., Li, J., Liao, F. -T., Liao, J., Lin, J., Lindote, A., Linehan, R., Lippincott, W. H., Liu, R., Liu, X., Liu, Y., Loniewski, C., Lopes, M. I., Asamar, E. Lopez, Paredes, B. López, Lorenzon, W., Lucero, D., Luitz, S., Lyle, J. M., Majewski, P. A., Makkinje, J., Malling, D. C., Manalaysay, A., Manenti, L., Mannino, R. L., Marangou, N., Marzioni, M. F., Maupin, C., McCarthy, M. E., McConnell, C. T., McKinsey, D. N., McLaughlin, J., Meng, Y., Migneault, J., Miller, E. H., Mizrachi, E., Mock, J. A., Monte, A., Monzani, M. E., Morad, J. A., Mendoza, J. D. Morales, Morrison, E., Mount, B. J., Murdy, M., Murphy, A. St. J., Naim, D., Naylor, A., Nedlik, C., Nehrkorn, C., Neves, F., Nguyen, A., Nikoleyczik, J. A., Nilima, A., O'Dell, J., O'Neill, F. G., O'Sullivan, K., Olcina, I., Olevitch, M. A., Oliver-Mallory, K. C., Orpwood, J., Pagenkopf, D., Pal, S., Palladino, K. J., Palmer, J., Pangilinan, M., Parveen, N., Patton, S. J., Pease, E. K., Penning, B., Pereira, C., Pereira, G., Perry, E., Pershing, T., Peterson, I. B., Piepke, A., Podczerwinski, J., Porzio, D., Powell, S., Preece, R. M., Pushkin, K., Qie, Y., Ratcliff, B. N., Reichenbacher, J., Reichhart, L., Rhyne, C. A., Richards, A., Riffard, Q., Rischbieter, G. R. C., Rodrigues, J. P., Rodriguez, A., Rose, H. J., Rosero, R., Rossiter, P., Rushton, T., Rutherford, G., Rynders, D., Saba, J. S., Santone, D., Sazzad, A. B. M. R., Schnee, R. W., Scovell, P. R., Seymour, D., Shaw, S., Shutt, T., Silk, J. J., Silva, C., Sinev, G., Skarpaas, K., Skulski, W., Smith, R., Solmaz, M., Solovov, V. N., Sorensen, P., Soria, J., Stancu, I., Stark, M. R., Stevens, A., Stiegler, T. M., Stifter, K., Studley, R., Suerfu, B., Sumner, T. J., Sutcliffe, P., Swanson, N., Szydagis, M., Tan, M., Taylor, D. J., Taylor, R., Taylor, W. C., Temples, D. J., Tennyson, B. P., Terman, P. A., Thomas, K. J., Tiedt, D. R., Timalsina, M., To, W. H., Tomás, A., Tong, Z., Tovey, D. R., Tranter, J., Trask, M., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Tull, C. E., Turner, W., Tvrznikova, L., Utku, U., Va'vra, J., Vacheret, A., Vaitkus, A. C., Verbus, J. R., Voirin, E., Waldron, W. L., Wang, A., Wang, B., Wang, J. J., Wang, W., Wang, Y., Watson, J. R., Webb, R. C., White, A., White, D. T., White, J. T., White, R. G., Whitis, T. J., Williams, M., Wisniewski, W. J., Witherell, M. S., Wolfs, F. L. H., Wolfs, J. D., Woodford, S., Woodward, D., Worm, S. D., Wright, C. J., Xia, Q., Xiang, X., Xiao, Q., Xu, J., Yeh, M., Yin, J., Young, I., Zarzhitsky, P., Zuckerman, A., Zweig, E. A.

Publikováno v: Phys. Rev. Lett. 131, 041002 (2023)

The LUX-ZEPLIN experiment is a dark matter detector centered on a dual-phase xenon time projection chamber operating at the Sanford Underground Research Facility in Lead, South Dakota, USA. This Letter reports results from LUX-ZEPLIN's first search f

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2207.03764

Cosmogenic production of $^{37}$Ar in the context of the LUX-ZEPLIN experiment

Autor: Aalbers, J., Akerib, D. S., Musalhi, A. K. Al, Alder, F., Alsum, S. K., Amarasinghe, C. S., Ames, A., Anderson, T. J., Angelides, N., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Bai, X., Baker, A., Balajthy, J., Balashov, S., Bang, J., Bargemann, J. W., Bauer, D., Baxter, A., Beattie, K., Bernard, E. P., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Birch, H. J., Blockinger, G. M., Bodnia, E., Boxer, B., Brew, C. A. J., Brás, P., Burdin, S., Busenitz, J. K., Buuck, M., Cabrita, R., Carmona-Benitez, M. C., Cascella, M., Chan, C., Chawla, A., Chen, H., Chott, N. I., Cole, A., Converse, M. V., Cottle, A., Cox, G., Creaner, O., Cutter, J. E., Dahl, C. E., David, A., de Viveiros, L., Dobson, J. E. Y., Druszkiewicz, E., Eriksen, S. R., Fan, A., Fayer, S., Fearon, N. M., Fiorucci, S., Flaecher, H., Fraser, E. D., Fruth, T., Gaitskell, R. J., Genovesi, J., Ghag, C., Gibson, E., Gilchriese, M. G. D., Gokhale, S., van der Grinten, M. G. D., Gwilliam, C. B., Hall, C. R., Haselschwardt, S. J., Hertel, S. A., Horn, M., Huang, D. Q., Hunt, D., Ignarra, C. M., Jahangir, O., James, R. S., Ji, W., Johnson, J., Kaboth, A. C., Kamaha, A. C., Kamdin, K., Khaitan, D., Khazov, A., Khurana, I., Kodroff, D., Korley, L., Korolkova, E. V., Kraus, H., Kravitz, S., Kreczko, L., Kudryavtsev, V. A., Leason, E. A., Leonard, D. S., Lesko, K. T., Levy, C., Lee, J., Lin, J., Lindote, A., Linehan, R., Lippincott, W. H., Liu, X., Lopes, M. I., Asamar, E. Lopez, Lopez-Paredes, B., Lorenzon, W., Luitz, S., Majewski, P. A., Manalaysay, A., Manenti, L., Mannino, R. L., Marangou, N., McCarthy, M. E., McKinsey, D. N., McLaughlin, J., Miller, E. H., Mizrachi, E., Monte, A., Monzani, M. E., Morad, J. A., Mendoza, J. D. Morales, Morrison, E., Mount, B. J., Murphy, A. St. J., Naim, D., Naylor, A., Nedlik, C., Nelson, H. N., Neves, F., Nikoleyczik, J. A., Nilima, A., Olcina, I., Oliver-Mallory, K., Pal, S., Palladino, K. J., Palmer, J., Parveen, N., Patton, S. J., Pease, E. K., Penning, B., Pereira, G., Perry, E., Pershing, J., Piepke, A., Porzio, D., Qie, Y., Reichenbacher, J., Rhyne, C. A., Richards, A., Riffard, Q., Riffard, %Q., Rischbieter, G. R. C., Rosero, R., Rossiter, P., Rushton, T., Santone, D., Sazzad, A. B. M. R., Schnee, R. W., Scovell, P. R., Shaw, S., Shutt, T. A., Silk, J. J., Silva, C., Sinev, G., Smith, R., Solmaz, M., Solovov, V. N., Sorensen, P., Soria, J., Stancu, I., Stevens, A., Stifter, K., Suerfu, B., Sumner, T. J., Swanson, N., Szydagis, M., Taylor, W. C., Taylor, R., Temples, D. J., Terman, P. A., Tiedt, D. R., Timalsina, M., To, W. H., Tong, Z., Tovey, D. R., Trask, M., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Turner, W., Utku, U., Vaitkus, A., Wang, B., Wang, Y., Wang, J. J., Wang, W., Watson, J. R., Webb, R. C., White, R. G., Whitis, T. J., Williams, M., Wolfs, F. L. H., Woodford, S., Woodward, D., Wright, C. J., Xia, Q., Xiang, X., Xu, J., Yeh, M.

We estimate the amount of $^{37}$Ar produced in natural xenon via cosmic ray-induced spallation, an inevitable consequence of the transportation and storage of xenon on the Earth's surface. We then calculate the resulting $^{37}$Ar concentration in a

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2201.02858

Projected sensitivities of the LUX-ZEPLIN (LZ) experiment to new physics via low-energy electron recoils

Autor: The LZ Collaboration, Akerib, D. S., Musalhi, A. K. Al, Alsum, S. K., Amarasinghe, C. S., Ames, A., Anderson, T. J., Angelides, N., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Bai, X., Balajthy, J., Balashov, S., Bang, J., Bargemann, J. W., Bauer, D., Baxter, A., Beltrame, P., Bernard, E. P., Bernstein, A., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Birch, H. J., Blockinger, G. M., Bodnia, E., Boxer, B., Brew, C. A. J., Brás, P., Burdin, S., Busenitz, J. K., Buuck, M., Cabrita, R., Carmona-Benitez, M. C., Cascella, M., Chan, C., Chott, N. I., Cole, A., Converse, M. V., Cottle, A., Cox, G., Creaner, O., Cutter, J. E., Dahl, C. E., de Viveiros, L., Dobson, J. E. Y., Druszkiewicz, E., Eriksen, S. R., Fan, A., Fayer, S., Fearon, N. M., Fiorucci, S., Flaecher, H., Fraser, E. D., Fruth, T., Gaitskell, R. J., Genovesi, J., Ghag, C., Gibson, E., Gokhale, S., van der Grinten, M. G. D., Gwilliam, C. B., Hall, C. R., Hardy, C. A., Haselschwardt, S. J., Hertel, S. A., Horn, M., Huang, D. Q., Ignarra, C. M., Jahangir, O., James, R. S., Ji, W., Johnson, J., Kaboth, A. C., Kamaha, A. C., Kamdin, K., Kazkaz, K., Khaitan, D., Khazov, A., Khurana, I., Kodroff, D., Korley, L., Korolkova, E. V., Kraus, H., Kravitz, S., Kreczko, L., Krikler, B., Kudryavtsev, V. A., Leason, E. A., Lee, J., Leonard, D. S., Lesko, K. T., Levy, C., Li, J., Liao, J., Lindote, A., Linehan, R., Lippincott, W. H., Liu, X., Lopes, M. I., Asamar, E. Lopez, Paredes, B. López, Lorenzon, W., Luitz, S., Majewski, P. A., Manalaysay, A., Manenti, L., Mannino, R. L., Marangou, N., McCarthy, M. E., McKinsey, D. N., McLaughlin, J., Miller, E. H., Mizrachi, E., Monte, A., Monzani, M. E., Morad, J. A., Mendoza, J. D. Morales, Morrison, E., Mount, B. J., Murphy, A. St. J., Naim, D., Naylor, A., Nedlik, C., Nelson, H. N., Neves, F., Nikoleyczik, J. A., Nilima, A., Nguyen, A., Olcina, I., Oliver-Mallory, K. C., Pal, S., Palladino, K. J., Palmer, J., Patton, S., Parveen, N., Pease, E. K., Penning, B., Pereira, G., Piepke, A., Qie, Y., Reichenbacher, J., Rhyne, C. A., Richards, A., Riffard, Q., Rischbieter, G. R. C., Rosero, R., Rossiter, P., Santone, D., Sazzad, A. B. M. R., Schnee, R. W., Scovell, P. R., Shaw, S., Shutt, T. A., Silk, J. J., Silva, C., Smith, R., Solmaz, M., Solovov, V. N., Sorensen, P., Soria, J., Stancu, I., Stevens, A., Stifter, K., Suerfu, B., Sumner, T. J., Swanson, N., Szydagis, M., Taylor, W. C., Taylor, R., Temples, D. J., Terman, P. A., Tiedt, D. R., Timalsina, M., To, W. H., Tovey, D. R., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Turner, W., Utku, U., Vaitkus, A., Wang, B., Wang, J. J., Wang, W., Watson, J. R., Webb, R. C., White, R. G., Whitis, T. J., Williams, M., Wolfs, F. L. H., Woodward, D., Wright, C. J., Xiang, X., Xu, J., Yeh, M., Zarzhitsky, P.

LUX-ZEPLIN (LZ) is a dark matter detector expected to obtain world-leading sensitivity to weakly interacting massive particles (WIMPs) interacting via nuclear recoils with a ~7-tonne xenon target mass. This manuscript presents sensitivity projections

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2102.11740

Enhancing the sensitivity of the LUX-ZEPLIN (LZ) dark matter experiment to low energy signals

Autor: Akerib, D. S., Musalhi, A. K. Al, Alsum, S. K., Amarasinghe, C. S., Ames, A., Anderson, T. J., Angelides, N., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Bai, X., Balajthy, J., Balashov, S., Bang, J., Bargemann, J. W., Bauer, D., Baxter, A., Beltrame, P., Bernard, E. P., Bernstein, A., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Birch, H. J., Blockinger, G. M., Boxer, B., Brew, C. A. J., Brás, P., Burdin, S., Busenitz, J. K., Buuck, M., Cabrita, R., Carmona-Benitez, M. C., Cascella, M., Chan, C., Chott, N. I., Cole, A., Converse, M. V., Cottle, A., Cox, G., Cutter, J. E., Dahl, C. E., de Viveiros, L., Dobson, J. E. Y., Druszkiewicz, E., Eriksen, S. R., Fan, A., Fayer, S., Fearon, N. M., Fiorucci, S., Flaecher, H., Fraser, E. D., Fruth, T., Gaitskell, R. J., Genovesi, J., Ghag, C., Gibson, E., Gokhale, S., van der Grinten, M. G. D., Gwilliam, C. B., Hall, C. R., Haselschwardt, S. J., Hertel, S. A., Horn, M., Huang, D. Q., Ignarra, C. M., Jahangir, O., James, R. S., Ji, W., Johnson, J., Kaboth, A. C., Kamaha, A. C., Kamdin, K., Kazkaz, K., Khaitan, D., Khazov, A., Khurana, I., Kodroff, D., Korley, L., Korolkova, E. V., Kraus, H., Kravitz, S., Kreczko, L., Krikler, B., Kudryavtsev, V. A., Leason, E. A., Lesko, K. T., Levy, C., Li, J., Liao, J., Lin, J., Lindote, A., Linehan, R., Lippincott, W. H., Liu, X., Lopes, M. I., Asamar, E. Lopez, Paredes, B. López, Lorenzon, W., Luitz, S., Majewski, P. A., Manalaysay, A., Manenti, L., Mannino, R. L., Marangou, N., McCarthy, M. E., McKinsey, D. N., McLaughlin, J., Miller, E. H., Mizrachi, E., Monte, A., Monzani, M. E., Morad, J. A., Mendoza, J. D. Morales, Morrison, E., Mount, B. J., Murphy, A. St. J., Naim, D., Naylor, A., Nedlik, C., Nelson, H. N., Neves, F., Nikoleyczik, J. A., Olcina, I., Oliver-Mallory, K. C., Pal, S., Palladino, K. J., Palmer, J., Parveen, N., Pease, E. K., Penning, B., Pereira, G., Piepke, A., Qie, Y., Reichenbacher, J., Rhyne, C. A., Richards, A., Riffard, Q., Rischbieter, G. R. C., Rosero, R., Rossiter, P., Santone, D., Sazzad, A. B. M. R., Schnee, R. W., Scovell, P. R., Shaw, S., Shutt, T. A., Silk, J. J., Silva, C., Smith, R., Solmaz, M., Solovov, V. N., Sorensen, P., Stancu, I., Stevens, A., Stifter, K., Suerfu, B., Sumner, T. J., Swanson, N., Szydagis, M., Taylor, W. C., Taylor, R., Temples, D. J., Terman, P. A., Tiedt, D. R., Timalsina, M., To, W. H., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Turner, W., Utku, U., Vaitkus, A., Wang, B., Wang, J. J., Wang, W., Watson, J. R., Webb, R. C., White, R. G., Whitis, T. J., Williams, M., Wolfs, F. L. H., Woodward, D., Wright, C. J., Xiang, X., Xu, J., Yeh, M., Zarzhitsky, P.

Two-phase xenon detectors, such as that at the core of the forthcoming LZ dark matter experiment, use photomultiplier tubes to sense the primary (S1) and secondary (S2) scintillation signals resulting from particle interactions in their liquid xenon

Externí odkaz: http://arxiv.org/abs/2101.08753