Readout technologies for directional WIMP Dark Matter detection

Autor: J. A. Kadyk, T. N. Thorpe, A. Buonaura, H. Nishimura, Giuliana Galati, M. T. Hedges, Gabriela Druitt, Kentaro Miuchi, Ken'ichi Kuge, Hiroyuki Sekiya, M. Garcia-Sciveres, T. Hashimoto, L. Consiglio, H. Mirallas, Toru Tanimori, M. Tanaka, P. Monacelli, S. E. Vahsen, Javier Galan, Tetsuya Mizumoto, J. P. Lopez, T. Asada, G. De Lellis, A. Takada, I. G. Irastorza, O. Guillaudin, M. Ali Guler, M. Yoshimoto, A. B. Aleksandrov, Jerome Bouvier, T. Dafni, Maria Cristina Montesi, N. J. C. Spooner, F. Mayet, Philip Lewis, F.J. Iguaz, J. Lamblin, N. Di Marco, V. Gentile, T. Papevangelou, Ryosuke Taishaku, Adele Lauria, Natalia Guerrero, H. Tomita, Q. Riffard, J. P. Richer, Valeri Tioukov, S. Komura, Cosmin Deaconu, Y. Giomataris, Joseph D. Parker, Tatsuya Sawano, Daniel P. Snowden-Ifft, I. Jaegle, S. Cebrián, D. Loomba, Jocelyn Monroe, G. Bosson, Gianfranca De Rosa, A. Umemoto, E. Zayas, Taishi Katsuragawa, H. Kubo, Ihn Sik Seong, Nicola D'Ambrosio, Tatsuhiro Naka, P. Colas, J. Billard, F. Pupilli, E. R. Lee, Y. Mizumura, Koji Nakamura, O. Bourrion, Y. Yamaguchi, James Battat, D. Santos, E. Ferrer-Ribas, J. A. Garcia, Richard Eggleston, J. L. Harton, G. Luzón, M. Leyton, J. G. Garza, Atsuhiko Ochi, A. Di Crescenzo, K. Burdge, T. Descombes, A. Sugiyama, Takahiro Fusayasu, N. S. Phan, E. Baracchini, T. Ikeda, A. Takeda
Přispěvatelé: Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), MIMAC, Battat, J. B. R., Irastorza, I. G., Aleksandrov, A., Asada, T., Baracchini, E., Billard, J., Bosson, G., Bourrion, O., Bouvier, J., Buonaura, Annarita, Burdge, K., Cebrián, S., Colas, P., Consiglio, L., Dafni, T., D’Ambrosio, N., Deaconu, C., DE LELLIS, Giovanni, Descombes, T., DI CRESCENZO, Antonia, Di Marco, N., Druitt, G., Eggleston, R., Ferrer Ribas, E., Fusayasu, T., Galán, J., Galati, Giuliana, García, J. A., Garza, J. G., Gentile, V., Garcia Sciveres, M., Giomataris, Y., Guerrero, N., Guillaudin, O., Guler, A. M., Harton, J., Hashimoto, T., Hedges, M. T., Iguaz, F. J., Ikeda, T., Jaegle, I., Kadyk, J. A., Katsuragawa, T., Komura, S., Kubo, H., Kuge, K., Lamblin, J., Lauria, Adele, Lee, E. R., Lewis, P., Leyton, M., Loomba, D., Lopez, J. P., Luzón, G., Mayet, F., Mirallas, H., Miuchi, K., Mizumoto, T., Mizumura, Y., Monacelli, P., Monroe, J., Montesi, MARIA CRISTINA, Naka, T., Nakamura, K., Nishimura, H., Ochi, A., Papevangelou, T., Parker, J. D., Phan, N. S., Pupilli, F., Richer, J. P., Riffard, Q., Rosa, G., Santos, D., Sawano, T., Sekiya, H., Seong, I. S., Snowden Ifft, D. P., Spooner, N. J. C., Sugiyama, A., Taishaku, R., Takada, A., Takeda, A., Tanaka, M., Tanimori, T., Thorpe, T. N., Tioukov, V., Tomita, H., Umemoto, A., Vahsen, S. E., Yamaguchi, Y., Yoshimoto, M., Zayas, E., Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Physics - Instrumentation and Detectors
Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO)
Physics::Instrumentation and Detectors
Dark matter
General Physics and Astronomy
FOS: Physical sciences
01 natural sciences
High Energy Physics - Experiment
High Energy Physics - Experiment (hep-ex)
Recoil
Optics
WIMP
0103 physical sciences
High spatial resolution
[PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det]
010306 general physics
Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM)
Physics
010308 nuclear & particles physics
business.industry
Detector
Instrumentation and Detectors (physics.ins-det)
Signature (logic)
3. Good health
business
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Zdroj: Physics Reports
Physics Reports, Elsevier, 2016, 662, pp.1-46. ⟨10.1016/j.physrep.2016.10.001⟩
Physics Reports, 2016, 662, pp.1-46. ⟨10.1016/j.physrep.2016.10.001⟩
ISSN: 0370-1573
DOI: 10.1016/j.physrep.2016.10.001⟩
Popis: The measurement of the direction of WIMP-induced nuclear recoils is a compelling but technologically challenging strategy to provide an unambiguous signature of the detection of Galactic dark matter. Most directional detectors aim to reconstruct the dark-matter-induced nuclear recoil tracks, either in gas or solid targets. The main challenge with directional detection is the need for high spatial resolution over large volumes, which puts strong requirements on the readout technologies. In this paper we review the various detector readout technologies used by directional detectors. In particular, we summarize the challenges, advantages and drawbacks of each approach, and discuss future prospects for these technologies.
Comment: 58 pages, 26 figures, accepted by Physics Reports
Databáze: OpenAIRE
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