Quenching factor measurements of neon nuclei in neon gas

Autor: Balogh, L., Beaufort, C., Brossard, A., Caron, J.F., Chapellier, M., Coquillat, J.M., Corcoran, E.C., Crawford, S., Dastgheibi Fard, A., Deng, Y., Dering, K., Durnford, D., Garrah, C., Gerbier, G., Giomataris, I., Giroux, G., Gorel, P., Gros, M., Gros, P., Guillaudin, O., Hoppe, E.W., Katsioulas, I., Kelly, F., Knights, P., Kwon, L., Langrock, S., Lautridou, P., Martin, R.D., Manthos, I., Matthews, J., Mols, J.P., Muraz, J.F., Navick, X.F., Neep, T., Nikolopoulos, K., O'Brien, P., Piro, M.C., Samuleev, P., Santos, D., Savvidis, G., Savvidis, I., Vazquez de Sola Fernandez, F., Vidal, M., Ward, R., Zampaolo, M., An, P., Awe, C., Barbeau, P., Hedges, S., Li, L., Runge, J.
Přispěvatelé: Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie (LPSC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), NEWS-G, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Phys.Rev.D
Phys.Rev.D, 2022, 105 (5), pp.052004. ⟨10.1103/PhysRevD.105.052004⟩
DOI: 10.1103/PhysRevD.105.052004⟩
Popis: International audience; The NEWS-G collaboration uses spherical proportional counters (SPCs) to search for weakly interacting massive particles (WIMPs). In this paper, we report the first measurements of the nuclear quenching factor in neon gas at 2 bar using an SPC deployed in a neutron beam at the TUNL facility. The energy-dependence of the nuclear quenching factor is modeled using a simple power law: αEnrβ; we determine its parameters by simultaneously fitting the data collected with the detector over a range of energies. We measured the following parameters in Ne:CH4 at 2 bar: α=0.2801±0.0050 (fit) ±0.0045 (sys) and β=0.0867±0.020 (fit) ±0.006 (sys). Our measurements do not agree with expected values from SRIM or Lindhard theory. We demonstrated the feasibility of performing quenching factor measurements at sub-keV energies in gases using SPCs and a neutron beam.
Databáze: OpenAIRE