Calibration of the liquid argon ionization response to low energy electronic and nuclear recoils with DarkSide-50

Agnes, P.; Albuquerque, I.  F.  M.; Alexander, T.; Alton, A.  K.; Ave, M.; Back, H.  O.; Batignani, G.; Biery, K.; Bocci, V.; Bonivento, W.  M.; Bottino, B.; Bussino, S.; Cadeddu, M.; Cadoni, M.; Calaprice, F.; Caminata, A.; Canci, N.; Caravati, M.; Cariello, M.; Carlini, M.; Carpinelli, M.; Catalanotti, S.; Cataudella, V.; Cavalcante, P.; Cavuoti, S.; Chepurnov, A.; Cicalò, C.; Cocco, A.  G.; Covone, G.; D’Angelo, D.; Davini, S.; De Candia, A.; De Cecco, S.; De Filippis, G.; De Rosa, G.; Derbin, A.  V.; Devoto, A.; D’Incecco, M.; Dionisi, C.; Dordei, F.; Downing, M.; D’Urso, D.; Fiorillo, G.; Franco, D.; Gabriele, F.; Galbiati, C.; Ghiano, C.; Giganti, C.; Giovanetti, G.  K.; Gorchakov, O.; Goretti, A.  M.; Grobov, A.; Gromov, M.; Guan, M.; Guardincerri, Y.; Gulino, M.; Hackett, B.  R.; Herner, K.; Hosseini, B.; Hubaut, F.; Hungerford, E.  V.; Ianni, An.; Ippolito, V.; Keeter, K.; Kendziora, C.  L.; Kochanek, I.; Korablev, D.; Korga, G.; Kubankin, A.; Kuss, M.; La Commara, M.; Lai, M.; Li, X.; Lissia, M.; Longo, G.; Machulin, I.  N.; Mapelli, L.  P.; Mari, S. M.; Maricic, J.; Martoff, C.  J.; Messina, A.; Meyers, P.  D.; Milincic, R.; Morrocchi, M.; Mougeot, X.; Muratova, V.  N.; Musico, P.; Navrer Agasson, A.; Nozdrina, A.  O.; Oleinik, A.; Ortica, F.; Pagani, L.; Pallavicini, M.; Pandola, L.; Pantic, E.; Paoloni, E.; Pelczar, K.; Pelliccia, N.; Picciau, E.; Pocar, A.; Pordes, S.; Poudel, S.  S.; Pralavorio, P.; Ragusa, F.; Razeti, M.; Razeto, A.; Renshaw, A.  L.; Rescigno, M.; Rode, J.; Romani, A.; Sablone, D.; Samoylov, O.; Sands, W.; Sanfilippo, S.; Savarese, C.; Schlitzer, B.; Semenov, D.  A.; Shchagin, A.; Sheshukov, A.; Skorokhvatov, M.  D.; Smirnov, O.; Sotnikov, A.; Stracka, S.; Suvorov, Y.; Tartaglia, R.; Testera, G.; Tonazzo, A.; Unzhakov, E.  V.; Vishneva, A.; Vogelaar, R.  B.; Wada, M.; Wang, H.; Wang, Y.; Westerdale, S.; Wojcik, M.  M.; Xiao, X.; Yang, C.; Zuzel, G.

doi:10.1103/PhysRevD.104.082005

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DarkSide-50 has demonstrated the high potential of dual-phase liquid argon time projection chambers in exploring interactions of WIMPs in the GeV/c2 mass range. The technique, based on the detection of the ionization signal amplified via electroluminescence in the gas phase, allows us to explore recoil energies down to the sub-keV range. We report here on the DarkSide-50 measurement of the ionization yield of electronic recoils down to ∼180 eVer, exploiting Ar37 and Ar39 decays, and extrapolated to a few ionization electrons with the Thomas-Imel box model. Moreover, we present a model-dependent determination of the ionization response to nuclear recoils down to ∼500 eVnr, the lowest ever achieved in liquid argon, using in situ neutron calibration sources and external datasets from neutron beam experiments.

Agnes, P., Albuquerque, I. . ., Alexander, T., Alton, A. ., Ave, M., Back, H. ., et al. (2021). Calibration of the liquid argon ionization response to low energy electronic and nuclear recoils with DarkSide-50. PHYSICAL REVIEW D, 104(8) [10.1103/PhysRevD.104.082005].

Titolo:	Calibration of the liquid argon ionization response to low energy electronic and nuclear recoils with DarkSide-50
Autori:	Agnes, P. Albuquerque, I. F. M. Alexander, T. Alton, A. K. Ave, M. Back, H. O. Batignani, G. Biery, K. Bocci, V. Bonivento, W. M. Bottino, B. BUSSINO, Severino Angelo Maria [Membro del Collaboration Group] Cadeddu, M. Cadoni, M. Calaprice, F. Caminata, A. Canci, N. Caravati, M. Cariello, M. Carlini, M. Carpinelli, M. Catalanotti, S. Cataudella, V. Cavalcante, P. Cavuoti, S. Chepurnov, A. Cicalò, C. Cocco, A. G. Covone, G. D’Angelo, D. Davini, S. De Candia, A. De Cecco, S. De Filippis, G. De Rosa, G. Derbin, A. V. Devoto, A. D’Incecco, M. Dionisi, C. Dordei, F. Downing, M. D’Urso, D. Fiorillo, G. Franco, D. Gabriele, F. Galbiati, C. Ghiano, C. Giganti, C. Giovanetti, G. K. Gorchakov, O. Goretti, A. M. Grobov, A. Gromov, M. Guan, M. Guardincerri, Y. Gulino, M. Hackett, B. R. Herner, K. Hosseini, B. Hubaut, F. Hungerford, E. V. Ianni, An. Ippolito, V. Keeter, K. Kendziora, C. L. Kochanek, I. Korablev, D. Korga, G. Kubankin, A. Kuss, M. La Commara, M. Lai, M. Li, X. Lissia, M. Longo, G. Machulin, I. N. Mapelli, L. P. MARI, Stefano Maria [Membro del Collaboration Group] Maricic, J. Martoff, C. J. Messina, A. Meyers, P. D. Milincic, R. Morrocchi, M. Mougeot, X. Muratova, V. N. Musico, P. Navrer Agasson, A. Nozdrina, A. O. Oleinik, A. Ortica, F. Pagani, L. Pallavicini, M. Pandola, L. Pantic, E. Paoloni, E. Pelczar, K. Pelliccia, N. Picciau, E. Pocar, A. Pordes, S. Poudel, S. S. Pralavorio, P. Ragusa, F. Razeti, M. Razeto, A. Renshaw, A. L. Rescigno, M. Rode, J. Romani, A. Sablone, D. Samoylov, O. Sands, W. SANFILIPPO, SIMONE [Membro del Collaboration Group] Savarese, C. Schlitzer, B. Semenov, D. A. Shchagin, A. Sheshukov, A. Skorokhvatov, M. D. Smirnov, O. Sotnikov, A. Stracka, S. Suvorov, Y. Tartaglia, R. Testera, G. Tonazzo, A. Unzhakov, E. V. Vishneva, A. Vogelaar, R. B. Wada, M. Wang, H. Wang, Y. Westerdale, S. Wojcik, M. M. Xiao, X. Yang, C. Zuzel, G. mostra contributor esterni nascondi contributor esterni
Data di pubblicazione:	2021
Rivista:	PHYSICAL REVIEW D
Citazione:	Agnes, P., Albuquerque, I. . ., Alexander, T., Alton, A. ., Ave, M., Back, H. ., et al. (2021). Calibration of the liquid argon ionization response to low energy electronic and nuclear recoils with DarkSide-50. PHYSICAL REVIEW D, 104(8) [10.1103/PhysRevD.104.082005].
Handle:	http://hdl.handle.net/11590/392970
Appare nelle tipologie:	1.1 Articolo in rivista

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http://hdl.handle.net/11590/392970

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