Attenzione: i dati modificati non sono ancora stati salvati. Per confermare inserimenti o cancellazioni di voci è necessario confermare con il tasto SALVA/INSERISCI in fondo alla pagina
CRIS Current Research Information System
The XENON1T experiment is currently in the commissioning phase at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italy. In this article we study the experiment's expected sensitivity to the spin-independent WIMP-nucleon interaction cross section, based on Monte Carlo predictions of the electronic and nuclear recoil backgrounds. The total electronic recoil background in 1 tonne fiducial volume and (1, 12) keV electronic recoil equivalent energy region, before applying any selection to discriminate between electronic and nuclear recoils, is (1.80 ± 0.15) · 10-4 (kg·day·keV)-1, mainly due to the decay of 222Rn daughters inside the xenon target. The nuclear recoil background in the corresponding nuclear recoil equivalent energy region (4, 50) keV, is composed of (0.6 ± 0.1) (t·y)-1 from radiogenic neutrons, (1.8 ± 0.3) · 10-2 (t·y)-1 from coherent scattering of neutrinos, and less than 0.01 (t·y)-1 from muon-induced neutrons. The sensitivity of XENON1T is calculated with the Profile Likelihood Ratio method, after converting the deposited energy of electronic and nuclear recoils into the scintillation and ionization signals seen in the detector. We take into account the systematic uncertainties on the photon and electron emission model, and on the estimation of the backgrounds, treated as nuisance parameters. The main contribution comes from the relative scintillation efficiency eff, which affects both the signal from WIMPs and the nuclear recoil backgrounds. After a 2 y measurement in 1 t fiducial volume, the sensitivity reaches a minimum cross section of 1.6 · 10-47 cm2 at mχ = 50 GeV/c2.
Physics reach of the XENON1T dark matter experiment
Aprile, E.;Aalbers, J.;Agostini, F.;Alfonsi, M.;Amaro, F. D.;Anthony, M.;Arazi, L.;Arneodo, F.;Balan, C.;Barrow, P.;Baudis, L.;Bauermeister, B.;Berger, T.;Breur, P.;Breskin, A.;Brown, A.;Brown, E.;Bruenner, S.;Bruno, G.;Budnik, R.;Bütikofer, L.;Cardoso, J. M. R.;Cervantes, M.;Cichon, D.;Coderre, D.;Colijn, A. P.;Conrad, J.;Contreras, H.;Cussonneau, J. P.;Decowski, M. P.;De Perio, P.;Gangi, P. Di;Giovanni, A. Di;Duchovni, E.;Fattori, S.;Ferella, A. D.;Fieguth, A.;Franco, D.;Fulgione, W.;Galloway, M.;GARBINI, MARCO;Geis, C.;Goetzke, L. W.;Greene, Z.;Grignon, C.;Gross, E.;Hampel, W.;Hasterok, C.;Itay, R.;Kaether, F.;Kaminsky, B.;Kessler, G.;Kish, A.;Landsman, H.;Lang, R. F.;Lellouch, D.;Levinson, L.;Calloch, M. Le;Levy, C.;Lindemann, S.;Lindner, M.;Lopes, J. A. M.;Lyashenko, A.;Macmullin, S.;Manfredini, A.;Undagoitia, T. Marrodán;Masbou, J.;MASSOLI, FABIO VALERIO;Mayani, D.;Fernandez, A. J. Melgarejo;Meng, Y.;Messina, M.;Micheneau, K.;Miguez, B.;Molinario, A.;Murra, M.;Naganoma, J.;Oberlack, U.;Orrigo, S. E. A.;Pakarha, P.;Pelssers, B.;Persiani, R.;Piastra, F.;Pienaar, J.;Plante, G.;Priel, N.;Rauch, L.;Reichard, S.;Reuter, C.;Rizzo, A.;Rosendahl, S.;Rupp, N.;Santos, J. M. F. Dos;SARTORELLI, GABRIELLA;Scheibelhut, M.;Schindler, S.;Schreiner, J.;Schumann, M.;Lavina, L. Scotto;SELVI, MARCO;Shagin, P.;Simgen, H.;Stein, A.;Thers, D.;Tiseni, A.;Trinchero, G.;Tunnell, C.;Sivers, M. Von;Wall, R.;Wang, H.;Weber, M.;Wei, Y.;Weinheimer, C.;Wulf, J.;Zhang, Y.
2016
Abstract
The XENON1T experiment is currently in the commissioning phase at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italy. In this article we study the experiment's expected sensitivity to the spin-independent WIMP-nucleon interaction cross section, based on Monte Carlo predictions of the electronic and nuclear recoil backgrounds. The total electronic recoil background in 1 tonne fiducial volume and (1, 12) keV electronic recoil equivalent energy region, before applying any selection to discriminate between electronic and nuclear recoils, is (1.80 ± 0.15) · 10-4 (kg·day·keV)-1, mainly due to the decay of 222Rn daughters inside the xenon target. The nuclear recoil background in the corresponding nuclear recoil equivalent energy region (4, 50) keV, is composed of (0.6 ± 0.1) (t·y)-1 from radiogenic neutrons, (1.8 ± 0.3) · 10-2 (t·y)-1 from coherent scattering of neutrinos, and less than 0.01 (t·y)-1 from muon-induced neutrons. The sensitivity of XENON1T is calculated with the Profile Likelihood Ratio method, after converting the deposited energy of electronic and nuclear recoils into the scintillation and ionization signals seen in the detector. We take into account the systematic uncertainties on the photon and electron emission model, and on the estimation of the backgrounds, treated as nuisance parameters. The main contribution comes from the relative scintillation efficiency eff, which affects both the signal from WIMPs and the nuclear recoil backgrounds. After a 2 y measurement in 1 t fiducial volume, the sensitivity reaches a minimum cross section of 1.6 · 10-47 cm2 at mχ = 50 GeV/c2.
I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11585/599485
Attenzione
Attenzione! I dati visualizzati non sono stati sottoposti a validazione da parte dell'ateneo
Citazioni
ND
440
468
social impact
Conferma cancellazione
Sei sicuro che questo prodotto debba essere cancellato?
simulazione ASN
Il report seguente simula gli indicatori relativi alla propria produzione scientifica in relazione alle soglie ASN 2023-2025 del proprio SC/SSD. Si ricorda che il superamento dei valori soglia (almeno 2 su 3) è requisito necessario ma non sufficiente al conseguimento dell'abilitazione. La simulazione si basa sui dati IRIS e sugli indicatori bibliometrici alla data indicata e non tiene conto di eventuali periodi di congedo obbligatorio, che in sede di domanda ASN danno diritto a incrementi percentuali dei valori. La simulazione può differire dall'esito di un’eventuale domanda ASN sia per errori di catalogazione e/o dati mancanti in IRIS, sia per la variabilità dei dati bibliometrici nel tempo. Si consideri che Anvur calcola i valori degli indicatori all'ultima data utile per la presentazione delle domande.
La presente simulazione è stata realizzata sulla base delle specifiche raccolte sul tavolo ER del Focus Group IRIS coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia e delle regole riportate nel DM 589/2018 e allegata Tabella A. Cineca, l’Università di Modena e Reggio Emilia e il Focus Group IRIS non si assumono alcuna responsabilità in merito all’uso che il diretto interessato o terzi faranno della simulazione. Si specifica inoltre che la simulazione contiene calcoli effettuati con dati e algoritmi di pubblico dominio e deve quindi essere considerata come un mero ausilio al calcolo svolgibile manualmente o con strumenti equivalenti.