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CUPID is a next-generation bolometric experiment aiming at searching for neutrinoless double-beta decay with -250 kg of isotopic mass of 100Mo. It will operate at -10 mK in a cryostat currently hosting a similar-scale bolometric array for the CUORE experiment at the Gran Sasso National Laboratory (Italy). CUPID will be based on large-volume scintillating bolometers consisting of 100Mo-enriched Li2MoO4 crystals, facing thin Ge-wafer-based bolometric light detectors. In the CUPID design, the detector structure is novel and needs to be validated. In particular, the CUORE cryostat presents a high level of mechanical vibrations due to the use of pulse tubes and the effect of vibrations on the detector performance must be investigated. In this paper we report the first test of the CUPID-design bolometric light detectors with NTD-Ge sensors in a dilution refrigerator equipped with a pulse tube in an above-ground lab. Light detectors are characterized in terms of sensitivity, energy resolution, pulse time constants, and noise power spectrum. Despite the challenging noisy environment due to pulse-tube-induced vibrations, we demonstrate that all the four tested light detectors comply with the CUPID goal in terms of intrinsic energy resolution of 100 eV RMS baseline noise. Indeed, we have measured 70-90 eV RMS for the four devices, which show an excellent reproducibility. We have also obtained high energy resolutions at the 356 keV line from a 133Ba source, as good as Ge semiconductor detectors in this energy range.
K. Alfonso, A. Armatol, C. Augier, F.T. Avignone, O. Azzolini, M. Balata, et al. (2023). A first test of CUPID prototypal light detectors with NTD-Ge sensors in a pulse-tube cryostat. JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 18(6), 1-18 [10.1088/1748-0221/18/06/p06033].
A first test of CUPID prototypal light detectors with NTD-Ge sensors in a pulse-tube cryostat
K. Alfonso;A. Armatol;C. Augier;F. T. Avignone;O. Azzolini;M. Balata;A. S. Barabash;G. Bari;A. Barresi;D. Baudin;F. Bellini;G. Benato;V. Berest;M. Beretta;M. Bettelli;M. Biassoni;J. Billard;V. Boldrini;A. Branca;C. Brofferio;C. Bucci;J. Camilleri;A. Campani;C. Capelli;S. Capelli;L. Cappelli;L. Cardani;P. Carniti;N. Casali;E. Celi;C. Chang;D. Chiesa;M. Clemenza;I. Colantoni;S. Copello;E. Craft;O. Cremonesi;R. J. Creswick;A. Cruciani;A. D'Addabbo;G. D'Imperio;S. Dabagov;I. Dafinei;F. A. Danevich;M. De Jesus;P. de Marcillac;S. Dell'Oro;S. Di Domizio;S. Di Lorenzo;T. Dixon;V. Domp??;A. Drobizhev;L. Dumoulin;G. Fantini;M. Faverzani;E. Ferri;F. Ferri;F. Ferroni;E. Figueroa-Feliciano;L. Foggetta;J. Formaggio;A. Franceschi;C. Fu;S. Fu;B. K. Fujikawa;A. Gallas;J. Gascon;S. Ghislandi;A. Giachero;A. Gianvecchio;M. Girola;L. Gironi;A. Giuliani;P. Gorla;C. Gotti;C. Grant;P. Gras;P. V. Guillaumon;T. D. Gutierrez;K. Han;E. V. Hansen;K. M. Heeger;D. L. Helis;H. Z. Huang;L. Imbert;J. Johnston;A. Juillard;G. Karapetrov;G. Keppel;H. Khalife;V. V. Kobychev;Yu. G. Kolomensky;S. I. Konovalov;R. Kowalski;T. Langford;M. Lefevre;R. Liu;Y. Liu;P. Loaiza;L. Ma;M. Madhukuttan;F. Mancarella;L. Marini;S. Marnieros;M. Martinez;R. H. Maruyama;Ph. Mas;D. Mayer;G. Mazzitelli;Y. Mei;S. Milana;S. Morganti;T. Napolitano;M. Nastasi;J. Nikkel;S. Nisi;C. Nones;E. B. Norman;V. Novosad;I. Nutini;T. O'Donnell;E. Olivieri;M. Olmi;J. L. Ouellet;S. Pagan;C. Pagliarone;L. Pagnanini;L. Pattavina;M. Pavan;H. Peng;G. Pessina;V. Pettinacci;C. Pira;S. Pirro;D. V. Poda;O. G. Polischuk;I. Ponce;S. Pozzi;E. Previtali;A. Puiu;S. Quitadamo;A. Ressa;R. Rizzoli;C. Rosenfeld;P. Rosier;J. A. Scarpaci;B. Schmidt;V. Sharma;V. N. Shlegel;V. Singh;M. Sisti;P. Slocum;D. Speller;P. T. Surukuchi;L. Taffarello;C. Tomei;J. A. Torres;V. I. Tretyak;A. Tsymbaliuk;M. Velazquez;K. J. Vetter;S. L. Wagaarachchi;G. Wang;L. Wang;R. Wang;B. Welliver;J. Wilson;K. Wilson;L. A. Winslow;M. Xue;L. Yan;J. Yang;V. Yefremenko;V. I. Umatov;M. M. Zarytskyy;J. Zhang;A. Zolotarova;S. Zucchelli
2023
Abstract
CUPID is a next-generation bolometric experiment aiming at searching for neutrinoless double-beta decay with -250 kg of isotopic mass of 100Mo. It will operate at -10 mK in a cryostat currently hosting a similar-scale bolometric array for the CUORE experiment at the Gran Sasso National Laboratory (Italy). CUPID will be based on large-volume scintillating bolometers consisting of 100Mo-enriched Li2MoO4 crystals, facing thin Ge-wafer-based bolometric light detectors. In the CUPID design, the detector structure is novel and needs to be validated. In particular, the CUORE cryostat presents a high level of mechanical vibrations due to the use of pulse tubes and the effect of vibrations on the detector performance must be investigated. In this paper we report the first test of the CUPID-design bolometric light detectors with NTD-Ge sensors in a dilution refrigerator equipped with a pulse tube in an above-ground lab. Light detectors are characterized in terms of sensitivity, energy resolution, pulse time constants, and noise power spectrum. Despite the challenging noisy environment due to pulse-tube-induced vibrations, we demonstrate that all the four tested light detectors comply with the CUPID goal in terms of intrinsic energy resolution of 100 eV RMS baseline noise. Indeed, we have measured 70-90 eV RMS for the four devices, which show an excellent reproducibility. We have also obtained high energy resolutions at the 356 keV line from a 133Ba source, as good as Ge semiconductor detectors in this energy range.
K. Alfonso, A. Armatol, C. Augier, F.T. Avignone, O. Azzolini, M. Balata, et al. (2023). A first test of CUPID prototypal light detectors with NTD-Ge sensors in a pulse-tube cryostat. JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 18(6), 1-18 [10.1088/1748-0221/18/06/p06033].
K. Alfonso; A. Armatol; C. Augier; F.T. Avignone; O. Azzolini; M. Balata; A.S. Barabash; G. Bari; A. Barresi; D. Baudin; F. Bellini; G. Benato; V. Ber...espandi
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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.