Validation of techniques to mitigate copper surface contamination in CUORE

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作者：

Alessandria, F. ^{[1
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Ardito, R. ^{[2
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Artusa, D. R. ^{[3
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Avignone, F. T., III ^{[3
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Azzolini, O. ^{[5
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Clemenza, M. ^{[13
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Cosmelli, C. ^{[10
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Creswick, R. J. ^{[3
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Giuliani, A. ^{[19
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Goett, J. ^{[4
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Goodsell, A. ^{[21
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Gorla, P. ^{[20
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机构：

[1] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Milano, I-20133 Milan, Italy

[2] Politecn Milan, Dipartimento Ingn Strutturale, I-20133 Milan, Italy

[3] Univ S Carolina, Dept Phys & Astron, Columbia, SC 29208 USA

[4] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Gran Sasso, I-67010 Laquila, Italy

[5] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Legnaro, I-35020 Padua, Italy

[6] Univ Calif Berkeley, Dept Phys, Berkeley, CA 94720 USA

[7] Univ Calif Berkeley, Lawrence Berkeley Natl Lab, Div Nucl Sci, Berkeley, CA 94720 USA

[8] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Bologna, I-40127 Bologna, Italy

[9] Univ Calif Berkeley, Lawrence Berkeley Natl Lab, Div Mat Sci, Berkeley, CA 94720 USA

[10] Univ Roma La Sapienza, Dipartimento Fis, I-00185 Rome, Italy

[11] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Roma, I-00185 Rome, Italy

[12] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Genova, I-16146 Genoa, Italy

[13] Univ Milano Bicocca, Dipartimento Fis, I-20126 Milan, Italy

[14] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Milano Bicocca, I-20126 Milan, Italy

[15] Chinese Acad Sci, Shanghai Inst Appl Phys, Shanghai 201800, Peoples R China

[16] Univ Wisconsin, Dept Phys, Madison, WI 53706 USA

[17] Univ Genoa, Dipartimento Fis, I-16146 Genoa, Italy

[18] Ist Nazl Fis Nucl, Lab Nazl Frascati, I-00044 Rome, Italy

[19] Ctr Spectrometrie Nucl & Spectrometrie Masse, F-91405 Orsay, France

[20] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Roma Tor Vergata, I-00133 Rome, Italy

[21] Calif Polytech State Univ San Luis Obispo, Dept Phys, San Luis Obispo, CA 93407 USA

[22] Univ Calif Berkeley, Dept Mat Sci & Engn, Berkeley, CA 94720 USA

[23] Univ Calif Los Angeles, Dept Phys & Astron, Los Angeles, CA 90095 USA

[24] Univ Calif Berkeley, Lawrence Berkeley Natl Lab, Div Phys, Berkeley, CA 94720 USA

[25] Lawrence Livermore Natl Lab, Livermore, CA 94550 USA

[26] Univ Zaragoza, Lab Fis Nucl & Astroparticulas, E-50009 Zaragoza, Spain

[27] CEA Saclay, Serv Phys Particules, F-91191 Gif Sur Yvette, France

[28] Univ Calif Berkeley, Dept Nucl Engn, Berkeley, CA 94720 USA

[29] Univ Bologna, Dipartimento Fis, I-40127 Bologna, Italy

[30] Univ Calif Berkeley, Lawrence Berkeley Natl Lab, EH&S Div, Berkeley, CA 94720 USA

[31] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Padova, I-35131 Padua, Italy

[32] Univ Florence, Dipartimento Fis, I-50125 Florence, Italy

[33] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Firenze, I-50125 Florence, Italy

[34] Univ Edinburgh, Inst Astron, SUPA, Edinburgh EH9 3HJ, Midlothian, Scotland

来源：

ASTROPARTICLE PHYSICS | 2013年 / 45卷

基金：

美国国家科学基金会;

关键词：

Bolometer; Neutrinoless Double Beta Decay; Surface contamination; Radioactive background; DOUBLE-BETA DECAY; MONTE-CARLO EVALUATION; CROSS-SECTIONS; NEUTRON; NEUTRINOS; CUORICINO; NIOBIUM; SEARCH; GAMMA;

D O I：

10.1016/j.astropartphys.2013.02.005

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

In this article we describe the background challenges for the CUORE experiment posed by surface contamination of inert detector materials such as copper, and present three techniques explored to mitigate these backgrounds. Using data from a dedicated test apparatus constructed to validate and compare these techniques we demonstrate that copper surface contamination levels better than 10(-7)- 10(-8) Bq/cm(2) are achieved for U-238 and Th-232. If these levels are reproduced in the final CUORE apparatus the projected 90% C.L. upper limit on the number of background counts in the region of interest is 0.02-0.03 counts/keV/kg/y depending on the adopted mitigation technique. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

引用

页码：13 / 22

页数：10

共 40 条

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Cooperman, G ;

Cosmo, G ;

Degtyarenko, P ;

Dell'Acqua, A ;

Depaola, G ;

Dietrich, D ;

Enami, R ;

Feliciello, A ;

Ferguson, C ;

Fesefeldt, H ;

Folger, G ;

Foppiano, F ;

Forti, A ;

Garelli, S ;

Giani, S ;

Giannitrapani, R ;

Gibin, D ;

Cadenas, JJG ;

González, I ;

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Greeniaus, G ;

Greiner, W ;

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Hasui, H ;

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Creswick, RJ ;

Capelli, S ;

Carbone, L ;

Cremonesi, O ;

de Ward, A ;

Fiorini, E ;

Farach, HA ;

Frossati, G ;

Giuliani, A ;

Giugni, D ;

Haller, EE ;

Irastorza, IG ;

McDonald, RJ ;

Morales, A ;

Norman, EB ;

Negri, P ;

Nucciotti, A ;

Pedretti, M ;

Pobes, C ;

Palmieri, V ;

Pavan, M ;

Pessina, G ;

Pirro, S ;

Previtali, E ;

Rosenfeld, C ;

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Sisti, M ;

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Pirro, S ;

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Parmeggiano, S ;

Previtali, E ;

Vanzini, M ;

Zanotti, L ;

Coccia, E ;

Fafone, V ;

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Bryant, A. ;

Bucci, C. ;

Cai, X. Z. ;

Canonica, L. ;

Capelli, S. ;

Carbone, L. ;

Cardani, L. ;

Carrettoni, M. ;

Chott, N. ;

Clemenza, M. ;

Cosmelli, C. ;

Cremonesi, O. ;

Creswick, R. J. ;

Dafinei, I. ;

Dally, A. ;

De Biasi, A. ;

Decowski, M. P. ;

Deninno, M. M. ;

de Waard, A. ;

Di Domizio, S. ;

Ejzak, L. ;

Faccini, R. ;

Fang, D. Q. ;

Farach, H. A. ;

Ferri, E. ;

Ferroni, F. ;

Fiorini, E. ;

Foggetta, L. ;

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Cooperman, G ;

Cosmo, G ;

Cuttone, G ;

Daquino, GG ;

Donszelmann, M ;

Dressel, M ;

Folger, G ;

Foppiano, F ;

Generowicz, J ;

Grichine, V ;

Guatelli, S ;

Gumplinger, P ;

Heikkinen, A ;

Hrivnacova, I ;

Howard, A ;

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Johnson, T ;

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Lara, V ;

Larsson, S ;

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Longo, F ;

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Mantero, A ;

Mascialino, B ;

McLaren, I ;

Lorenzo, PM ;

Minamimoto, K ;

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Foggetta, L. ;

Giachero, A. ;

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Gorla, P. ;

Guardincerri, E. ;

Gutierrez, T. D. ;

Haller, E. E. ;

Kazkaz, K. ;

Kraft, S. ;

Kogler, L. ;

Maiano, C. ;

Maruyama, R. H. ;

Martinez, C. ;

Martinez, M. ;

Newman, S. ;

Nisi, S. ;

Nones, C. ;

Norman, E. B. ;

Nucciotti, A. ;

Orio, F. ;

Pallavicini, M. ;

Palmieri, V. ;

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Capelli, S. ;

Carbone, L. ;

Carrettoni, M. ;

Clemenza, M. ;

Cremonesi, O. ;

Creswick, R. J. ;

Di Domizio, S. ;

Dolinski, M. J. ;

Ejzak, L. ;

Faccini, R. ;

Farach, H. A. ;

Ferri, E. ;

Ferroni, F. ;

Fiorini, E. ;

Foggetta, L. ;

Giachero, A. ;

Gironi, L. ;

Giuliani, A. ;

Gorla, P. ;

Guardincerri, E. ;

Gutierrez, T. D. ;

Haller, E. E. ;

Kadel, R. ;

Kazkaz, K. ;

Kraft, S. ;

Kogler, L. ;

Kolomensky, Yu. G. ;

Maiano, C. ;

Maruyama, R. H. ;

Martinez, C. ;

Martinez, M. ;

Mizouni, L. ;

Morganti, S. ;

Nisi, S. ;

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Capelli, S ;

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Cebrian, S ;

Cremonesi, O ;

Creswick, RJ ;

de Waard, A ;

Farach, HA ;

Fiorini, E ;

Frossati, G ;

Guardincerri, E ;

Giuliani, A ;

Gorla, P ;

Haller, EE ;

McDonald, RJ ;

Morales, A ;

Norman, EB ;

Nucciotti, A ;

Olivieri, E ;

Pallavicini, M ;

Palmieri, E ;

Pasca, E ;

Pavan, M ;

Pedretti, M ;

Pessina, G ;

Pirro, S ;

Previtali, E ;

Risegari, L ;

Rosenfeld, C ;

Sangiorgio, S ;

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