First Dark Matter Search Results from the XENON1T Experiment

被引：688

作者：

Aprile, E. ^{[1
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Aalbers, J. ^{[2
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Agostini, F. ^{[4
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Alfonsi, M. ^{[8
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Anthony, M. ^{[1
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Baudis, L. ^{[11
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Brown, E. ^{[13
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Gardner, R. ^{[23
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Geis, C. ^{[8
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Goetzke, L. W. ^{[1
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Grandi, L. ^{[23
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Greene, Z. ^{[1
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Grignon, C.

Hasterok, C. ^{[14
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Hogenbirk, E. ^{[2
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机构：

[1] Columbia Univ, Dept Phys, New York, NY 10027 USA

[2] Nikhef, Sci Pk, NL-1098XG Amsterdam, Netherlands

[3] Univ Amsterdam, Sci Pk, NL-1098XG Amsterdam, Netherlands

[4] INFN, Lab Nazl Gran Sasso, I-67100 Laquila, Italy

[5] Gran Sasso Sci Inst, I-67100 Laquila, Italy

[6] Univ Bologna, Dept Phys & Astrophys, I-40126 Bologna, Italy

[7] INFN Bologna, I-40126 Bologna, Italy

[8] Johannes Gutenberg Univ Mainz, Inst Phys & Exzellenzcluster PRISMA, D-55099 Mainz, Germany

[9] Univ Coimbra, Dept Phys, LIBPhys, P-3004516 Coimbra, Portugal

[10] New York Univ Abu Dhabi, Abu Dhabi, U Arab Emirates

[11] Univ Zurich, Phys Inst, CH-8057 Zurich, Switzerland

[12] Stockholm Univ, AlbaNova, Dept Phys, Oskar Klein Ctr, S-10691 Stockholm, Sweden

[13] Rensselaer Polytech Inst, Dept Phys Appl Phys & Astron, Troy, NY 12180 USA

[14] Max Planck Inst Kernphys, D-69117 Heidelberg, Germany

[15] Weizmann Inst Sci, Dept Particle Phys & Astrophys, IL-7610001 Rehovot, Israel

[16] Univ Freiburg, Phys Inst, D-79104 Freiburg, Germany

[17] Purdue Univ, Dept Phys & Astron, W Lafayette, IN 47907 USA

[18] Univ Nantes, CNRS, IN2P3, SUBATECH,IMT Atlantique, F-44307 Nantes, France

[19] Univ Calif San Diego, Dept Phys, San Diego, CA 92093 USA

[20] Westfalische Wilhelms Univ Munster, Inst Kernphys, D-48149 Munster, Germany

[21] INFN Torino, I-10125 Turin, Italy

[22] Osserv Astron Torino, I-10125 Turin, Italy

[23] Univ Chicago, Dept Phys, Chicago, IL 60637 USA

[24] Univ Chicago, Kavli Inst Cosmol Phys, Chicago, IL 60637 USA

[25] Rice Univ, Dept Phys & Astron, Houston, TX 77005 USA

[26] Univ Paris 06, Univ Paris Diderot, CNRS, IN2P3,LPNHE, F-75252 Paris, France

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

[28] Univ Bern, Albert Einstein Ctr Fundamental Phys, Bern, Switzerland

[29] Coimbra Engn Inst, Coimbra, Portugal

来源：

PHYSICAL REVIEW LETTERS | 2017年 / 119卷 / 18期

基金：

瑞士国家科学基金会; 美国国家科学基金会;

关键词：

KRYPTON;

D O I：

10.1103/PhysRevLett.119.181301

中图分类号：

O4 [物理学];

学科分类号：

0702 ;

摘要：

We report the first dark matter search results from XENON1T, a similar to 2000-kg-target-mass dual-phase (liquid-gas) xenon time projection chamber in operation at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso in Italy and the first ton-scale detector of this kind. The blinded search used 34.2 live days of data acquired between November 2016 and January 2017. Inside the (1042 +/- 12)-kg fiducial mass and in the [5, 40] keV(nr) energy range of interest for weakly interacting massive particle (WIMP) dark matter searches, the electronic recoil background was (1.93 +/- 0.25) x 10(-4) events/(kg x day x keV(ee)), the lowest ever achieved in such a dark matter detector. A profile likelihood analysis shows that the data are consistent with the background-only hypothesis. We derive the most stringent exclusion limits on the spin-independent WIMP-nucleon interaction cross section for WIMP masses above 10 GeV/c(2), with a minimum of 7.7 x 10(-47) cm(2) for 35-GeV/c(2) WIMPs at 90% C.L.

引用

页数：6

共 30 条

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Clements, D. L. ;

Colombi, S. ;

Colombo, L. P. L. ;

Combet, C. ;

Coulais, A. ;

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Curto, A. ;

Cuttaia, F. ;

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Beltrame, P. ;

Bernard, E. P. ;

Bernstein, A. ;

Biesiadzinski, T. P. ;

Boulton, E. M. ;

Bradley, A. ;

Bramante, R. ;

Cahn, S. B. ;

Carmona-Benitez, M. C. ;

Chan, C. ;

Chapman, J. J. ;

Chiller, A. A. ;

Chiller, C. ;

Currie, A. ;

Cutter, J. E. ;

Davison, T. J. R. ;

de Viveiros, L. ;

Dobi, A. ;

Dobson, J. E. Y. ;

Druszkiewicz, E. ;

Edwards, B. N. ;

Faham, C. H. ;

Fiorucci, S. ;

Gaitskell, R. J. ;

Gehman, V. M. ;

Ghag, C. ;

Gibson, K. R. ;

Gilchriese, M. G. D. ;

Hall, C. R. ;

Hanhardt, M. ;

Haselschwardt, S. J. ;

Hertel, S. A. ;

Hogan, D. P. ;

Horn, M. ;

Huang, D. Q. ;

Ignarra, C. M. ;

Ihm, M. ;

Jacobsen, R. G. ;

Ji, W. ;

Kazkaz, K. ;

Khaitan, D. ;

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Baudis, L. ;

Bauermeister, B. ;

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Berger, T. ;

Breur, P. A. ;

Brown, A. ;

Brown, E. ;

Bruenner, S. ;

Bruno, G. ;

Budnik, R. ;

Buetikofer, L. ;

Calven, J. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Cervantes, M. ;

Cichon, D. ;

Coderre, D. ;

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Cussonneau, J. P. ;

Decowski, M. P. ;

de Perio, P. ;

Di Gangi, P. ;

Di Giovanni, A. ;

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Duchovni, E. ;

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Breur, P. A. ;

Brown, A. ;

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Bruenner, S. ;

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Butikofer, L. ;

Calven, J. ;

Cardoso, J. M. R. ;

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Cussonneau, J. P. ;

Decowski, M. P. ;

de Perio, P. ;

Di Gangi, P. ;

Di Giovanni, A. ;

Diglio, S. ;

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Fei, J. ;

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Brown, A. ;

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Bruenner, S. ;

Bruno, G. ;

Budnik, R. ;

Butikofer, L. ;

Calven, J. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Cervantes, M. ;

Cichon, D. ;

Coderre, D. ;

Colijn, A. P. ;

Conrad, J. ;

Cussonneau, J. P. ;

Decowski, M. P. ;

de Perio, P. ;

Di Gangi, P. ;

Di Giovanni, A. ;

Diglio, S. ;

Duchovni, E. ;

Fei, J. ;

Ferella, A. D. ;

Fieguth, A. ;

Franco, D. ;

Fulgione, W. ;

Rosso, A. Gallo ;

Galloway, M. ;

Gao, F. ;

Garbini, M. ;

Geis, C. ;

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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. ;

Butikofer, 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. ;

Di Gangi, P. ;

Di Giovanni, A. ;

Duchovni, E. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Fieguth, A. ;

Franco, D. ;

Fulgione, W. ;

Galloway, M. ;

Garbini, M. ;

Geis, C. ;

Goetzke, L. W. ;

Greene, Z. ;

Grignon, C. ;

Gross, E. ;

Hampel, W. ;

Hasterok, C. ;

Itay, R. ;

Kaether, F. .

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[10] Lowering the radioactivity of the photomultiplier tubes for the XENON1T dark matter experiment [J].

Aprile, E. ;

Agostini, F. ;

Alfonsi, M. ;

Arazi, L. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Auger, M. ;

Balan, C. ;

Barrow, P. ;

Baudis, L. ;

Bauermeister, B. ;

Behrens, A. ;

Beltrame, P. ;

Brown, A. ;

Brown, E. ;

Bruenner, S. ;

Bruno, G. ;

Budnik, R. ;

Buetikofer, L. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Coderre, D. ;

Colijn, A. P. ;

Contreras, H. ;

Cussonneau, J. P. ;

Decowski, M. P. ;

Di Giovanni, A. ;

Duchovni, E. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Fieguth, A. ;

Fulgione, W. ;

Galloway, M. ;

Garbini, M. ;

Geis, C. ;

Goetzke, L. W. ;

Grignon, C. ;

Gross, E. ;

Hampel, W. ;

Itay, R. ;

Kaether, F. ;

Kessler, G. ;

Kish, A. ;

Landsman, H. ;

Lang, R. F. ;

Le Calloch, M. ;

Lellouch, D. ;

Levinson, L. ;

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