Final results of the PICASSO dark matter search experiment

被引：81

作者：

Behnke, E. ^{[1
]}

Besnier, M. ^{[2
]}

Bhattacharjee, P. ^{[3
]}

Dai, X. ^{[2
,9
]}

Das, M. ^{[3
]}

Davour, A. ^{[2
]}

Debris, F. ^{[4
]}

Dhungana, N. ^{[5
]}

Farine, J. ^{[5
]}

Fines-Neuschild, M. ^{[4
]}

Gagnebin, S. ^{[6
]}

Giroux, G. ^{[2
]}

Grace, E. ^{[1
,12
]}

Jackson, C. M. ^{[4
,10
]}

Kamaha, A. ^{[2
]}

Krauss, C. B. ^{[6
]}

Lafreniere, M. ^{[4
]}

Laurin, M. ^{[4
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Lawson, I. ^{[7
]}

Lessard, L. ^{[4
]}

Levine, I. ^{[1
]}

Marlisov, D. ^{[6
]}

Martin, J. -P. ^{[4
]}

Mitra, P. ^{[6
]}

Noble, A. J. ^{[2
]}

Plante, A. ^{[4
]}

Podviyanuk, R. ^{[5
]}

Pospisil, S. ^{[8
]}

Scallon, O. ^{[5
]}

Seth, S. ^{[3
,11
]}

Starinski, N. ^{[4
]}

Stekl, I. ^{[8
]}

Wichoski, U. ^{[5
]}

Zacek, V. ^{[4
]}

机构：

[1] Indiana Univ, Dept Phys & Astron, South Bend, IN 46634 USA

[2] Queens Univ, Dept Phys, Kingston, ON K7L 3N6, Canada

[3] Saha Inst Nucl Phys, Ctr AstroParticle Phys CAPP, Kolkata 700064, India

[4] Univ Montreal, Dept Phys, Montreal, PQ H3C 3J7, Canada

[5] Laurentian Univ, Dept Phys, Sudbury, ON P3E 2C6, Canada

[6] Univ Alberta, Dept Phys, Edmonton, AB T6G 2G7, Canada

[7] SNOLAB, Lively, ON P3Y 1N2, Canada

[8] Czech Tech Univ, Inst Expt & Appl Phys, CZ-12800 Prague, Czech Republic

[9] AECL Chalk River Labs, Chalk River, ON K0J 1J0, Canada

[10] Univ Calif Berkeley, Berkeley, CA 94720 USA

[11] Tata Inst Fundamental Res, Bombay 400088, Maharashtra, India

[12] Sterling Coll, Dept Nat Sci & Math, Sterling, KS 67579 USA

来源：

ASTROPARTICLE PHYSICS | 2017年 / 90卷

基金：

美国国家科学基金会; 加拿大创新基金会; 加拿大自然科学与工程研究理事会;

关键词：

Dark matter; WIMPs; Superheated droplets; SNOLAB; DETECTORS;

D O I：

10.1016/j.astropartphys.2017.02.005

中图分类号：

P1 [天文学];

学科分类号：

0704 ;

摘要：

The PICASSO dark matter search experiment operated an array of 32 superheated droplet detectors containing 3.0 kg of C4F10 and collected an exposure of 231.4 kgd at SNOLAB between March 2012 and January 2014. We report on the final results of this experiment which includes for the first time the complete data set and improved analysis techniques including acoustic localization to allow fiducialization and removal of higher activity regions within the detectors. No signal consistent with dark matter was observed. We set limits for spin-dependent interactions on protons of sigma(SD)(p) = 132 x 10(-2) pb (90% C.L.) at a WIMP mass of 20 GeV/c(2). In the spin-independent sector we exclude cross sections larger than sigma(SI)(p) = 4.86 x 10(-5) pb (90% C.L.) in the region around 7 GeV/c(2). The pioneering efforts of the PICASSO experiment have paved the way forward for a next generation detector incorporating much of this technology and experience into larger mass bubble chambers. (C) 2017 Elsevier B.V. All rights reserved.

引用

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页数：8

共 53 条

[1]

Aad G, 2015, EUR PHYS J C, V75, DOI 10.1140/epjc/s10052-015-3517-3

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Caldwell, D. O. ;

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Tjus, J. Becker ;

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Besson, D. Z. ;

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Howard, A .

NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2003, 506 (03) :250-303

[9] Results on the Spin-Dependent Scattering of Weakly Interacting Massive Particles on Nucleons from the Run 3 Data of the LUX Experiment [J].

Akerib, D. S. ;

Araujo, H. M. ;

Bai, X. ;

Bailey, A. J. ;

Balajthy, J. ;

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. ;

Knoche, R. ;

Larsen, N. A. ;

Lee, C. ;

Lenardo, B. G. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2016, 116 (16)

[10] Results from a Search for Dark Matter in the Complete LUX Exposure [J].

Akerib, D. S. ;

Alsum, S. ;

Araujo, H. M. ;

Bai, X. ;

Bailey, A. J. ;

Balajthy, J. ;

Beltrame, P. ;

Bernard, E. P. ;

Bernstein, A. ;

Biesiadzinski, T. P. ;

Boulton, E. M. ;

Bramante, R. ;

Bras, P. ;

Byram, D. ;

Cahn, S. B. ;

Carmona-Benitez, M. C. ;

Chan, C. ;

Chiller, A. A. ;

Chiller, C. ;

Currie, A. ;

Cutter, J. E. ;

Davison, T. J. R. ;

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. ;

Kamdin, K. ;

Kazkaz, K. ;

Khaitan, D. ;

Knoche, R. ;

Larsen, N. A. ;

Lee, C. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2017, 118 (02)

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