Dark matter direct-detection experiments

被引：279

作者：

Undagoitia, Teresa Marrodan ^{[1
]}

Rauch, Ludwig ^{[1
]}

机构：

[1] Max Planck Inst Kernphys, Saupfercheckweg 1, D-69117 Heidelberg, Germany

来源：

JOURNAL OF PHYSICS G-NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS | 2016年 / 43卷 / 01期

关键词：

dark matter; dark matter searches; direct detection; ANNUAL MODULATION DATA; LARGE-SCALE STRUCTURE; LIQUID-XENON; OBSERVATIONAL EVIDENCE; COSMIC-RAYS; WIMP SEARCH; ION-PAIR; NUCLEAR; GALAXIES; LIMITS;

D O I：

10.1088/0954-3899/43/1/013001

中图分类号：

O57 [原子核物理学、高能物理学];

学科分类号：

070202 ;

摘要：

In recent decades, several detector technologies have been developed with the quest to directly detect dark matter interactions and to test one of the most important unsolved questions in modern physics. The sensitivity of these experiments has improved with a tremendous speed due to a constant development of the detectors and analysis methods, proving uniquely suited devices to solve the dark matter puzzle, as all other discovery strategies can only indirectly infer its existence. Despite the overwhelming evidence for dark matter from cosmological indications at small and large scales, clear evidence for a particle explaining these observations remains absent. This review summarises the status of direct dark matter searches, focusing on the detector technologies used to directly detect a dark matter particle producing recoil energies in the keV energy scale. The phenomenological signal expectations, main background sources, statistical treatment of data and calibration strategies are discussed.

引用

页数：60

共 359 条

[101] First axion results from the XENON100 experiment [J].

Aprile, E. ;

Agostini, F. ;

Alfonsi, M. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Auger, M. ;

Balan, C. ;

Barrow, P. ;

Baudis, L. ;

Bauermeister, B. ;

Behrens, A. ;

Beltrame, P. ;

Bokeloh, K. ;

Brown, A. ;

Brown, E. ;

Bruenner, S. ;

Bruno, G. ;

Budnik, R. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Colijn, A. P. ;

Contreras, H. ;

Cussonneau, J. P. ;

Decowski, M. P. ;

Duchovni, E. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Fulgione, W. ;

Gao, F. ;

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. ;

Levy, C. ;

Lindemann, S. ;

Lindner, M. ;

Lopes, J. A. M. ;

Lung, K. ;

Lyashenko, A. ;

MacMullin, S. ;

Undagoitia, T. Marrodan .

PHYSICAL REVIEW D, 2014, 90 (06)

[102] An atom trap trace analysis system for measuring krypton contamination in xenon dark matter detectors [J].

Aprile, E. ;

Yoon, T. ;

Loose, A. ;

Goetzke, L. W. ;

Zelevinsky, T. .

REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS, 2013, 84 (09)

[103] Response of the XENON100 dark matter detector to nuclear recoils [J].

Aprile, E. ;

Alfonsi, M. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Balan, C. ;

Baudis, L. ;

Bauermeister, B. ;

Behrens, A. ;

Beltrame, P. ;

Bokeloh, K. ;

Brown, A. ;

Brown, E. ;

Bruenner, S. ;

Bruno, G. ;

Budnik, R. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Chen, W. -T. ;

Choi, B. ;

Colijn, A. P. ;

Contreras, H. ;

Cussonneau, J. P. ;

Decowski, M. P. ;

Duchovni, E. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Fulgione, W. ;

Gao, F. ;

Garbini, M. ;

Geis, C. ;

Ghag, C. ;

Giboni, K. -L. ;

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. ;

Levy, C. ;

Lim, K. E. ;

Lin, Q. ;

Lindemann, S. ;

Lindner, M. ;

Lopes, J. A. M. ;

Lung, K. ;

Undagoitia, T. Marrodan .

PHYSICAL REVIEW D, 2013, 88 (01)

[104] Limits on Spin-Dependent WIMP-Nucleon Cross Sections from 225 Live Days of XENON100 Data [J].

Aprile, E. ;

Alfonsi, M. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Balan, C. ;

Baudis, L. ;

Bauermeister, B. ;

Behrens, A. ;

Beltrame, P. ;

Bokeloh, K. ;

Brown, A. ;

Brown, E. ;

Bruno, G. ;

Budnik, R. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Chen, W. -T. ;

Choi, B. ;

Colijn, A. P. ;

Contreras, H. ;

Cussonneau, J. P. ;

Decowski, M. P. ;

Duchovni, E. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Fulgione, W. ;

Gao, F. ;

Garbini, M. ;

Ghag, C. ;

Giboni, K. -L. ;

Goetzke, L. W. ;

Grignon, C. ;

Gross, E. ;

Hampel, W. ;

Kaether, F. ;

Kish, A. ;

Lamblin, J. ;

Landsman, H. ;

Lang, R. F. ;

Le Calloch, M. ;

Lellouch, D. ;

Levy, C. ;

Lim, K. E. ;

Lin, Q. ;

Lindemann, S. ;

Lindner, M. ;

Lopes, J. A. M. ;

Lung, K. ;

Undagoitia, T. Marrodan ;

Massoli, F. V. ;

Fernandez, A. J. Melgarejo .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2013, 111 (02)

[105] Dark Matter Results from 225 Live Days of XENON100 Data [J].

Aprile, E. ;

Alfonsi, M. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Balan, C. ;

Baudis, L. ;

Bauermeister, B. ;

Behrens, A. ;

Beltrame, P. ;

Bokeloh, K. ;

Brown, E. ;

Bruno, G. ;

Budnik, R. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Chen, W. -T. ;

Choi, B. ;

Cline, D. ;

Colijn, A. P. ;

Contreras, H. ;

Cussonneau, J. P. ;

Decowski, M. P. ;

Duchovni, E. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Fulgione, W. ;

Gao, F. ;

Garbini, M. ;

Ghag, C. ;

Giboni, K. -L. ;

Goetzke, L. W. ;

Grignon, C. ;

Gross, E. ;

Hampel, W. ;

Kaether, F. ;

Kish, A. ;

Lamblin, J. ;

Landsman, H. ;

Lang, R. F. ;

Le Calloch, M. ;

Levy, C. ;

Lim, K. E. ;

Lin, Q. ;

Lindemann, S. ;

Lindner, M. ;

Lopes, J. A. M. ;

Lung, K. ;

Undagoitia, T. Marrodan ;

Massoli, F. V. ;

Fernandez, A. J. Melgarejo ;

Meng, Y. .

PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2012, 109 (18)

[106] The XENON100 dark matter experiment [J].

Aprile, E. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Askin, A. ;

Baudis, L. ;

Behrens, A. ;

Brown, E. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Choi, B. ;

Cline, D. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Giboni, K. L. ;

Kish, A. ;

Lam, C. W. ;

Lang, R. F. ;

Lim, K. E. ;

Lopes, J. A. M. ;

Undagoitia, T. Marrodan ;

Mei, Y. ;

Fernandez, A. J. Melgarejo ;

Ni, K. ;

Oberlack, U. ;

Orrigo, S. E. A. ;

Pantic, E. ;

Plante, G. ;

Ribeiro, A. C. C. ;

Santorelli, R. ;

dos Santos, J. M. F. ;

Schumann, M. ;

Shagin, P. ;

Teymourian, A. ;

Tziaferi, E. ;

Wang, H. ;

Yamashita, M. .

ASTROPARTICLE PHYSICS, 2012, 35 (09) :573-590

[107] Likelihood approach to the first dark matter results from XENON100 [J].

Aprile, E. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Askin, A. ;

Baudis, L. ;

Behrens, A. ;

Bokeloh, K. ;

Brown, E. ;

Bruch, T. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Choi, B. ;

Cline, D. ;

Duchovni, E. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Giboni, K. -L. ;

Gross, E. ;

Kish, A. ;

Lam, C. W. ;

Lamblin, J. ;

Lang, R. F. ;

Lim, K. E. ;

Lindemann, S. ;

Lindner, M. ;

Lopes, J. A. M. ;

Undagoitia, T. Marrodan ;

Mei, Y. ;

Fernandez, A. J. Melgarejo ;

Ni, K. ;

Oberlack, U. ;

Orrigo, S. E. A. ;

Pantic, E. ;

Plante, G. ;

Ribeiro, A. C. C. ;

Santorelli, R. ;

dos Santos, J. M. F. ;

Schumann, M. ;

Shagin, P. ;

Teymourian, A. ;

Thers, D. ;

Tziaferi, E. ;

Vitells, O. ;

Wang, H. ;

Weber, M. ;

Weinheimer, C. .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (05)

[108] Implications on inelastic dark matter from 100 live days of XENON100 data [J].

Aprile, E. ;

Arisaka, K. ;

Arneodo, F. ;

Askin, A. ;

Baudis, L. ;

Behrens, A. ;

Bokeloh, K. ;

Brown, E. ;

Bruch, T. ;

Bruno, G. ;

Cardoso, J. M. R. ;

Chen, W. -T. ;

Choi, B. ;

Cline, D. ;

Duchovni, E. ;

Fattori, S. ;

Ferella, A. D. ;

Gao, F. ;

Giboni, K. -L. ;

Gross, E. ;

Kish, A. ;

Lam, C. W. ;

Lamblin, J. ;

Lang, R. F. ;

Levy, C. ;

Lim, K. E. ;

Lin, Q. ;

Lindemann, S. ;

Lindner, M. ;

Lopes, J. A. M. ;

Lung, K. ;

Undagoitia, T. Marrodan ;

Mei, Y. ;

Fernandez, A. J. Melgarejo ;

Ni, K. ;

Oberlack, U. ;

Orrigo, S. E. A. ;

Pantic, E. ;

Persiani, R. ;

Plante, G. ;

Ribeiro, A. C. C. ;

Santorelli, R. ;

dos Santos, J. M. F. ;

Sartorelli, G. ;

Schumann, M. ;

Selvi, M. ;

Shagin, P. ;

Simgen, H. ;

Teymourian, A. ;

Thers, D. .

PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (06)

[109] Design and performance of the XENON10 dark matter experiment [J].

Aprile, E. ;

Angle, J. ;

Arneodo, F. ;

Baudis, L. ;

Bernstein, A. ;

Bolozdynya, A. ;

Brusov, P. ;

Coelho, L. C. C. ;

Dahl, C. E. ;

DeViveiros, L. ;

Ferella, A. D. ;

Fernandes, L. M. P. ;

Fiorucci, S. ;

Gaitskell, R. J. ;

Giboni, K. L. ;

Gomez, R. ;

Hasty, R. ;

Kastens, L. ;

Kwong, J. ;

Lopes, J. A. M. ;

Madden, N. ;

Manalaysay, A. ;

Manzur, A. ;

McKinsey, D. N. ;

Monzani, M. E. ;

Ni, K. ;

Oberlack, U. ;

Orboeck, J. ;

Orlandi, D. ;

Plante, G. ;

Santorelli, R. ;

dos Santos, J. M. F. ;

Shagin, P. ;

Shutt, T. ;

Sorensen, P. ;

Schulte, S. ;

Tatananni, E. ;

Winant, C. ;

Yamashita, M. .

ASTROPARTICLE PHYSICS, 2011, 34 (09) :679-698

[110] The XENON1T Dark Matter Search Experiment [J].

Aprile, Elena .

SOURCES AND DETECTION OF DARK MATTER AND DARK ENERGY IN THE UNIVERSE, 2013, 148 :93-96

← 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 →