Improved measurements of the β-decay response of liquid xenon with the LUX detector

被引:12
作者
Akerib, D. S. [1 ,2 ,3 ]
Alsum, S. [4 ]
Araujo, H. M. [5 ]
Bai, X. [6 ]
Balajthy, J. [7 ,8 ]
Baxter, A. [9 ]
Beltrame, P. [10 ]
Bernard, E. P. [11 ]
Bernstein, A. [12 ]
Biesiadzinski, T. P. [1 ,2 ,3 ]
Boulton, E. M. [11 ,13 ,14 ]
Boxer, B. [9 ]
Bras, P. [15 ]
Burdin, S. [9 ]
Byram, D. [16 ,17 ]
Carmona-Benitez, M. C. [18 ]
Chan, C. [19 ]
Cutter, J. E. [8 ]
de Viveiros, L. [18 ]
Druszkiewicz, E. [20 ]
Fallon, S. R. [21 ]
Fan, A. [2 ,3 ]
Fiorucci, S. [13 ,19 ]
Gaitskell, R. J. [19 ]
Genovesi, J. [21 ]
Ghag, C. [22 ]
Gilchriese, M. G. D. [13 ]
Gwilliam, C. [9 ]
Hall, C. R. [7 ]
Haselschwardt, S. J. [23 ]
Hertel, S. A. [13 ,24 ,25 ]
Hogan, D. P. [11 ]
Horn, M. [11 ,17 ]
Huang, D. Q. [19 ]
Ignarra, C. M. [2 ,3 ]
Jacobsen, R. G. [11 ]
Jahangir, O. [22 ]
Ji, W. [1 ,2 ,3 ]
Kamdin, K. [11 ,13 ]
Kazkaz, K. [12 ]
Khaitan, D. [20 ]
Korolkova, E., V [26 ]
Kravitz, S. [13 ]
Kudryavtsev, V. A. [26 ]
Leason, E. [10 ]
Lenardo, B. G. [8 ,12 ]
Lesko, K. T. [13 ]
Liao, J. [19 ]
Lin, J. [11 ]
Lindote, A. [15 ]
机构
[1] Case Western Reserve Univ, Dept Phys, 10900 Euclid Ave, Cleveland, OH 44106 USA
[2] SLAC Natl Accelerator Lab, 2575 Sand Hill Rd, Menlo Pk, CA 94205 USA
[3] Stanford Univ, Kavli Inst Particle Astrophys & Cosmol, 452 Lomita Mall, Stanford, CA 94309 USA
[4] Univ Wisconsin, Dept Phys, 1150 Univ Ave, Madison, WI 53706 USA
[5] Imperial Coll London, Blackett Lab, High Energy Phys, London SW7 2BZ, England
[6] South Dakota Sch Mines & Technol, 501 East St Joseph St, Rapid City, SD 57701 USA
[7] Univ Maryland, Dept Phys, College Pk, MD 20742 USA
[8] Univ Calif Davis, Dept Phys, One Shields Ave, Davis, CA 95616 USA
[9] Univ Liverpool, Dept Phys, Liverpool L69 7ZE, Merseyside, England
[10] Univ Edinburgh, Sch Phys & Astron, SUPA, Edinburgh EH9 3FD, Midlothian, Scotland
[11] Univ Calif Berkeley, Dept Phys, Berkeley, CA 94720 USA
[12] Lawrence Livermore Natl Lab, 7000 East Ave, Livermore, CA 94551 USA
[13] Lawrence Berkeley Natl Lab, 1 Cyclotron Rd, Berkeley, CA 94720 USA
[14] Yale Univ, Dept Phys, 217 Prospect St, New Haven, CT 06511 USA
[15] Univ Coimbra, Dept Phys, LIP Coimbra, Rua Larga, P-3004516 Coimbra, Portugal
[16] Univ South Dakota, Dept Phys, 414E Clark St, Vermillion, SD 57069 USA
[17] Sanford Underground Res Facil, South Dakota Sci & Technol Author, Lead, SD 57754 USA
[18] Penn State Univ, Dept Phys, 104 Davey Lab, University Pk, PA 16802 USA
[19] Brown Univ, Dept Phys, 182 Hope St, Providence, RI 02912 USA
[20] Univ Rochester, Dept Phys & Astron, Rochester, NY 14627 USA
[21] SUNY Albany, Dept Phys, 1400 Washington Ave, Albany, NY 12222 USA
[22] UCL, Dept Phys & Astron, Gower St, London WC1E 6BT, England
[23] Univ Calif Santa Barbara, Dept Phys, Santa Barbara, CA 93106 USA
[24] Univ Massachusetts, Amherst Ctr Fundamental Interact, Amherst, MA 01003 USA
[25] Univ Massachusetts, Dept Phys, Amherst, MA 01003 USA
[26] Univ Sheffield, Dept Phys & Astron, Sheffield S3 7RH, S Yorkshire, England
[27] Texas A&M Univ, Dept Phys, College Stn, TX 77843 USA
[28] Calif State Univ Stanislaus, Dept Phys, 1 Univ Circle, Turlock, CA 95382 USA
来源
PHYSICAL REVIEW D | 2019年 / 100卷 / 02期
基金
美国国家科学基金会;
关键词
D O I
10.1103/PhysRevD.100.022002
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We report results from an extensive set of measurements of the beta-decay response in liquid xenon. These measurements are derived from high-statistics calibration data from injected sources of both H-3 and C-14 in the LUX detector. The mean light-to-charge ratio is reported for 13 electric field values ranging from 43 to 491 V/cm, and for energies ranging from 1.5 to 145 keV.
引用
收藏
页数:10
相关论文
共 30 条
[1]   Improved Limits on Scattering of Weakly Interacting Massive Particles from Reanalysis of 2013 LUX Data [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)
[2]   Position reconstruction in LUX [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. ;
Bras, P. ;
Byram, D. ;
Cahn, S. B. ;
Carmona-Benitez, M. C. ;
Chan, C. ;
Currie, A. ;
Cutter, J. E. ;
Davison, T. J. R. ;
Dobi, A. ;
Druszkiewicz, E. ;
Edwards, B. N. ;
Fallon, S. R. ;
Fan, A. ;
Fiorucci, S. ;
Gaitskell, R. J. ;
Genovesi, J. ;
Ghag, C. ;
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. ;
Jacobsen, R. G. ;
Ji, W. ;
Kamdin, K. ;
Kazkaz, K. ;
Khaitan, D. ;
Knoche, R. ;
Larsen, N. A. ;
Lenardo, B. G. ;
Lesko, K. T. ;
Lindote, A. ;
Lopes, M. I. ;
Manalaysay, A. ;
Mannino, R. L. .
JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2018, 13
[3]   83mKr calibration of the 2013 LUX dark matter search [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. ;
Bras, P. ;
Byram, D. ;
Cahn, S. B. ;
Carmona-Benitez, M. C. ;
Chan, C. ;
Currie, A. ;
Cutter, J. E. ;
Davison, T. J. R. ;
Dobi, A. ;
Druszkiewicz, E. ;
Edwards, B. N. ;
Fallon, S. R. ;
Fan, A. ;
Fiorucci, S. ;
Gaitskell, R. J. ;
Genovesi, J. ;
Ghag, C. ;
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. ;
Jacobsen, R. G. ;
Ji, W. ;
Kamdin, K. ;
Kazkaz, K. ;
Khaitan, D. ;
Knoche, R. ;
Larsen, N. A. ;
Lenardo, B. G. ;
Lesko, K. T. ;
Lindote, A. ;
Lopes, M. I. ;
Manalaysay, A. ;
Mannino, R. L. .
PHYSICAL REVIEW D, 2017, 96 (11)
[4]   Ultralow energy calibration of LUX detector using 127Xe electron capture [J].
Akerib, D. S. ;
Alsum, S. ;
Araujo, H. M. ;
Bai, X. ;
Bailey, A. J. ;
Balaithy, J. ;
Beltrame, P. ;
Bernard, E. P. ;
Bernstein, A. ;
Biesiadzinski, T. P. ;
Boulton, E. M. ;
Bras, P. ;
Byram, D. ;
Cahn, S. B. ;
Carmona-Benitez, M. C. ;
Chan, C. ;
Currie, A. ;
Cutter, J. E. ;
Davison, T. J. R. ;
Dobi, A. ;
Druszkiewicz, E. ;
Edwards, B. N. ;
Fallon, S. R. ;
Fan, A. ;
Fiorucci, S. ;
Gaitskell, R. J. ;
Genovesi, J. ;
Ghang, C. ;
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. ;
Jacobsen, R. G. ;
Ji, W. ;
Kamdin, K. ;
Kazkaz, K. ;
Khaitan, D. ;
Knoche, R. ;
Larsen, N. A. ;
Lenardo, B. G. ;
Lesko, K. T. ;
Lindote, A. ;
Lopes, M. I. ;
Manalaysay, A. ;
Mannino, R. L. .
PHYSICAL REVIEW D, 2017, 96 (11)
[5]   3D modeling of electric fields in the LUX detector [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. ;
Bras, P. ;
Byram, D. ;
Cahn, S. B. ;
Carmona-Benitez, M. C. ;
Chan, C. ;
Currie, A. ;
Cutter, J. E. ;
Davison, T. J. R. ;
Dobi, A. ;
Druszkiewicz, E. ;
Edwards, B. N. ;
Fallon, S. R. ;
Fan, A. ;
Fiorucci, S. ;
Gaitskell, R. J. ;
Genovesi, J. ;
Ghag, C. ;
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. ;
Jacobsen, R. G. ;
Ji, W. ;
Kamdin, K. ;
Kazkaz, K. ;
Khaitan, D. ;
Knoche, R. ;
Larsen, N. A. ;
Lenardo, B. G. ;
Lesko, K. T. ;
Lindote, A. ;
Lopes, M. I. ;
Manalaysay, A. ;
Mannino, R. L. .
JOURNAL OF INSTRUMENTATION, 2017, 12
[6]   Signal yields, energy resolution, and recombination fluctuations in liquid xenon [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 D, 2017, 95 (01)
[7]   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)
[8]   Tritium calibration of the LUX dark matter 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 D, 2016, 93 (07)
[9]   First Results from the LUX Dark Matter Experiment at the Sanford Underground Research Facility [J].
Akerib, D. S. ;
Araujo, H. M. ;
Bai, X. ;
Bailey, A. J. ;
Balajthy, J. ;
Bedikian, S. ;
Bernard, E. ;
Bernstein, A. ;
Bolozdynya, A. ;
Bradley, A. ;
Byram, D. ;
Cahn, S. B. ;
Carmona-Benitez, M. C. ;
Chan, C. ;
Chapman, J. J. ;
Chiller, A. A. ;
Chiller, C. ;
Clark, K. ;
Coffey, T. ;
Currie, A. ;
Curioni, A. ;
Dazeley, S. ;
de Viveiros, L. ;
Dobi, A. ;
Dobson, J. ;
Dragowsky, E. M. ;
Druszkiewicz, E. ;
Edwards, B. ;
Faham, C. H. ;
Fiorucci, S. ;
Flores, C. ;
Gaitskell, R. J. ;
Gehman, V. M. ;
Ghag, C. ;
Gibson, K. R. ;
Gilchriese, M. G. D. ;
Hall, C. ;
Hanhardt, M. ;
Hertel, S. A. ;
Horn, M. ;
Huang, D. Q. ;
Ihm, M. ;
Jacobsen, R. G. ;
Kastens, L. ;
Kazkaz, K. ;
Knoche, R. ;
Kyre, S. ;
Lander, R. ;
Larsen, N. A. ;
Lee, C. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 112 (09)
[10]   The Large Underground Xenon (LUX) experiment [J].
Akerib, D. S. ;
Bai, X. ;
Bedikian, S. ;
Bernard, E. ;
Bernstein, A. ;
Bolozdynya, A. ;
Bradley, A. ;
Byram, D. ;
Cahn, S. B. ;
Camp, C. ;
Carmona-Benitez, M. C. ;
Carr, D. ;
Chapman, J. J. ;
Chiller, A. ;
Chiller, C. ;
Clark, K. ;
Classen, T. ;
Coffey, T. ;
Curioni, A. ;
Dahl, E. ;
Dazeley, S. ;
de Viveiros, L. ;
Dobi, A. ;
Dragowsky, E. ;
Druszkiewicz, E. ;
Edwards, B. ;
Faham, C. H. ;
Fiorucci, S. ;
Gaitskell, R. J. ;
Gibson, K. R. ;
Gilchriese, M. ;
Hall, C. ;
Hanhardt, M. ;
Holbrook, B. ;
Ihm, M. ;
Jacobsen, R. G. ;
Kastens, L. ;
Kazkaz, K. ;
Knoche, R. ;
Kyre, S. ;
Kwong, J. ;
Lander, R. ;
Larsen, N. A. ;
Lee, C. ;
Leonard, D. S. ;
Lesko, K. T. ;
Lindote, A. ;
Lopes, M. I. ;
Lyashenko, A. ;
Malling, D. C. .
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A-ACCELERATORS SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT, 2013, 704 :111-126