DarkSide-50 532-day dark matter search with low-radioactivity argon

Agnes, P.; Albuquerque, I.F.M.; Alexander, T.; Alton, A.K.; Araujo, G.R.; Ave, M.; Back, H.O.; Baldin, B.; Batignani, G.; Biery, K.; Bocci, V.; Bonfini, G.; Bonivento, W.; Bottino, B.; Budano, F.; Bussino, S.; Cadeddu, M.; Cadoni, M.; Calaprice, F.; Caminata, A.; Canci, N.; Candela, A.; Caravati, M.; Cariello, M.; Carlini, M.; Carpinelli, M.; Catalanotti, S.; Cataudella, V.; Cavalcante, P.; Cavuoti, S.; Chepurnov, A.; Cicalò, C.; Cocco, A.G.; Covone, G.; D'Angelo, D.; D'Incecco, M.; D'Urso, D.; Davini, S.; De Candia, A.; De Cecco, S.; De Deo, M.; De Filippis, G.; De Rosa, G.; De Vincenzi, M.; Derbin, A.V.; Devoto, A.; Di Eusanio, F.; Di Pietro, G.; Dionisi, C.; Downing, M.; Edkins, E.; Empl, A.; Fan, A.; Fiorillo, G.; Fitzpatrick, R.S.; Fomenko, K.; Franco, D.; Gabriele, F.; Galbiati, C.; Ghiano, C.; Giagu, S.; Giganti, C.; Giovanetti, G.K.; Gorchakov, O.; Goretti, A.M.; Granato, F.; Gromov, M.; Guan, M.; Guardincerri, Y.; Gulino, M.; Hackett, B.R.; Herner, K.; Hosseini, B.; Hughes, D.; Humble, P.; Hungerford, E.V.; Ianni, A.; Ippolito, V.; James, I.; Johnson, T.N.; Keeter, K.; Kendziora, C.L.; Kochanek, I.; Koh, G.; Korablev, D.; Korga, G.; Kubankin, A.; Kuss, M.; La Commara, M.; Lai, M.; Li, X.; Lissia, M.; Longo, G.; Ma, Y.; Machado, A.A.; Machulin, I.N.; Mandarano, A.; Mapelli, L.; Mari, S.M.; Maricic, J.; Martoff, C.J.; Messina, A.; Meyers, P.D.; Milincic, R.; Monte, A.; Morrocchi, M.; Mount, B.J.; Muratova, V.N.; Musico, P.; Navrer Agasson, A.; Nozdrina, A.O.; Oleinik, A.; Orsini, M.; Ortica, F.; Pagani, L.; Pallavicini, M.; Pandola, L.; Pantic, E.; Paoloni, E.; Pelczar, K.; Pelliccia, N.; Pocar, A.; Pordes, S.; Poudel, S.S.; Pugachev, D.A.; Qian, H.; Ragusa, F.; Razeti, M.; Razeto, A.; Reinhold, B.; Renshaw, A.L.; Rescigno, M.; Riffard, Q.; Romani, A.; Rossi, B.; Rossi, N.; Sablone, D.; Samoylov, O.; Sands, W.; Sanfilippo, S.; Savarese, C.; Schlitzer, B.; Segreto, E.; Semenov, D.A.; Shchagin, A.; Sheshukov, A.; Singh, P.N.; Skorokhvatov, M.D.; Smirnov, O.; Sotnikov, A.; Stanford, C.; Stracka, S.; Suvorov, Y.; Tartaglia, R.; Testera, G.; Tonazzo, A.; Trinchese, P.; Unzhakov, E.V.; Verducci, M.; Vishneva, A.; Vogelaar, B.; Wada, M.; Waldrop, T.J.; Wang, H.; Wang, Y.; Watson, A.W.; Westerdale, S.; Wojcik, M.M.; Xiang, X.; Xiao, X.; Yang, C.; Ye, Z.; Zhu, C.; Zuzel, G.

doi:10.1103/PhysRevD.98.102006

The DarkSide-50 direct-detection dark matter experiment is a dual-phase argon time projection chamber operating at Laboratori Nazionali del Gran Sasso. This paper reports on the blind analysis of a (16 660±270) kg d exposure using a target of low-radioactivity argon extracted from underground sources. We find no events in the dark matter selection box and set a 90% C.L. upper limit on the dark matter-nucleon spin-independent cross section of 1.14×10-44 cm2 (3.78×10-44 cm2, 3.43×10-43 cm2) for a WIMP mass of 100 GeV/c2 (1 TeV/c2, 10 TeV/c2).

DarkSide-50 532-day dark matter search with low-radioactivity argon / P. Agnes, I.F.M. Albuquerque, T. Alexander, A.K. Alton, G.R. Araujo, M. Ave, H.O. Back, B. Baldin, G. Batignani, K. Biery, V. Bocci, G. Bonfini, W. Bonivento, B. Bottino, F. Budano, S. Bussino, M. Cadeddu, M. Cadoni, F. Calaprice, A. Caminata, N. Canci, A. Candela, M. Caravati, M. Cariello, M. Carlini, M. Carpinelli, S. Catalanotti, V. Cataudella, P. Cavalcante, S. Cavuoti, A. Chepurnov, C. Cicalò, A.G. Cocco, G. Covone, D. D'Angelo, M. D'Incecco, D. D'Urso, S. Davini, A. De Candia, S. De Cecco, M. De Deo, G. De Filippis, G. De Rosa, M. De Vincenzi, A.V. Derbin, A. Devoto, F. Di Eusanio, G. Di Pietro, C. Dionisi, M. Downing, E. Edkins, A. Empl, A. Fan, G. Fiorillo, R.S. Fitzpatrick, K. Fomenko, D. Franco, F. Gabriele, C. Galbiati, C. Ghiano, S. Giagu, C. Giganti, G.K. Giovanetti, O. Gorchakov, A.M. Goretti, F. Granato, M. Gromov, M. Guan, Y. Guardincerri, M. Gulino, B.R. Hackett, K. Herner, B. Hosseini, D. Hughes, P. Humble, E.V. Hungerford, A. Ianni, V. Ippolito, I. James, T.N. Johnson, K. Keeter, C.L. Kendziora, I. Kochanek, G. Koh, D. Korablev, G. Korga, A. Kubankin, M. Kuss, M. La Commara, M. Lai, X. Li, M. Lissia, G. Longo, Y. Ma, A.A. Machado, I.N. Machulin, A. Mandarano, L. Mapelli, S.M. Mari, J. Maricic, C.J. Martoff, A. Messina, P.D. Meyers, R. Milincic, A. Monte, M. Morrocchi, B.J. Mount, V.N. Muratova, P. Musico, A. Navrer Agasson, A.O. Nozdrina, A. Oleinik, M. Orsini, F. Ortica, L. Pagani, M. Pallavicini, L. Pandola, E. Pantic, E. Paoloni, K. Pelczar, N. Pelliccia, A. Pocar, S. Pordes, S.S. Poudel, D.A. Pugachev, H. Qian, F. Ragusa, M. Razeti, A. Razeto, B. Reinhold, A.L. Renshaw, M. Rescigno, Q. Riffard, A. Romani, B. Rossi, N. Rossi, D. Sablone, O. Samoylov, W. Sands, S. Sanfilippo, C. Savarese, B. Schlitzer, E. Segreto, D.A. Semenov, A. Shchagin, A. Sheshukov, P.N. Singh, M.D. Skorokhvatov, O. Smirnov, A. Sotnikov, C. Stanford, S. Stracka, Y. Suvorov, R. Tartaglia, G. Testera, A. Tonazzo, P. Trinchese, E.V. Unzhakov, M. Verducci, A. Vishneva, B. Vogelaar, M. Wada, T.J. Waldrop, H. Wang, Y. Wang, A.W. Watson, S. Westerdale, M.M. Wojcik, X. Xiang, X. Xiao, C. Yang, Z. Ye, C. Zhu, G. Zuzel. - In: PHYSICAL REVIEW D. - ISSN 2470-0010. - 98:10(2018 Nov), pp. 102006.1-102006.17. [10.1103/PhysRevD.98.102006]

DarkSide-50 532-day dark matter search with low-radioactivity argon

Agnes, P.;Albuquerque, I. F. M.;Alexander, T.;Alton, A. K.;Araujo, G. R.;Ave, M.;Back, H. O.;Baldin, B.;Batignani, G.;Biery, K.;Bocci, V.;Bonfini, G.;Bonivento, W.;Bottino, B.;Budano, F.;Bussino, S.;Cadeddu, M.;Cadoni, M.;Calaprice, F.;Caminata, A.;Canci, N.;Candela, A.;Caravati, M.;Cariello, M.;Carlini, M.;Carpinelli, M.;Catalanotti, S.;Cataudella, V.;Cavalcante, P.;Cavuoti, S.;Chepurnov, A.;Cicalò, C.;Cocco, A. G.;Covone, G.;D. D'Angelo;D'Incecco, M.;D'Urso, D.;Davini, S.;De Candia, A.;De Cecco, S.;De Deo, M.;De Filippis, G.;De Rosa, G.;De Vincenzi, M.;Derbin, A. V.;Devoto, A.;Di Eusanio, F.;Di Pietro, G.;Dionisi, C.;Downing, M.;Edkins, E.;Empl, A.;Fan, A.;Fiorillo, G.;Fitzpatrick, R. S.;Fomenko, K.;Franco, D.;Gabriele, F.;Galbiati, C.;Ghiano, C.;Giagu, S.;Giganti, C.;Giovanetti, G. K.;Gorchakov, O.;Goretti, A. M.;Granato, F.;Gromov, M.;Guan, M.;Guardincerri, Y.;Gulino, M.;Hackett, B. R.;Herner, K.;Hosseini, B.;Hughes, D.;Humble, P.;Hungerford, E. V.;Ianni, An.;Ippolito, V.;James, I.;Johnson, T. N.;Keeter, K.;Kendziora, C. L.;Kochanek, I.;Koh, G.;Korablev, D.;Korga, G.;Kubankin, A.;Kuss, M.;La Commara, M.;Lai, M.;Li, X.;Lissia, M.;Longo, G.;Ma, Y.;Machado, A. A.;Machulin, I. N.;Mandarano, A.;Mapelli, L.;Mari, S. M.;Maricic, J.;Martoff, C. J.;Messina, A.;Meyers, P. D.;Milincic, R.;Monte, A.;Morrocchi, M.;Mount, B. J.;Muratova, V. N.;Musico, P.;Navrer Agasson, A.;Nozdrina, A. O.;Oleinik, A.;Orsini, M.;Ortica, F.;Pagani, L.;Pallavicini, M.;Pandola, L.;Pantic, E.;Paoloni, E.;Pelczar, K.;Pelliccia, N.;Pocar, A.;Pordes, S.;Poudel, S. S.;Pugachev, D. A.;Qian, H.;F. Ragusa;Razeti, M.;Razeto, A.;Reinhold, B.;Renshaw, A. L.;Rescigno, M.;Riffard, Q.;Romani, A.;Rossi, B.;Rossi, N.;Sablone, D.;Samoylov, O.;Sands, W.;Sanfilippo, S.;Savarese, C.;Schlitzer, B.;Segreto, E.;Semenov, D. A.;Shchagin, A.;Sheshukov, A.;Singh, P. N.;Skorokhvatov, M. D.;Smirnov, O.;Sotnikov, A.;Stanford, C.;Stracka, S.;Suvorov, Y.;Tartaglia, R.;Testera, G.;Tonazzo, A.;Trinchese, P.;Unzhakov, E. V.;Verducci, M.;Vishneva, A.;Vogelaar, B.;Wada, M.;Waldrop, T. J.;Wang, H.;Wang, Y.;Watson, A. W.;Westerdale, S.;Wojcik, M. M.;Xiang, X.;Xiao, X.;Yang, C.;Ye, Z.;Zhu, C.;Zuzel, G.

2018

Abstract

The DarkSide-50 direct-detection dark matter experiment is a dual-phase argon time projection chamber operating at Laboratori Nazionali del Gran Sasso. This paper reports on the blind analysis of a (16 660±270) kg d exposure using a target of low-radioactivity argon extracted from underground sources. We find no events in the dark matter selection box and set a 90% C.L. upper limit on the dark matter-nucleon spin-independent cross section of 1.14×10-44 cm2 (3.78×10-44 cm2, 3.43×10-43 cm2) for a WIMP mass of 100 GeV/c2 (1 TeV/c2, 10 TeV/c2).

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	Parole chiave
	
				Liquid argon; Gran Sasso; AR-39; calibration
			
	Settori scientifico-disciplinari dell'articolo
	
				Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
			
	Data di pubblicazione
	
				nov-2018
			
	Rivista in ANCE
	
				PHYSICAL REVIEW D
			
	DOI
	
				https://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.98.102006
			
	Tipologia
	
				Article (author)
			
	Appare nelle tipologie:
	
				01 - Articolo su periodico

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