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722 results on '"Koh, G"'

1. Effective field theory interactions for liquid argon target in DarkSide-50 experiment

Author

Collaboration, The DarkSide-50, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Ave, M., Back, H. O., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W. M., Bottino, B., 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., Davini, S., DeCandia, A., DeCecco, S., DeDeo, M., DeFilippis, G., DeRosa, G., Derbin, A. V., Devoto, A., DiEusanio, F., D'Incecco, M., DiPietro, G., Dionisi, C., Downing, M., D'Urso, D., Edkins, E., Empl, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Ghiano, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Gorchakov, O., Goretti, A. M., Granato, F., Grobov, A., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Gulino, M., Hackett, B. R., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., Johnson, T. N., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kochanek, I., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., LaCommara, M., Lai, M., Li, X., Lissia, M., Longo, G., 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., Muratova, V. N., Musico, P., NavrerAgasson, A., Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pelczar, K., Pelliccia, N., Picciau, E., Pocar, A., Pordes, S., Poudel, S. S., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., 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, R. 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., and Zuzel, G.

Subjects
High Energy Physics - Experiment, High Energy Physics - Phenomenology, Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

We reanalize data collected with the DarkSide-50 experiment and recently used to set limits on the spin-independent interaction rate of weakly interacting massive particles (WIMPs) on argon nuclei with an effective field theory framework. The dataset corresponds to a total (16660 $\pm$ 270) kg d exposure using a target of low-radioactivity argon extracted from underground sources. We obtain upper limits on the effective couplings of the 12 leading operators in the nonrelativistic systematic expansion. For each effective coupling we set constraints on WIMP-nucleon cross sections, setting upper limits between $2.4 \times 10^{-45} \, \mathrm{cm}^2$ and $2.3 \times 10^{-42} \, \mathrm{cm}^2$ (8.9 $\times 10^{-45} \, \mathrm{cm}^2$ and 6.0 $\times 10^{-42} \, \mathrm{cm}^2$) for WIMPs of mass of 100 $\mathrm{GeV/c^2}$ (1000 $\mathrm{GeV/c^2}$) at 90\% confidence level., Comment: Accepted by PRD

Published
2020

2. Measurement of the ion fraction and mobility of $^{218}$Po produced in $^{222}$Rn decays in liquid argon

Author

Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Ave, M., Back, H. O., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W. M., Bottino, B., 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., Cicalo, C., Cocco, A. G., Covone, G., D'Angelo, D., Davini, S., De Candia, A., De Cecco, S., De Deo, M., De Filippis, G., De Rosa, G., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., D'Incecco, M., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., D'Urso, D., Edkins, E., Empl, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Ghiano, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Gorchakov, O., Goretti, A. M., Granato, F., Grobov, A., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Gulino, M., Hackett, B. R., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., 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., 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., Muratova, V. N., Musico, P., Agasson, A. Navrer, Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pelczar, K., Pelliccia, N., Picciau, E., Pocar, A., Pordes, S., Poudel, S. S., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., 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, R. 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., and Zuzel, G.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

We report measurements of the charged daughter fraction of $^{218}$Po as a result of the $^{222}$Rn alpha decay, and the mobility of $^{218}$Po$^+$ ions, using radon-polonium coincidences from the $^{238}$U chain identified in 532 live-days of DarkSide-50 WIMP-search data. The fraction of $^{218}$Po that is charged is found to be 0.37$\pm$0.03 and the mobility of $^{218}$Po$^+$ is (8.6$\pm$0.1)$\times$10$^{-4}$$\frac{\text{cm}^2}{\text{Vs}}$.

Published
2019
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3. To guide future practice, perinatal trials should be much larger, simpler and less fragile with close to 100% ascertainment of mortality and other key outcomes

Author

Rieger, I., Osborn, D., Popat, H., Reid, S., de Waal, K., Wright, I., Wright, A., Buchan, J., Stubbs, M., Newnham, J., Simmer, K., Young, C., Loh, D., Kok, Y., Gill, A., Kluckow, M., Morris, J., Jeffery, M., Chen, Y., Morris, S., Sinhal, S., Cornthwaite, K., Walker, S., Watkins, A., Collins, C., Holberton, J., Noble, E., Sehgal, A., Yeomans, E., Elsayed, K., Mohamed, A.L., Broom, M., Koh, G., Lawrence, A., Liley, H., Gardener, G., Fox, J., Cartwright, D., Koorts, P., Pritchard, M., McKeown, L., Lui, K., Lainchbury, A., Shand, A., Michalowski, J., Smyth, J., Bolisetty, S., Adno, A., Lee, G., Seidler, Anna Lene, Askie, Lisa, Groom, K., Eaglen, D., Baker, E., Patel, H., Wilkes, N., Gullam, J., Austin, N., Leishman, D., Weston, P., White, N., Cooper, N., Broadbent, R., Stitely, M., Dawson, P., El-Naggar, W., Furlong, M., de Luca, D., Benachi, A., Letamendia, E., Escourrou, G., Dell'Orto, V., Sweet, D., Millar, M., Eltayeb, M., Sheikh, L., Ariff, S., Soll, R., Morris, E., Young, L., Evans, S., Belfort, M., Aagaard, K., Pammi, M., Mandy, G., Gandhi, M., Tarnow-Mordi, William Odita, Robledo, Kristy, Marschner, Ian, Seidler, Lene, and Simes, John

Published
2023
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4. Low-Mass Dark Matter Search with the DarkSide-50 Experiment

Author

The DarkSide Collaboration, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Araujo, G. R., Asner, D. M., 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., Cereseto, R., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Demontis, P., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Abia, P. Garcia, 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., Hassanshahi, M. H., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., James, I., Johnson, T. N., Kahn, Y., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kochanek, I., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., La Commara, M., Lai, M., Li, X., Lisanti, M., Lissia, M., Loer, B., 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., Mishra-Sharma, S., Monte, A., Morrocchi, M., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Nania, R., Agasson, A. Navrer, Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pazzona, F., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pesudo, V., 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., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., 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., Suffritti, G. B., 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., Wojcik, M., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zhu, C., Zichichi, A., and Zuzel, G.

Subjects
Astrophysics - High Energy Astrophysical Phenomena, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract

We present the results of a search for dark matter WIMPs in the mass range below 20 GeV/c^2 using a target of low-radioactivity argon. The data were obtained using the DarkSide-50 apparatus at Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS). The analysis is based on the ionization signal, for which the DarkSide-50 time projection chamber is fully efficient at 0.1 keVee. The observed rate in the detector at 0.5 keVee is about 1.5 events/keVee/kg/day and is almost entirely accounted for by known background sources. We obtain a 90% C.L. exclusion limit above 1.8 GeV/c^2 for the spin-independent cross section of dark matter WIMPs on nucleons, extending the exclusion region for dark matter below previous limits in the range 1.8-6 GeV/c^2., Comment: 9 pages, 8 figures; submission accepted by journal

Published
2018
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5. DarkSide-50 532-day Dark Matter Search with Low-Radioactivity Argon

Author

The DarkSide Collaboration, 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, 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., Agasson, A. Navrer, 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., and Zuzel, G.

Subjects
Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics
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 1.14E-44 cm^2 (3.78E-44 cm^2, 3.43E-43 cm^2) for a WIMP mass of 100 GeV/c^2 (1 TeV/c^2, 10 TeV/c^2)., Comment: 17 pages, 13 figures. V3 changes: updates for clarity for publication, additional figure

Published
2018
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6. Constraints on Sub-GeV Dark Matter-Electron Scattering from the DarkSide-50 Experiment

Author

The DarkSide Collaboration, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Araujo, G. R., Asner, D. M., 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., Cereseto, R., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Demontis, P., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Abia, P. Garcia, 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., Hassanshahi, M. H., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., James, I., Johnson, T. N., Kahn, Y., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kochanek, I., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., La Commara, M., Lai, M., Li, X., Lisanti, M., Lissia, M., Loer, B., 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., Mishra-Sharma, S., Monte, A., Morrocchi, M., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Nania, R., Agasson, A. Navrer, Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pazzona, F., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pesudo, V., Picciau, E., 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., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., 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., Suffritti, G. B., 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., Wojcik, M., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zhu, C., Zichichi, A., and Zuzel, G.

Subjects
Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract

We present new constraints on sub-GeV dark matter particles scattering off electrons in argon based on an analysis of ionization signal data from the DarkSide-50 detector., Comment: replaced with published version

Published
2018
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7. Electroluminescence pulse shape and electron diffusion in liquid argon measured in a dual-phase TPC

Author

Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Asner, D. M., Ave, M. P., Back, H. O., Baldin, B., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W., Bossa, M., 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., Cicalo, 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., Demontis, P., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Edkins, E., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Goretti, A. M., Granato, F., Gromov, M., Guan, M., Guardinbcerri, Y., Gulino, M., Hackett, B. R., Herner, K., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, An., James, I., Johnson, T. N., Keeter, K., Kendziora, C. L., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., Li, X., Lissia, M., Loer, B., Longo, G., Ma, Y., Machado, A. A., Machulin, I. N., Mandarano, A., 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., Agasson, A. Navrer, Nozdrina, A., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pazzona, F., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pocar, A., Pordes, S., Qian, H., 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., Sant, M., Savarese, C., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenov, D. A., Sheshukov, A., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suffritti, G. B., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Testera, G., Tonazzo, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Verducci, M., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Waldrop, T. J., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wojcik, M. M., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

We report the measurement of the longitudinal diffusion constant in liquid argon with the DarkSide-50 dual-phase time projection chamber. The measurement is performed at drift electric fields of 100 V/cm, 150 V/cm, and 200 V/cm using high statistics $^{39}$Ar decays from atmospheric argon. We derive an expression to describe the pulse shape of the electroluminescence signal (S2) in dual-phase TPCs. The derived S2 pulse shape is fit to events from the uppermost portion of the TPC in order to characterize the radial dependence of the signal. The results are provided as inputs to the measurement of the longitudinal diffusion constant DL, which we find to be (4.12 $\pm$ 0.04) cm$^2$/s for a selection of 140keV electron recoil events in 200V/cm drift field and 2.8kV/cm extraction field. To study the systematics of our measurement we examine datasets of varying event energy, field strength, and detector volume yielding a weighted average value for the diffusion constant of (4.09 $\pm$ 0.09) cm$^2$ /s. The measured longitudinal diffusion constant is observed to have an energy dependence, and within the studied energy range the result is systematically lower than other results in the literature.

Published
2018
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8. Measurement of the ion fraction and mobility of 218Po produced in 222Rn decays in liquid argon

Author

Agnes, P, Albuquerque, IFM, Alexander, T, Alton, AK, Ave, M, Back, HO, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, WM, Bottino, B, 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, AG, Covone, G, D'Angelo, D, Davini, S, De Candia, A, De Cecco, S, De Deo, M, De Filippis, G, De Rosa, G, Derbin, AV, Devoto, A, Di Eusanio, F, D'Incecco, M, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, D'Urso, D, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, GK, Gorchakov, O, Goretti, AM, Granato, F, Grobov, A, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, BR, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, EV, Ianni, A, Ippolito, V, Johnson, TN, Keeter, K, Kendziora, CL, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, AA, Machulin, IN, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, SM, Maricic, J, Martoff, CJ, Messina, A, Meyers, PD, Milincic, R, Monte, A, and Morrocchi, M

Subjects
Dark Matter detectors, Noble liquid detectors, Time projection chambers, astro-ph.IM, physics.ins-det, Nuclear & Particles Physics, Physical Sciences, Engineering
Abstract

We report measurements of the charged daughter fraction of 218Po as a result of the 222Rn alpha decay, and the mobility of 218Po+ ions, using radon-polonium coincidences from the 238U chain identified in 532 live-days of DarkSide-50 WIMP-search data. The fraction of 218Po that is charged is found to be 0.37 ± 0.03 and the mobility of 218Po+ is (8.6 ± 0.1) × 10−4 cmVs2.

Published
2019

9. The Electronics, Trigger and Data Acquisition System for the Liquid Argon Time Projection Chamber of the DarkSide-50 Search for Dark Matter

Author

DarkSide Collaboration, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Arisaka, K., Asner, D. M., Ave, M., Back, H. O., Baldin, B., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W., Bossa, M., Bottino, B., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadoni, M., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Cao, H., Caravati, M., Cariello, M., Carlini, M., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Chepurnov, A., Cicaló, C., Cocco, A. G., Covone, G., Crippa, L., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., deCandia, A., DeCecco, S., DeDeo, M., DeFilippis, G., DeRosa, G., DeVincenzi, M., Derbin, A., Devoto, A., DiEusanio, F., Dionisi, C., DiPietro, G., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Forster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiat, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Goretti, A. M., Granato, F., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Hackett, B. R., Herner, K. R., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Aldo, Ianni, Andrea, James, I., Johnson, T. N., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Li, X., Lissia, M., Loer, B., Lombardi, P., Longo, G., Luitz, S., Ma, Y., Machado, A., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mari, S. M., Maricic, J., Marini, L., Martoff, C. J., Meyers, P. D., Miletic, T., Milincic, R., Montanari, D., Monte, A., Montuschi, M., Monzani, M. E., Mosteiro, P., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., NavrerAgasson, A., Nelson, A., Odrowsk, S., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Parmeggiano, S., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D. A., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeti, M., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, S. D., Sablone, D., Saggese, P., Saldanha, R., Sands, W., Sangiorgio, S., Savarese, C., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenov, D. A., Shields, E., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smirno, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Verducci, M., Vishneva, A., Vogelaar, R. B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wojcik, M. M., Xiang, X., Xiao, X., Xu, J., Yang, C., Yoo, J., Zavatarelli, S., Zec, A., Zhong, W., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors, High Energy Physics - Experiment
Abstract

The DarkSide-50 experiment at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso is a search for dark matter using a dual phase time projection chamber with 50 kg of low radioactivity argon as target. Light signals from interactions in the argon are detected by a system of 38 photo-multiplier tubes (PMTs), 19 above and 19 below the TPC volume inside the argon cryostat. We describe the electronics which processes the signals from the photo-multipliers, the trigger system which identifies events of interest, and the data-acquisition system which records the data for further analysis. The electronics include resistive voltage dividers on the PMTs, custom pre-amplifiers mounted directly on the PMT voltage dividers in the liquid argon, and custom amplifier/discriminators (at room temperature). After amplification, the PMT signals are digitized in CAEN waveform digitizers, and CAEN logic modules are used to construct the trigger, the data acquisition system for the TPC is based on the Fermilab "artdaq" software. The system has been in operation since early 2014., Comment: 24 pages

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2017
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10. DarkSide-20k: A 20 Tonne Two-Phase LAr TPC for Direct Dark Matter Detection at LNGS

Author

Aalseth, C. E., Acerbi, F., Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alici, A., Alton, A. K., Antonioli, P., Arcelli, S., Ardito, R., Arnquist, I. J., Asner, D. M., Ave, M., Back, H. O., Olmedo, A. I. Barrado, Batignani, G., Bertoldo, E., Bettarini, S., Bisogni, M. G., Bocci, V., Bondar, A., Bonfini, G., Bonivento, W., Bossa, M., Bottino, B., Boulay, M., Bunker, R., Bussino, S., Buzulutskov, A., Cadeddu, M., Cadoni, M., Caminata, A., Canci, N., Candela, A., Cantini, C., Caravati, M., Cariello, M., Carlini, M., Carpinelli, M., Castellani, A., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cavuoti, S., Cereseto, R., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., Citterio, M., Cocco, A. G., Colocci, M., Corgiolu, S., Covone, G., Crivelli, P., D'Antone, I., D'Incecco, M., D'Urso, D., Rolo, M. D. Da Rocha, Daniel, M., Davini, S., de Candia, A., De Cecco, S., De Deo, M., De Filippis, G., De Guido, G., De Rosa, G., Dellacasa, G., Della Valle, M., Demontis, P., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Dolgov, A., Dormia, I., Dussoni, S., Empl, A., Diaz, M. Fernandez, Ferri, A., Filip, C., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Froudakis, G. E., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Abia, P. Garcia, Gendotti, A., Ghisi, A., Giagu, S., Giampa, P., Gibertoni, G., Giganti, C., Giorgi, M. A., Giovanetti, G. K., Gligan, M. L., Gola, A., Gorchakov, O., Goretti, A. M., Granato, F., Grassi, M., Grate, J. W., Grigoriev, G. Y., Gromov, M., Guan, M., Guerra, M. B. B., Guerzoni, M., Gulino, M., Haaland, R. K., Hallin, A., Harrop, B., Hoppe, E. W., Horikawa, S., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, An., Jillings, C., Johnson, T. N., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kim, S., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., Kuźniak, M., Lehnert, B., Li, X., Lissia, M., Lodi, G. U., Loer, B., Longo, G., Loverre, P., Lussana, R., Luzzi, L., Ma, Y., Machado, A. A., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mapelli, L., Marcante, M., Margotti, A., Mari, S. M., Mariani, M., Maricic, J., Martoff, C. J., Mascia, M., Mayer, M., McDonald, A. B., Messina, A., Meyers, P. D., Milincic, R., Moggi, A., Moioli, S., Monroe, J., Monte, A., Morrocchi, M., Mount, B. J., Mu, W., Muratova, V. N., Murphy, S., Musico, P., Nania, R., Agasson, A. Navrer, Nikulin, I., Nosov, V., Nozdrina, A. O., Nurakhov, N. N., Oleinik, A., Oleynikov, V., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Palmas, S., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Paternoster, G., Pavletcov, V., Pazzona, F., Peeters, S., Pelczar, K., Pellegrini, L. A., Pelliccia, N., Perotti, F., Perruzza, R., Fortes, V. Pesudo, Piemonte, C., Pilo, F., Pocar, A., Pollmann, T., Portaluppi, D., Pugachev, D. A., Qian, H., Radics, B., Raffaelli, F., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Regazzoni, V., Regenfus, C., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Retière, F., Riffard, Q., Rivetti, A., Rizzardini, S., Romani, A., Romero, L., Rossi, B., Rossi, N., Rubbia, A., Sablone, D., Salatino, P., Samoylov, O., García, E. Sánchez, Sands, W., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., Schlitzer, B., Scioli, G., Segreto, E., Seifert, A., Semenov, D. A., Shchagin, A., Shekhtman, L., Shemyakina, E., Sheshukov, A., Simeone, M., Singh, P. N., Skensved, P., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sobrero, G., Sokolov, A., Sotnikov, A., Speziale, F., Stainforth, R., Stanford, C., Suffritti, G. B., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Testera, G., Tonazzo, A., Tosi, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Vacca, A., Vázquez-Jáuregui, E., Verducci, M., Viant, T., Villa, F., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Wahl, J., Walding, J., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Williams, R., Wojcik, M. M., Wu, S., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., de Llano, A. Yllera, Zappa, F., Zappalà, G., Zhu, C., Zichichi, A., Zullo, M., and Zullo, A.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

Building on the successful experience in operating the DarkSide-50 detector, the DarkSide Collaboration is going to construct DarkSide-20k, a direct WIMP search detector using a two-phase Liquid Argon Time Projection Chamber (LArTPC) with an active (fiducial) mass of 23 t (20 t). The DarkSide-20k LArTPC will be deployed within a shield/veto with a spherical Liquid Scintillator Veto (LSV) inside a cylindrical Water Cherenkov Veto (WCV). Operation of DarkSide-50 demonstrated a major reduction in the dominant $^{39}$Ar background when using argon extracted from an underground source, before applying pulse shape analysis. Data from DarkSide-50, in combination with MC simulation and analytical modeling, shows that a rejection factor for discrimination between electron and nuclear recoils of $\gt3\times10^9$ is achievable. This, along with the use of the veto system, is the key to unlocking the path to large LArTPC detector masses, while maintaining an "instrumental background-free" experiment, an experiment in which less than 0.1 events (other than $\nu$-induced nuclear recoils) is expected to occur within the WIMP search region during the planned exposure. DarkSide-20k will have ultra-low backgrounds than can be measured in situ. This will give sensitivity to WIMP-nucleon cross sections of $1.2\times10^{-47}$ cm$^2$ ($1.1\times10^{-46}$ cm$^2$) for WIMPs of $1$ TeV$/c^2$ ($10$ TeV$/c^2$) mass, to be achieved during a 5 yr run producing an exposure of 100 t yr free from any instrumental background. DarkSide-20k could then extend its operation to a decade, increasing the exposure to 200 t yr, reaching a sensitivity of $7.4\times10^{-48}$ cm$^2$ ($6.9\times10^{-47}$ cm$^2$) for WIMPs of $1$ TeV$/c^2$ ($10$ TeV$/c^2$) mass.

Published
2017
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11. Simulation of argon response and light detection in the DarkSide-50 dual phase TPC

Author

The DarkSide Collaboration, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Asner, D. M., Back, H. O., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W., Bossa, M., Bottino, B., Budano, F., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadoni, M., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Caravati, M., Cariello, M., Carlini, M., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Chepurnov, A., Cicalo, C., Cocco, A. G., Covone, G., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., de Candia, A., De Cecco, S., De Deo, M., De Filippis, G., De Vincenzi, M., Derbin, A. V., De Rosa, G., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Goretti, A. M., Granato, F., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Hackett, B. R., Herner, K., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, An., James, I., Johnson, T. N., Keeter, K., Kendziora, C. L., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Li, X., Lissia, M., Loer, B., Longo, G., Ma, Y., Machado, A. A., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mari, S. M., Maricic, J., Martoff, C. J., Meyers, P. D., Milincic, R., Monte, A., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Napolitano, J., Agasson, A. Navrer, Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D. A., Qian, H., Randle, K., Razeti, M., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Sablone, D., Sands, W., Sanfilippo, S., Savarese, C., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenov, D. A., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Testera, G., Tonazzo, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Verducci, M., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wilhelmi, J., Wojcik, M. M., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors, High Energy Physics - Experiment
Abstract

A Geant4-based Monte Carlo package named G4DS has been developed to simulate the response of DarkSide-50, an experiment operating since 2013 at LNGS, designed to detect WIMP interactions in liquid argon. In the process of WIMP searches, DarkSide-50 has achieved two fundamental milestones: the rejection of electron recoil background with a power of ~10^7, using the pulse shape discrimination technique, and the measurement of the residual 39Ar contamination in underground argon, ~3 orders of magnitude lower with respect to atmospheric argon. These results rely on the accurate simulation of the detector response to the liquid argon scintillation, its ionization, and electron-ion recombination processes. This work provides a complete overview of the DarkSide Monte Carlo and of its performance, with a particular focus on PARIS, the custom-made liquid argon response model., Comment: 29 pages, 23 figures, 1 table

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2017
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12. Cryogenic Characterization of FBK RGB-HD SiPMs

Author

Aalseth, C. E., Acerbi, F., Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alici, A., Alton, A. K., Ampudia, P., Antonioli, P., Arcelli, S., Ardito, R., Arnquist, I. J., Asner, D. M., Back, H. O., Batignani, G., Bertoldo, E., Bettarini, S., Bisogni, M. G., Bocci, V., Bondar, A., Bonfini, G., Bonivento, W., Bossa, M., Bottino, B., Bunker, R., Bussino, S., Buzulutskov, A., Cadeddu, M., Cadoni, M., Caminata, A., Canci, N., Candela, A., Cantini, C., Caravati, M., Cariello, M., Carlini, M., Carpinelli, M., Castellani, A., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cereseto, R., Chen, Y., Chepurnov, A., Chiavassa, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., Citterio, M., Cocco, A. G., Colocci, M., Corgiolu, S., Covone, G., Crivelli, P., D'Antone, I., D'Incecco, M., Rolo, M. D. Da Rocha, Daniel, M., Davini, S., De Candia, A., De Cecco, S., De Deo, M., De Filippis, G., De Guido, G., De Rosa, G., Dellacasa, G., Demontis, P., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Dolgov, A., Dormia, I., Dussoni, S., Empl, A., Ferri, A., Filip, C., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Froudakis, G. E., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Abia, P. Garcia, Gendotti, A., Ghisi, A., Giagu, S., Gibertoni, G., Giganti, C., Giorgi, M., Giovanetti, G. K., Gligan, M. L., Gola, A., Gorchakov, O., Goretti, A. M., Granato, F., Grassi, M., Grate, J. W., Grigoriev, G. Y., Gromov, M., Guan, M., Guerra, M. B. B., Guerzoni, M., Gulino, M., Haaland, R. K., Harrop, B., Hoppe, E. W., Horikawa, S., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, An., Cabre, S. Jimenez, Johnson, T. N., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kim, S., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kugathasan, R., Kuss, M., Li, X., Lissia, M., Lodi, G. U., Loer, B., Longo, G., Lussana, R., Luzzi, L., Ma, Y., Machado, A. A., Machulin, I. N., Mais, L., Mandarano, A., Mapelli, L., Marcante, M., Margotti, A., Mari, S. M., Mariani, M., Maricic, J., Marinelli, M., Marras, D., Martoff, C. J., Mascia, M., Messina, A., Meyers, P. D., Milincic, R., Moggi, A., Moioli, S., Monasterio, S., Monroe, J., Monte, A., Morrocchi, M., Mu, W., Muratova, V. N., Murphy, S., Musico, P., Nania, R., Napolitano, J., Agasson, A. Navrer, Nikulin, I., Nosov, V., Nozdrina, A. O., Nurakhov, N. N., Oleinik, A., Oleynikov, V., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Palmas, S., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Paternoster, G., Pavletcov, V., Pazzona, F., Pelczar, K., Pellegrini, L. A., Pelliccia, N., Perotti, F., Perruzza, R., Piemonte, C., Pilo, F., Pocar, A., Portaluppi, D., Poudel, S. S., Pugachev, D. A., Qian, H., Radics, B., Raffaelli, F., Ragusa, F., Randle, K., Razeti, M., Razeto, A., Regazzoni, V., Regenfus, C., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Rivetti, A., Romani, A., Romero, L., Rossi, B., Rossi, N., Rubbia, A., Sablone, D., Salatino, P., Samoylov, O., Sands, W., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., Schlitzer, B., Scioli, G., Sechi, E., Segreto, E., Seifert, A., Semenov, D. A., Serci, S., Shchagin, A., Shekhtman, L., Shemyakina, E., Sheshukov, A., Simeone, M., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sobrero, G., Sokolov, A., Sotnikov, A., Stanford, C., Suffritti, G. B., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Testera, G., Tonazzo, A., Tosi, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Vacca, A., Verducci, M., Viant, T., Villa, F., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Wahl, J., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wilhelmi, J., Williams, R., Wojcik, M. M., Wu, S., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zappa, F., Zappalà, G., Zhu, C., Zichichi, A., and Zuzel, G.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

We report on the cryogenic characterization of Red Green Blue - High Density (RGB-HD) SiPMs developed at Fondazione Bruno Kessler (FBK) as part of the DarkSide program of dark matter searches with liquid argon time projection chambers. A dedicated setup was used to measure the primary dark noise, the correlated noise, and the gain of the SiPMs at varying temperatures. A custom-made data acquisition system and analysis software were used to precisely characterize these parameters. We demonstrate that FBK RGB-HD SiPMs with low quenching resistance (RGB-HD-LR$_q$) can be operated from 40 K to 300 K with gains in the range $10^5$ to $10^6$ and noise rates on the order of a few Hz/mm$^2$.

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2017
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14. CALIS - a CALibration Insertion System for the DarkSide-50 dark matter search experiment

Author

Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Asner, D. M., Back, H. O., Baldin, B., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W., Bossa, M., Bottino, B., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadonati, L., Cadoni, M., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Caravati, M., Cariello, M., Carlini, M., Catalanotti, S., Cavalcante, P., Chepurnov, A., Cicalo, C., Cocco, A. G., Covone, G., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., De Cecco, S., De Deo, M., De Vincenzi, M., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Forster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Goretti, A. M., Granato, F., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Hackett, B. R., Herner, K., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., James, I., Johnson, T. N., Jollet, C., Keeter, K., Kendziora, C. L., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Li, X., Lissia, M., Loer, B., Lombardi, P., Longo, G., Ma, Y., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mari, S. M., Maricic, J., Marini, L., Martoff, C. J., Meregaglia, A., Meyers, P. D., Milincic, R., Miller, J. D., Montanari, D., Monte, A., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Napolitano, J., Agasson, A. Navrer, Odrowski, S., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Parmeggiano, S., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D. A., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeti, M., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, D., Sablone, D., Saggese, P., Saldanha, R., Sands, W., Savarese, C., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenova, D. A., Shields, E., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Verducci, M., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wilhelmi, J., Wojcik, M. M., Xiang, Xi., Xiao, X., Xu, J., Yang, C., Zec, A., Zhong, W., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

This paper describes the design, fabrication, commissioning and use of a CALibration source Insertion System (CALIS) in the DarkSide-50 direct dark matter search experiment. CALIS deploys radioactive sources into the liquid scintillator veto to characterize the detector response and detection efficiency of the DarkSide-50 Liquid Argon Time Projection Chamber, and the surrounding 30 t organic liquid scintillator neutron veto. It was commissioned in September 2014 and has been used successfully in several gamma and neutron source campaigns since then. A description of the hardware and an excerpt of calibration analysis results are given below., Comment: 21 pages, 11 figures

Published
2016
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15. Effect of Low Electric Fields on Alpha Scintillation Light Yield in Liquid Argon

Author

Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Asner, D. M., Back, H. O., Baldin, B., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W., Bossa, M., Bottino, B., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadoni, M., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Caravati, M., Cariello, M., Carlini, M., Catalanotti, S., Cavalcante, P., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cocco, A. G., Covone, G., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., De Cecco, S., De Deo, M., De Vincenzi, M., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Forster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Goretti, A. M., Granato, F., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Hackett, B. R., Herner, K., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, A., James, I., Johnson, T. N., Jollet, C., Keeter, K., Kendziora, C. L., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Li, X., Lissia, M., Loer, B., Lombardi, P., Longo, G., Ma, Y., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mari, S. M., Maricic, J., Marini, L., Martoff, C. J., Meregaglia, A., Meyers, P. D., Milincic, R., Miller, J. D., Montanari, D., Monte, A., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Napolitano, J., Agasson, A. Navrer, Odrowski, S., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Parmeggiano, S., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D. A., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeti, M., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, D., Sablone, D., Saggese, P., Sands, W., Savarese, C., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenov, D. A., Shields, E., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Verducci, M., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wilhelmi, J., Wojcik, M. M., Xiang, X., Xiao, X., Xu, J., Yang, C., Zhong, W., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors, Nuclear Experiment
Abstract

Measurements were made of scintillation light yield of alpha particles from the $^{222}$Rn decay chain within the DarkSide-50 liquid argon time projection chamber. The light yield was found to increase as the applied electric field increased, with alphas in a 200 V/cm electric field exhibiting a 2% increase in light yield compared to alphas in no field., Comment: 5 pages, 5 figures

Published
2016
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16. The Electronics and Data Acquisition System for the DarkSide-50 Veto Detectors

Author

Agnes, P., Agostino, L., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Arisaka, K., Back, H. O., Baldin, B., Biery, K., Bonfini, G., Bossa, M., Bottino, B., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadoni, M., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Cao, H., Cariello, M., Carlini, M., Catalanotti, S., Cavalcante, P., Chepurnov, A., Cocco, A. G., Covone, G., Crippa, L., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., De Cecco, S., De Deo, M., De Vincenzi, M., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Foster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Giganti, C., Goretti, A. M., Granato, F., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Hackett, B. R., Herner, K. R., Hungerford, E. V., Ianni, Aldo, Ianni, Andrea, James, I., Jollet, C., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Li, X., Lissia, M., Lombardi, P., Luitz, S., Ma, Y., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mari, S. M., Maricic, J., Marini, L., Martoff, C. J., Meregaglia, A., Meyers, P. D., Miletic, T., Milincic, R., Montanari, D., Monte, A., Montuschi, M., Monzani, M. E., Mosteiro, P., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Napolitano, J., Nelson, A., Odrowski, S., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Parmeggiano, S., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D. A., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, S. D., Sablone, D., Saggese, P., Saldanha, R., Sands, W., Sangiorgio, S., Savarese, C., Segreto, E., Semenov, D. A., Shields, E., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Vishneva, A., Vogelaar, R. B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wilhelmi, J., Wojcik, M. M., Xiang, X., Xu, J., Yang, C., Yoo, J., Zavatarelli, S., Zec, A., Zhong, W., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors, High Energy Physics - Experiment
Abstract

DarkSide-50 is a detector for dark matter candidates in the form of weakly interacting massive particles (WIMPs). It utilizes a liquid argon time projection chamber (LAr TPC) for the inner main detector. The TPC is surrounded by a liquid scintillator veto (LSV) and a water Cherenkov veto detector (WCV). The LSV and WCV, both instrumented with PMTs, act as the neutron and cosmogenic muon veto detectors for DarkSide-50. This paper describes the electronics and data acquisition system used for these two detectors.

Published
2016
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17. The veto system of the DarkSide-50 experiment

Author

The DarkSide Collaboration, Agnes, P., Agostino, L., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Arisaka, K., Back, H. O., Baldin, B., Biery, K., Bonfini, G., Bossa, M., Bottino, B., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadonati, L., Cadoni, M., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Cao, H., Cariello, M., Carlini, M., Catalanotti, S., Cavalcante, P., Chepurnov, A., Cocco, A. G., Covone, G., Crippa, L., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., De Cecco, S., De Deo, M., De Vincenzi, M., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Foster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Giganti, C., Goretti, A. M., Granato, F., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Hackett, B. R., Herner, K. R., Hungerford, E. V., Ianni, Aldo, Ianni, Andrea, James, I., Johnson, T., Jollet, C., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Li, X., Lissia, M., Lombardi, P., Luitz, S., Ma, Y., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mari, S. M., Maricic, J., Marini, L., Martoff, C. J., Meregaglia, A., Meyers, P. D., Miletic, T., Milincic, R., Montanari, D., Monte, A., Montuschi, M., Monzani, M. E., Mosteiro, P., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Napolitano, J., Nelson, A., Odrowski, S., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Parmeggiano, S., Pelczar, K., Pelliccia, N., Perasso, S., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D. A., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, S. D., Sablone, D., Saggese, P., Saldanha, R., Sands, W., Sangiorgio, S., Savarese, C., Segreto, E., Semenov, D. A., Shields, E., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wilhelmi, J., Wojcik, M. M., Xiang, X., Xu, J., Yang, C., Yoo, J., Zavatarelli, S., Zec, A., Zhong, W., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Physics - Instrumentation and Detectors, High Energy Physics - Experiment
Abstract

Nuclear recoil events produced by neutron scatters form one of the most important classes of background in WIMP direct detection experiments, as they may produce nuclear recoils that look exactly like WIMP interactions. In DarkSide-50, we both actively suppress and measure the rate of neutron-induced background events using our neutron veto, composed of a boron-loaded liquid scintillator detector within a water Cherenkov detector. This paper is devoted to the description of the neutron veto system of DarkSide-50, including the detector structure, the fundamentals of event reconstruction and data analysis, and basic performance parameters.

Published
2015
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18. Results from the first use of low radioactivity argon in a dark matter search

Author

The DarkSide Collaboration, Agnes, P., Agostino, L., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Arisaka, K., Back, H. O., Baldin, B., Biery, K., Bonfini, G., Bossa, M., Bottino, B., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadonati, L., Cadoni, M., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Cao, H., Cariello, M., Carlini, M., Catalanotti, S., Cavalcante, P., Chepurnov, A., Cocco, A. G., Covone, G., Crippa, L., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., De Cecco, S., De Deo, M., De Vincenzi, M., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Forster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Giganti, C., Goretti, A. M., Granato, F., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Hackett, B. R., Herner, K., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., James, I., Jollet, C., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Li, X., Lissia, M., Lombardi, P., Luitz, S., Ma, Y., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mari, S. M., Maricic, J., Marini, L., Martoff, C. J., Meregaglia, A., Meyers, P. D., Miletic, T., Milincic, R., Montanari, D., Monte, A., Montuschi, M., Monzani, M., Mosteiro, P., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Napolitano, J., Nelson, A., Odrowski, S., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Parmeggiano, S., Pelczar, K., Pelliccia, N., Perasso, S., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D. A., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, D., Sablone, D., Saggese, P., Saldanha, R., Sands, W., Sangiorgio, S., Savarese, C., Segreto, E., Semenov, D. A., Shields, E., Singh, P. N., Skorokhvatov, M. D., Smallcomb, M., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Wilhelmi, J., Wojcik, M. M., Xiang, X., Xu, J., Yang, C., Yoo, J., Zavatarelli, S., Zec, A., Zhong, W., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, High Energy Physics - Experiment, Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

Liquid argon is a bright scintillator with potent particle identification properties, making it an attractive target for direct-detection dark matter searches. The DarkSide-50 dark matter search here reports the first WIMP search results obtained using a target of low-radioactivity argon. DarkSide-50 is a dark matter detector, using two-phase liquid argon time projection chamber, located at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso. The underground argon is shown to contain Ar-39 at a level reduced by a factor (1.4 +- 0.2) x 10^3 relative to atmospheric argon. We report a background-free null result from (2616 +- 43) kg d of data, accumulated over 70.9 live-days. When combined with our previous search using an atmospheric argon, the 90 % C.L. upper limit on the WIMP-nucleon spin-independent cross section based on zero events found in the WIMP search regions, is 2.0 x 10^-44 cm^2 (8.6 x 10^-44 cm^2, 8.0 x 10^-43 cm^2) for a WIMP mass of 100 GeV/c^2 (1 TeV/c^2 , 10 TeV/c^2)., Comment: Accepted by Phys. Rev. D

Published
2015
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19. The Electronics and Data Acquisition System of the DarkSide Dark Matter Search

Author

The DarkSide Collaboration, Agnes, P., Alexander, T., Alton, A., Arisaka, K., Back, H. O., Baldin, B., Biery, K., Bonfini, G., Bossa, M., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Cadonati, L., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Cao, H., Cariello, M., Cavalcante, P., Chavarria, A., Chepurnov, A., Cocco, A. G., Crippa, L., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., De Deo, M., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pieto, G., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Forster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Goretti, A., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M. Y., Guardincerri, Y., Hackett, B., Herner, K., Hungerford, E., Ianni, Al., Ianni, An., Jollet, C., Keeter, K., Kendziora, C., Kidner, S., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kurlej, A., Li, P. X., Loer, B., Lombardi, P., Love, C., Ludhova, L., Luitz, S., Ma, Y. Q., Machulin, I., Mandarano, A., Mari, S. M., Maricic, J., Marini, L., Martoff, J., Meregaglia, A., Meroni, E., Meyers, P. D., Milincic, R., Montanari, D., Montuschi, M., Monzani, M. E., Mosteiro, P., Mount, B., Muratova, V., Musico, P., Nelson, A., Odrowski, S., Okounkoa, M., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Papp, L., Parmeggiano, S., Parsells, Bob, Pelczar, K., Pelliccia, N., Perasso, S., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, S. D., Sablone, D., Saggese, P., Saldanha, R., Sands, W., Sangiorgio, S., Segreto, E., Semenov, D., Shields, E., Skorokhvatov, M., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Unzhakov, E., Vogelaar, R. B., Wada, M., Walker, S. E., Wang, H., Wang, Y., Watson, A., Westerdale, S., Wojcik, M., Wright, A., Xiang, X., Xu, J., Yang, C. G., Yoo, J., Zavatarelli, S., Zec, A., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

It is generally inferred from astronomical measurements that Dark Matter (DM) comprises approximately 27\% of the energy-density of the universe. If DM is a subatomic particle, a possible candidate is a Weakly Interacting Massive Particle (WIMP), and the DarkSide-50 (DS) experiment is a direct search for evidence of WIMP-nuclear collisions. DS is located underground at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) in Italy, and consists of three active, embedded components; an outer water veto (CTF), a liquid scintillator veto (LSV), and a liquid argon (LAr) time projection chamber (TPC). This paper describes the data acquisition and electronic systems of the DS detectors, designed to detect the residual ionization from such collisions.

Published
2014

20. 2024 Statement from Asia expert operators on transcatheter pulmonary valve replacement

Author

Pan, Wenzhi, primary, Zhou, Daxin, additional, Hijazi, Ziyad M., additional, Qureshi, Shakeel A., additional, Promphan, Worakan, additional, Feng, Yuan, additional, Zhang, Gejun, additional, Liu, Xianbao, additional, Pan, Xin, additional, Chen, Lianglong, additional, Cao, Qilin, additional, Tiong, Koh G., additional, Leong, Ming C., additional, Roymanee, Supaporn, additional, Prachasilchai, Pimpak, additional, Choi, Jae Y., additional, Tomita, Hideshi, additional, Le Tan, Ju, additional, Akhtar, Khurram, additional, Lam, Simon, additional, So, Kent, additional, Tin, Do N., additional, Nguyen, Lan Hieu, additional, Huo, Yong, additional, Wang, Jian'an, additional, and Ge, Junbo, additional

Published
2024
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21. First Results from the DarkSide-50 Dark Matter Experiment at Laboratori Nazionali del Gran Sasso

Author

Agnes, P., Alexander, T., Alton, A., Arisaka, K., Back, H. O., Baldin, B., Biery, K., Bonfini, G., Bossa, M., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Cadonati, L., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Cao, H., Cariello, M., Cavalcante, P., Chavarria, A., Chepurnov, A., Cocco, A. G., Crippa, L., D'Angelo, D., D'Incecco, M., Davini, S., De Deo, M., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Forster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Goretti, A., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M. Y., Guardincerri, Y., Hackett, B., Herner, K., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Jollet, C., Keeter, K., Kendziora, C., Kidner, S., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kurlej, A., Li, P. X., Loer, B., Lombardi, P., Love, C., Ludhova, L., Luitz, S., Ma, Y. Q., Machulin, I., Mandarano, A., Mari, S., Maricic, J., Marini, L., Martoff, C. J., Meregaglia, A., Meroni, E., Meyers, P. D., Milincic, R., Montanari, D., Monte, A., Montuschi, M., Monzani, M. E., Mosteiro, P., Mount, B., Muratova, V., Musico, P., Nelson, A., Odrowski, S., Okounkova, M., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Papp, L., Parmeggiano, S., Parsells, R., Pelczar, K., Pelliccia, N., Perasso, S., Pocar, A., Pordes, S., Pugachev, D., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, S. D., Sablone, D., Saggese, P., Saldanha, R., Sands, W., Sangiorgio, S., Segreto, E., Semenov, D., Shields, E., Skorokhvatov, M., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Unzhakov, E., Vogelaar, R. B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Wang, Y., Watson, A., Westerdale, S., Wojcik, M., Wright, A., Xiang, X., Xu, J., Yang, C. G., Yoo, J., Zavatarelli, S., Zec, A., Zhu, C., and Zuzel, G.

Subjects
Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, High Energy Physics - Experiment, Physics - Instrumentation and Detectors
Abstract

We report the first results of DarkSide-50, a direct search for dark matter operating in the underground Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS) and searching for the rare nuclear recoils possibly induced by weakly interacting massive particles (WIMPs). The dark matter detector is a Liquid Argon Time Projection Chamber with a (46.4+-0.7) kg active mass, operated inside a 30 t organic liquid scintillator neutron veto, which is in turn installed at the center of a 1 kt water Cherenkov veto for the residual flux of cosmic rays. We report here the null results of a dark matter search for a (1422+-67) kg d exposure with an atmospheric argon fill. This is the most sensitive dark matter search performed with an argon target, corresponding to a 90% CL upper limit on the WIMP-nucleon spin-independent cross section of 6.1x10^-44 cm^2 for a WIMP mass of 100 GeV/c^2., Comment: 26 pages, 7 figures; updated figures and references, notably Fig. 7 has updated CDMSII curve; fixed typos; clarified some language and figures; updated references

Published
2014
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22. Light Yield in DarkSide-10: a Prototype Two-phase Liquid Argon TPC for Dark Matter Searches

Author

Alexander, T., Alton, D., Arisaka, K., Back, H. O., Beltrame, P., Benziger, J., Bonfini, G., Brigatti, A., Brodsky, J., Cadonati, L., Calaprice, F., Candela, A., Cao, H., Cavalcante, P., Chavarria, A., Chepurnov, A., Cline, D., Cocco, A. G., Condon, C., D'Angelo, D., Davini, S., De Haas, E., Derbin, A., Di Pietro, G., Dratchnev, I., Durben, D., Empl, A., Etenko, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Gabriele, F., Galbiati, C., Gazzana, S., Ghag, C., Ghiano, C., Goretti, A., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M., Guo, C., Guray, G., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Kayunov, A., Keeter, K., Kendziora, C., Kidner, S., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Shields, E., Li, P., Loer, B., Lombardi, P., Love, C., Ludhova, L., Lukyanchenko, L., Lund, A., Lung, K., Ma, Y., Machulin, I., Maricic, J., Martoff, C. J., Meng, Y., Meroni, E., Meyers, P. D., Mohayai, T., Montanari, D., Montuschi, M., Mosteiro, P., Mount, B., Muratova, V., Nelson, A., Nemtzow, A., Nurakhov, N., Orsini, M., Ortica, F., Pallavicini, M., Pantic, E., Parmeggiano, S., Parsells, R., Pelliccia, N., Perasso, L., Perfetto, F., Pinsky, L., Pocar, A., Pordes, S., Ranucci, G., Razeto, A., Romani, A., Rossi, N., Saggese, P., Saldanha, R., Salvo, C., Sands, W., Seigar, M., Semenov, D., Skorokhvatov, M., Smirnov, O., Sotnikov, A., Sukhotin, S., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Teymourian, A., Thompson, J., Unzhakov, E., Vogelaar, R. B., Wang, H., Westerdale, S., Wojcik, M., Wright, A., Xu, J., Yang, C., Zavatarelli, S., Zehfus, M., Zhong, W., and Zuzel, G.

Subjects
Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, High Energy Physics - Experiment
Abstract

As part of the DarkSide program of direct dark matter searches using liquid argon TPCs, a prototype detector with an active volume containing 10 kg of liquid argon, DarkSide-10, was built and operated underground in the Gran Sasso National Laboratory in Italy. A critically important parameter for such devices is the scintillation light yield, as photon statistics limits the rejection of electron-recoil backgrounds by pulse shape discrimination. We have measured the light yield of DarkSide-10 using the readily-identifiable full-absorption peaks from gamma ray sources combined with single-photoelectron calibrations using low-occupancy laser pulses. For gamma lines of energies in the range 122-1275 keV, we get consistent light yields averaging 8.887+-0.003(stat)+-0.444(sys) p.e./keVee. With additional purification, the light yield measured at 511 keV increased to 9.142+-0.006(stat) p.e./keVee., Comment: 10 pages, 7 figures, Accepted for publication in Astroparticle Physics

Published
2012
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23. A first walk on the DarkSide

Author

Davini, S., Agnes, P., Alexander, T., Alton, A., Arisaka, K., Back, H.O., Baldin, B., Biery, K., Bonfini, G., Bossa, M., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Cariello, M., Cavalcante, P., Chavarria, A., Chepurnov, A., Cocco, A.G., D'Angelo, D., D'Incecco, M., De Deo, M., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Goretti, A., Grandi, L., Guan, M.Y., Guardincerri, Y., Hackett, B., Herner, K., Hungerford, E.V., Ianni, Al., Ianni, An., Kendziora, C., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kurlej, A., Li, P.X., Lombardi, P., Luitz, S., Machulin, I., Mandarano, A., Mari, S., Maricic, J., Marini, L., Martoff, C.J., Meyers, P.D., Montanari, D., Montuschi, M., Monzani, M.E., Musico, P., Odrowski, S., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pantic, E., Papp, L., Parmeggiano, S., Pelliccia, N., Perasso, S., Pocar, A., Pordes, S., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeto, A., Reinhold, B., Renshaw, A., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, S.D., Sablone, D., Saldanha, R., Sands, W., Segreto, E., Shields, E., Smirnov, O., Sotnikov, A., Stanford, C., Suvorov, Y., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Unzhakov, E., Vogelaar, R.B., Wada, M., Walker, S., Wang, H., Watson, A., Westerdale, S., Wojcik, M., Xiang, X., Xu, J., Yang, C.G., Yoo, J., Zavatarelli, S., Zec, A., Zhu, C., and Zuzel, G.

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2016
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24. DarkSide-50: A WIMP Search with a Two-phase Argon TPC

Author

Meyers, P.D., Agnes, P., Alton, D., Arisaka, K., Back, H.O., Baldin, B., Biery, K., Bonfini, G., Bossa, M., Brigatti, A., Brodsky, J., Budano, F., Cadonati, L., Calaprice, F., Canci, N., Candela, A., Cao, H., Cariello, M., Cavalcante, P., Chavarria, A., Chepurnov, A., Cocco, A.G., Crippa, L., DAngelo, D., D’Incecco, M., Davini, S., De Deo, M., Derbin, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Forster, G., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Goretti, A., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Hackett, B., Herner, K., Humble, P., Hungerford, E.V., Ianni, Al., Ianni, An., Joliet, C., Keeter, K., Kendziora, C., Kidner, S., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kurlej, A., Li, P., Loer, B., Lombardi, P., Love, C., Ludhova, L., Luitz, S., Ma, Y., Machulin, I., Mandarano, A., Mari, S., Maricic, J., Martoff, C.J., Meregaglia, A., Meroni, E., Milincic, R., Montanari, D., Montuschi, M., Monzani, M.E., Mosteiro, P., Mount, B., Muratova, V., Musico, P., Nelson, A., Okounkova, M., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pantic, E., Papp, L., Parmeggiano, S., Parsells, R., Pelczar, K., Pelliccia, N., Perasso, S., Perfetto, F., Pocar, A., Pordes, S., Qian, H., Randle, K., Ranucci, G., Razeto, A., Reinhold, B., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Rountree, S.D., Sablone, D., Saggese, P., Saldanha, R., Sands, W., Segreto, E., Semenov, D., Shields, E., Skorokhvatov, M., Smirnov, O., Sotnikov, A., Suvarov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Tonazzo, A., Unzhakov, E., Vogelaar, R.B., Wada, M., Wang, H., Wang, Y., Watson, A., Westerdale, R., Wojcik, M., Wright, A., Xu, J., Yang, C., Yoo, J., Zavatarelli, S., and Zuzel, G.

Published
2015
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25. World-most energy-efficient MRAM technology for non-volatile RAM applications

Author

Lee, T. Y., primary, Lee, J. M., additional, Kim, M. K., additional, Oh, J. S., additional, Lee, J. W., additional, Jeong, H. M., additional, Jang, P. H., additional, Joo, M. K., additional, Suh, K., additional, Han, S. H., additional, Jeong, D.-E., additional, Kai, T., additional, Jeong, J. H., additional, Park, J.-H., additional, Lee, J. H., additional, Park, Y. H., additional, Chang, E. B., additional, Park, Y. K., additional, Shin, H. J., additional, Ji, Y. S., additional, Hwang, S. H., additional, Nam, K. T., additional, Kwon, B. S., additional, Cho, M. K., additional, Seo, B. Y., additional, Song, Y. J., additional, Koh, G. H., additional, Lee, K., additional, Lee, J.-H., additional, and Jeong, G. T., additional

Published
2022
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26. Highly reliable STT-MRAM adopting advanced MTJs with controlled domain wall pinning

Author

Park, J.-H., primary, Kim, J. H., additional, Kim, J. M., additional, Kim, J., additional, Apalkov, D., additional, Okada, A., additional, Sato, H., additional, Jeong, J. H., additional, Cho, Y. J., additional, Pi, U., additional, Kim, Y., additional, Park, Y. S., additional, Song, K. M., additional, Kim, K., additional, Jeong, D.-E., additional, Kim, D. S., additional, Kim, C., additional, Kim, I., additional, Han, S. H., additional, Lee, K., additional, Lee, J. H., additional, Song, Y. J., additional, Koh, G. H., additional, Kuh, B. J., additional, Lee, J. M., additional, and Song, J. H., additional

Published
2022
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28. THE DARKSIDE-50 EXPERIMENT: A LIQUID ARGON TARGET FOR DARK MATTER PARTICLES

Author

Agnes, P., primary, Agostino, L., additional, Albuquerque, I. F. M., additional, Alexander, T., additional, Alton, A. K., additional, Arisaka, K., additional, Back, H. O., additional, Baldin, B., additional, Biery, K., additional, Bonfini, G., additional, Bossa, M., additional, Bottino, B., additional, Brigatti, A., additional, Brodsky, J., additional, Budano, F., additional, Bussino, S., additional, Cadeddu, M., additional, Cadonati, L., additional, Cadoni, M., additional, Calaprice, F., additional, Canci, N., additional, Candela, A., additional, Cao, H., additional, Cariello, M., additional, Carlini, M., additional, Catalanotti, S., additional, Cavalcante, P., additional, Chepurnov, A., additional, Cocco, A. G., additional, Covone, G., additional, Crippa, L., additional, D’Angelo, D., additional, D’Incecco, M., additional, Davini, S., additional, De Cecco, S., additional, De Deo, M., additional, De Vincenzi, M., additional, Derbin, A., additional, Devoto, A., additional, Di Eusanio, F., additional, Di Pietro, G., additional, Edkins, E., additional, Empl, A., additional, Fan, A., additional, Fiorillo, G., additional, Fomenko, K., additional, Forster, G., additional, Franco, D., additional, Gabriele, F., additional, Galbiati, C., additional, Giganti, C., additional, Goretti, A. M., additional, Granato, F., additional, Grandi, L., additional, Gromov, M., additional, Guan, M., additional, Guardincerri, Y., additional, Hackett, B. R., additional, Herner, K., additional, Hungerford, E. V., additional, Ianni, Al., additional, Ianni, An., additional, James, I., additional, Jollet, C., additional, Keeter, K., additional, Kendziora, C. L., additional, Kobychev, V., additional, Koh, G., additional, Korablev, D., additional, Korga, G., additional, Kubankin, A., additional, Li, X., additional, Lissia, M., additional, Lombardi, P., additional, Luitz, S., additional, Ma, Y., additional, Machulin, I. N., additional, Mandarano, A., additional, Mari, S. M., additional, Maricic, J., additional, Marini, L., additional, Martoff, C J., additional, Meregaglia, A., additional, Meyers, P. D., additional, Miletic, T., additional, Milincic, R., additional, Montanari, D., additional, Monte, A., additional, Montuschi, M., additional, Monzani, M., additional, Mosteiro, P., additional, Mount, B. J., additional, Muratova, V. N., additional, Musico, P., additional, Napolitano, J., additional, Nelson, A., additional, Odrowski, S., additional, Orsini, M., additional, Ortica, F., additional, Pagani, L., additional, Pallavicini, M., additional, Pantic, E., additional, Parmeggiano, S., additional, Pelczar, K., additional, Pelliccia, N., additional, Perasso, S., additional, Pocar, A., additional, Pordes, S., additional, Pugachev, D. A., additional, Qian, H., additional, Randle, K., additional, Ranucci, G., additional, Razeto, A., additional, Reinhold, B., additional, Renshaw, A. L., additional, Romani, A., additional, Rossi, B., additional, Rossi, N., additional, Rountree, D., additional, Sablone, D., additional, Saggese, P., additional, Saldanha, R., additional, Sands, W., additional, Sangiorgio, S., additional, Savarese, C., additional, Segreto, E., additional, Semenov, D. A., additional, Shields, E., additional, Singh, P. N., additional, Skorokhvatov, M. D., additional, Smirnov, O., additional, Sotnikov, A., additional, Stanford, C., additional, Suvorov, Y., additional, Tartaglia, R., additional, Tatarowicz, J., additional, Testera, G., additional, Tonazzo, A., additional, Trinchese, P., additional, Unzhakov, E. V., additional, Vishneva, A., additional, Vogelaar, B., additional, Wada, M., additional, Walker, S., additional, Wang, H., additional, Wang, Y., additional, Watson, A. W., additional, Westerdale, S., additional, Wilhelmi, J., additional, Wojcik, M. M., additional, Xiang, X., additional, Xu, J., additional, Yang, C., additional, Yoo, J., additional, Zavatarelli, S., additional, Zec, A., additional, Zhong, W., additional, Zhu, C., additional, and Zuzel, G., additional

Published
2017
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29. DarkSide-20k: A 20 tonne two-phase LAr TPC for direct dark matter detection at LNGS

Author

Aalseth, C. E., Acerbi, F., Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alici, A., Alton, A. K., Antonioli, P., Arcelli, S., Ardito, R., Arnquist, I. J., Asner, D. M., Ave, M., Back, H. O., Barrado Olmedo, A. I., Batignani, G., Bertoldo, E., Bettarini, S., Bisogni, M. G., Bocci, V., Bondar, A., Bonfini, G., Bonivento, W., Bossa, M., Bottino, B., Boulay, M., Bunker, R., Bussino, S., Buzulutskov, A., Cadeddu, M., Cadoni, M., Caminata, A., Canci, N., Candela, A., Cantini, C., Caravati, M., Cariello, M., Carlini, M., Carpinelli, M., Castellani, A., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cavuoti, S., Cereseto, R., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., Citterio, M., Cocco, A. G., Colocci, M., Corgiolu, S., Covone, G., Crivelli, P., D’Antone, I., D’Incecco, M., D’Urso, D., Da Rocha Rolo, M. D., Daniel, M., Davini, S., de Candia, A., De Cecco, S., De Deo, M., De Filippis, G., De Guido, G., De Rosa, G., Dellacasa, G., Della Valle, M., Demontis, P., Derbin, A., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Dolgov, A., Dormia, I., Dussoni, S., Empl, A., Fernandez Diaz, M., Ferri, A., Filip, C., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Froudakis, G. E., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Garcia Abia, P., Gendotti, A., Ghisi, A., Giagu, S., Giampa, P., Gibertoni, G., Giganti, C., Giorgi, M. A., Giovanetti, G. K., Gligan, M. L., Gola, A., Gorchakov, O., Goretti, A. M., Granato, F., Grassi, M., Grate, J. W., Grigoriev, G. Y., Gromov, M., Guan, M., Guerra, M. B. B., Guerzoni, M., Gulino, M., Haaland, R. K., Hallin, A., Harrop, B., Hoppe, E. W., Horikawa, S., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, An., Jillings, C., Johnson, T. N., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kim, S., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., Kuźniak, M., La Commara, M., Lehnert, B., Li, X., Lissia, M., Lodi, G. U., Loer, B., Longo, G., Loverre, P., Lussana, R., Luzzi, L., Ma, Y., Machado, A. A., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mapelli, L., Marcante, M., Margotti, A., Mari, S. M., Mariani, M., Maricic, J., Martoff, C. J., Mascia, M., Mayer, M., McDonald, A. B., Messina, A., Meyers, P. D., Milincic, R., Moggi, A., Moioli, S., Monroe, J., Monte, A., Morrocchi, M., Mount, B. J., Mu, W., Muratova, V. N., Murphy, S., Musico, P., Nania, R., Navrer Agasson, A., Nikulin, I., Nosov, V., Nozdrina, A. O., Nurakhov, N. N., Oleinik, A., Oleynikov, V., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Palmas, S., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Paternoster, G., Pavletcov, V., Pazzona, F., Peeters, S., Pelczar, K., Pellegrini, L. A., Pelliccia, N., Perotti, F., Perruzza, R., Pesudo, V., Piemonte, C., Pilo, F., Pocar, A., Pollmann, T., Portaluppi, D., Pugachev, D. A., Qian, H., Radics, B., Raffaelli, F., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Regazzoni, V., Regenfus, C., Reinhold, B., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Retière, F., Riffard, Q., Rivetti, A., Rizzardini, S., Romani, A., Romero, L., Rossi, B., Rossi, N., Rubbia, A., Sablone, D., Salatino, P., Samoylov, O., Sánchez García, E., Sands, W., Sanfilippo, S., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., Schlitzer, B., Scioli, G., Segreto, E., Seifert, A., Semenov, D. A., Shchagin, A., Shekhtman, L., Shemyakina, E., Sheshukov, A., Simeone, M., Singh, P. N., Skensved, P., Skorokhvatov, M. D., Smirnov, O., Sobrero, G., Sokolov, A., Sotnikov, A., Speziale, F., Stainforth, R., Stanford, C., Suffritti, G. B., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Testera, G., Tonazzo, A., Tosi, A., Trinchese, P., Unzhakov, E. V., Vacca, A., Vázquez-Jáuregui, E., Verducci, M., Viant, T., Villa, F., Vishneva, A., Vogelaar, B., Wada, M., Wahl, J., Walding, J., Wang, H., Wang, Y., Watson, A. W., Westerdale, S., Williams, R., Wojcik, M. M., Wu, S., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Yllera de Llano, A., Zappa, F., Zappalà, G., Zhu, C., Zichichi, A., Zullo, M., Zullo, A., and Zuzel, G.

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2018
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30. Light yield in DarkSide-10: A prototype two-phase argon TPC for dark matter searches

Author

Alexander, T., Alton, D., Arisaka, K., Back, H.O., Beltrame, P., Benziger, J., Bonfini, G., Brigatti, A., Brodsky, J., Cadonati, L., Calaprice, F., Candela, A., Cao, H., Cavalcante, P., Chavarria, A., Chepurnov, A., Cline, D., Cocco, A.G., Condon, C., D’Angelo, D., Davini, S., De Haas, E., Derbin, A., Di Pietro, G., Dratchnev, I., Durben, D., Empl, A., Etenko, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Gabriele, F., Galbiati, C., Gazzana, S., Ghag, C., Ghiano, C., Goretti, A., Grandi, L., Gromov, M., Guan, M., Guo, C., Guray, G., Hungerford, E.V., Ianni, Al., Ianni, An., Kayunov, A., Keeter, K., Kendziora, C., Kidner, S., Kobychev, V., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Shields, E., Li, P., Loer, B., Lombardi, P., Love, C., Ludhova, L., Lukyanchenko, L., Lund, A., Lung, K., Ma, Y., Machulin, I., Maricic, J., Martoff, C.J., Meng, Y., Meroni, E., Meyers, P.D., Mohayai, T., Montanari, D., Montuschi, M., Mosteiro, P., Mount, B., Muratova, V., Nelson, A., Nemtzow, A., Nurakhov, N., Orsini, M., Ortica, F., Pallavicini, M., Pantic, E., Parmeggiano, S., Parsells, R., Pelliccia, N., Perasso, L., Perfetto, F., Pinsky, L., Pocar, A., Pordes, S., Ranucci, G., Razeto, A., Romani, A., Rossi, N., Saggese, P., Saldanha, R., Salvo, C., Sands, W., Seigar, M., Semenov, D., Skorokhvatov, M., Smirnov, O., Sotnikov, A., Sukhotin, S., Suvorov, Y., Tartaglia, R., Tatarowicz, J., Testera, G., Teymourian, A., Thompson, J., Unzhakov, E., Vogelaar, R.B., Wang, H., Westerdale, S., Wojcik, M., Wright, A., Xu, J., Yang, C., Zavatarelli, S., Zehfus, M., Zhong, W., and Zuzel, G.

Published
2013
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31. Effective field theory interactions for liquid argon target in DarkSide-50 experiment

Author

Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Ave, M, Back, H, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, W, Bottino, B, 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, Cicalo, C, Cocco, A, Covone, G, D'Angelo, D, Davini, S, De Candia, A, De Cecco, S, De Deo, M, De Filippis, G, De Rosa, G, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, D'Incecco, M, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, D'Urso, D, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Grobov, A, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Muratova, V, Musico, P, Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pelczar, K, Pelliccia, N, Picciau, E, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, 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, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, R, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Agnes P., Albuquerque I. F. M., Alexander T., Alton A. K., Ave M., Back H. O., Batignani G., Biery K., Bocci V., Bonfini G., Bonivento W. M., Bottino B., 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., Cicalo C., Cocco A. G., Covone G., D'Angelo D., Davini S., De Candia A., De Cecco S., De Deo M., De Filippis G., De Rosa G., Derbin A. V., Devoto A., Di Eusanio F., D'Incecco M., Di Pietro G., Dionisi C., Downing M., D'Urso D., Edkins E., Empl A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Ghiano C., Giagu S., Giganti C., Giovanetti G. K., Gorchakov O., Goretti A. M., Granato F., Grobov A., 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., 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., 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., Muratova V. N., Musico P., Agasson A. N., Nozdrina A. O., Oleinik A., Orsini M., Ortica F., Pagani L., Pallavicini M., Pandola L., Pantic E., Paoloni E., Pelczar K., Pelliccia N., Picciau E., Pocar A., Pordes S., Poudel S. S., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., 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 R. 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., Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Ave, M, Back, H, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, W, Bottino, B, 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, Cicalo, C, Cocco, A, Covone, G, D'Angelo, D, Davini, S, De Candia, A, De Cecco, S, De Deo, M, De Filippis, G, De Rosa, G, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, D'Incecco, M, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, D'Urso, D, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Grobov, A, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Muratova, V, Musico, P, Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pelczar, K, Pelliccia, N, Picciau, E, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, 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, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, R, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Agnes P., Albuquerque I. F. M., Alexander T., Alton A. K., Ave M., Back H. O., Batignani G., Biery K., Bocci V., Bonfini G., Bonivento W. M., Bottino B., 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., Cicalo C., Cocco A. G., Covone G., D'Angelo D., Davini S., De Candia A., De Cecco S., De Deo M., De Filippis G., De Rosa G., Derbin A. V., Devoto A., Di Eusanio F., D'Incecco M., Di Pietro G., Dionisi C., Downing M., D'Urso D., Edkins E., Empl A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Ghiano C., Giagu S., Giganti C., Giovanetti G. K., Gorchakov O., Goretti A. M., Granato F., Grobov A., 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., 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., 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., Muratova V. N., Musico P., Agasson A. N., Nozdrina A. O., Oleinik A., Orsini M., Ortica F., Pagani L., Pallavicini M., Pandola L., Pantic E., Paoloni E., Pelczar K., Pelliccia N., Picciau E., Pocar A., Pordes S., Poudel S. S., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., 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 R. 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., and Zuzel G.

Abstract

We reanalyze data collected with the DarkSide-50 experiment and recently used to set limits on the spinindependent interaction rate of weakly interacting massive particles (WIMPs) on argon nuclei with an effective field theory framework. The dataset corresponds to a total (16660 ± 270) kg d exposure using a target of low-radioactivity argon extracted from underground sources. We obtain upper limits on the effective couplings of the 12 leading operators in the nonrelativistic systematic expansion. For each effective coupling we set constraints on WIMP-nucleon cross sections, setting upper limits between 2.4 × 10-45 cm2 and 2.3 × 10-42 cm2 (8.9 × 10-45 cm2 and 6.0 × 10-42 cm2) for WIMPs of mass of 100 GeV=c2 (1000 GeV=c2) at 90% confidence level.

Published
2020

32. Latest results of dark matter detection with the DarkSide experiment

Author

Picciau, E, Agnes, P, Albuquerque, I, Alton, A, Ave, M, Back, H, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, W, Bottino, B, 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, Cicalo, C, Cocco, A, Covone, G, D'Angelo, D, Davini, S, de Candia, A, de Cecco, S, de Deo, M, de Filippis, G, de Rosa, G, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, D'Incecco, M, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, D'Urso, D, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Grobov, A, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, la Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Muratova, V, Musico, P, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, 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, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Savarese, C, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, R, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Picciau E., Agnes P., Albuquerque I. F. M., Alton A. K., Ave M., Back H. O., Batignani G., Biery K., Bocci V., Bonfini G., Bonivento W. M., Bottino B., 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., Cicalo C., Cocco A. G., Covone G., D'Angelo D., Davini S., de Candia A., de Cecco S., de Deo M., de Filippis G., de Rosa G., Derbin A. V., Devoto A., Di Eusanio F., D'Incecco M., Di Pietro G., Dionisi C., Downing M., D'Urso D., Edkins E., Empl A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Ghiano C., Giagu S., Giganti C., Giovanetti G. K., Gorchakov O., Goretti A. M., Granato F., Grobov A., Gromov M., Guan M., Guardincerri Y., Gulino M., Hackett B. R., Herner K., Hosseini B., Hughes D., Humble P., Hungerford E. V., Ianni Al., Ianni An., Ippolito V., 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., 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., 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., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., Renshaw A. L., Rescigno M., Riffard Q., Romani A., Rossi B., Rossi N., Sablone D., Samoylov O., Sands W., 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 R. 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., Picciau, E, Agnes, P, Albuquerque, I, Alton, A, Ave, M, Back, H, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, W, Bottino, B, 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, Cicalo, C, Cocco, A, Covone, G, D'Angelo, D, Davini, S, de Candia, A, de Cecco, S, de Deo, M, de Filippis, G, de Rosa, G, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, D'Incecco, M, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, D'Urso, D, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Grobov, A, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, la Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Muratova, V, Musico, P, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, 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, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Savarese, C, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, R, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Picciau E., Agnes P., Albuquerque I. F. M., Alton A. K., Ave M., Back H. O., Batignani G., Biery K., Bocci V., Bonfini G., Bonivento W. M., Bottino B., 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., Cicalo C., Cocco A. G., Covone G., D'Angelo D., Davini S., de Candia A., de Cecco S., de Deo M., de Filippis G., de Rosa G., Derbin A. V., Devoto A., Di Eusanio F., D'Incecco M., Di Pietro G., Dionisi C., Downing M., D'Urso D., Edkins E., Empl A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Ghiano C., Giagu S., Giganti C., Giovanetti G. K., Gorchakov O., Goretti A. M., Granato F., Grobov A., Gromov M., Guan M., Guardincerri Y., Gulino M., Hackett B. R., Herner K., Hosseini B., Hughes D., Humble P., Hungerford E. V., Ianni Al., Ianni An., Ippolito V., 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., 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., 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., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., Renshaw A. L., Rescigno M., Riffard Q., Romani A., Rossi B., Rossi N., Sablone D., Samoylov O., Sands W., 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 R. 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., and Zuzel G.

Abstract

In this contribution the latest results of dark matter direct detection obtained by the DarkSide Collaboration are discussed. New limits on the scattering cross-section between dark matter particles and baryonic matter have been set. The results have been reached using the DarkSide-50 detector, a double-phase Time Projection Chamber (TPC) filled with 40Ar and installed at Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS). In 2018, the DarkSide Collaboration has performed three different types of analysis. The so-called high-mass analysis into the range between ∼ 10 GeV and ∼ 1000 GeV is discussed under the hypothesis of scattering between dark matter and Ar nuclei. The low-mass analysis, performed using the same hypothesis, extends the limit down to ∼1.8 GeV. Through a different hypothesis, that predicts dark matter scattering off the electrons inside of the Ar atom, it has been possible to set limits for sub-GeV dark matter masses.

Published
2020

33. Latest results of dark matter detection with the DarkSide experiment

Author

Picciau E., Agnes P., Albuquerque I. F. M., Alton A. K., Ave M., Back H. O., Batignani G., Biery K., Bocci V., Bonfini G., Bonivento W. M., Bottino B., 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., Cicalo C., Cocco A. G., Covone G., D'Angelo D., Davini S., de Candia A., de Cecco S., de Deo M., de Filippis G., de Rosa G., Derbin A. V., Devoto A., Di Eusanio F., D'Incecco M., Di Pietro G., Dionisi C., Downing M., D'Urso D., Edkins E., Empl A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Ghiano C., Giagu S., Giganti C., Giovanetti G. K., Gorchakov O., Goretti A. M., Granato F., Grobov A., Gromov M., Guan M., Guardincerri Y., Gulino M., Hackett B. R., Herner K., Hosseini B., Hughes D., Humble P., Hungerford E. V., Ianni Al., Ianni An., Ippolito V., 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., 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., 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., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., Renshaw A. L., Rescigno M., Riffard Q., Romani A., Rossi B., Rossi N., Sablone D., Samoylov O., Sands W., 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 R. 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., Picciau, E, Agnes, P, Albuquerque, I, Alton, A, Ave, M, Back, H, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, W, Bottino, B, 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, Cicalo, C, Cocco, A, Covone, G, D'Angelo, D, Davini, S, de Candia, A, de Cecco, S, de Deo, M, de Filippis, G, de Rosa, G, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, D'Incecco, M, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, D'Urso, D, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Grobov, A, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, la Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Muratova, V, Musico, P, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, 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, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Savarese, C, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, R, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Picciau, E., Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alton, A. K., Ave, M., Back, H. O., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W. M., Bottino, B., 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., Cicalo, C., Cocco, A. G., Covone, G., D'Angelo, D., Davini, S., de Candia, A., de Cecco, S., de Deo, M., de Filippis, G., de Rosa, G., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., D'Incecco, M., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., D'Urso, D., Edkins, E., Empl, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Ghiano, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Gorchakov, O., Goretti, A. M., Granato, F., Grobov, A., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Gulino, M., Hackett, B. R., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., 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., 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., 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., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Sablone, D., Samoylov, O., Sands, W., 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, R. 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., and Zuzel, G.

Subjects
Physic, High Energy Physics::Experiment, Nuclear Experiment
Abstract

In this contribution the latest results of dark matter direct detection obtained by the DarkSide Collaboration are discussed. New limits on the scattering cross-section between dark matter particles and baryonic matter have been set. The results have been reached using the DarkSide-50 detector, a double-phase Time Projection Chamber (TPC) filled with 40Ar and installed at Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS). In 2018, the DarkSide Collaboration has performed three different types of analysis. The so-called high-mass analysis into the range between ∼ 10 GeV and ∼ 1000 GeV is discussed under the hypothesis of scattering between dark matter and Ar nuclei. The low-mass analysis, performed using the same hypothesis, extends the limit down to ∼1.8 GeV. Through a different hypothesis, that predicts dark matter scattering off the electrons inside of the Ar atom, it has been possible to set limits for sub-GeV dark matter masses.

Published
2020

34. A molecular barcode and web-based data analysis tool to identify imported Plasmodium vivax malaria

Author

Trimarsanto, H, Amato, R, Pearson, RD, Sutanto, E, Noviyanti, R, Trianty, L, Marfurt, J, Pava, Z, Echeverry, DF, Lopera-Mesa, TM, Montenegro, LM, Tobon-Castano, A, Grigg, MJ, Barber, B, William, T, Anstey, NM, Getachew, S, Petros, B, Aseffa, A, Assefa, A, Rahim, AG, Chau, NH, Hien, TT, Alam, MS, Khan, WA, Ley, B, Thriemer, K, Wangchuck, S, Hamedi, Y, Adam, I, Liu, Y, Gao, Q, Sriprawat, K, Ferreira, MU, Laman, M, Barry, A, Mueller, I, Lacerda, MVG, Llanos-Cuentas, A, Krudsood, S, Lon, C, Mohammed, R, Yilma, D, Pereira, DB, Espino, FEJ, Chu, CS, Velez, ID, Namaik-larp, C, Villegas, MF, Green, JA, Koh, G, Rayner, JC, Drury, E, Goncalves, S, Simpson, V, Miotto, O, Miles, A, White, NJ, Nosten, F, Kwiatkowski, DP, Price, RN, Auburn, S, Trimarsanto, H, Amato, R, Pearson, RD, Sutanto, E, Noviyanti, R, Trianty, L, Marfurt, J, Pava, Z, Echeverry, DF, Lopera-Mesa, TM, Montenegro, LM, Tobon-Castano, A, Grigg, MJ, Barber, B, William, T, Anstey, NM, Getachew, S, Petros, B, Aseffa, A, Assefa, A, Rahim, AG, Chau, NH, Hien, TT, Alam, MS, Khan, WA, Ley, B, Thriemer, K, Wangchuck, S, Hamedi, Y, Adam, I, Liu, Y, Gao, Q, Sriprawat, K, Ferreira, MU, Laman, M, Barry, A, Mueller, I, Lacerda, MVG, Llanos-Cuentas, A, Krudsood, S, Lon, C, Mohammed, R, Yilma, D, Pereira, DB, Espino, FEJ, Chu, CS, Velez, ID, Namaik-larp, C, Villegas, MF, Green, JA, Koh, G, Rayner, JC, Drury, E, Goncalves, S, Simpson, V, Miotto, O, Miles, A, White, NJ, Nosten, F, Kwiatkowski, DP, Price, RN, and Auburn, S

Abstract

Traditionally, patient travel history has been used to distinguish imported from autochthonous malaria cases, but the dormant liver stages of Plasmodium vivax confound this approach. Molecular tools offer an alternative method to identify, and map imported cases. Using machine learning approaches incorporating hierarchical fixation index and decision tree analyses applied to 799 P. vivax genomes from 21 countries, we identified 33-SNP, 50-SNP and 55-SNP barcodes (GEO33, GEO50 and GEO55), with high capacity to predict the infection's country of origin. The Matthews correlation coefficient (MCC) for an existing, commonly applied 38-SNP barcode (BR38) exceeded 0.80 in 62% countries. The GEO panels outperformed BR38, with median MCCs > 0.80 in 90% countries at GEO33, and 95% at GEO50 and GEO55. An online, open-access, likelihood-based classifier framework was established to support data analysis (vivaxGEN-geo). The SNP selection and classifier methods can be readily amended for other use cases to support malaria control programs.

Published
2022

38. DarkSide status and prospects

Author

Sanfilippo, S, Agnes, P, M Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Asner, D, Ave, M, Back, H, 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, Cardenas, M, Cariello, M, Carlini, M, Carpinelli, M, Catalanotti, S, Cataudella, V, Cavalcante, P, Cavuoti, S, Chepurnov, A, Cicalo, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Horikawa, S, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Jmartoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Picciau, E, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Simeone, M, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Sanfilippo S., Agnes P., M Albuquerque I. F., Alexander T., Alton A. K., Asner D. M., Ave M. P., Back H. O., 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., Cardenas M. M., Cariello M., Carlini M., Carpinelli M., Catalanotti S., Cataudella V., Cavalcante P., Cavuoti S., Chepurnov A., Cicalo C., Cifarelli L., 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., Edkins E., Empl A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Garcia Abia P., 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., Horikawa S., Hosseini B., Hughes D., Humble P., Hungerford E. V., Ianni An., Ippolito V., James I., 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., MacHado A. A., MacHulin I. N., Mandarano A., Mapelli L., Mari S. M., Maricic J., JMartoff C., Messina A., Meyers P. D., Milincic R., Monte A., Morrocchi M., Muratova V. N., Musico P., Nania R., 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., Pesudo V., Picciau E., Pocar A., Pordes S., Poudel S. S., Pugachev D. A., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., Renshaw A. L., Rescigno M., Riffard Q., Romani A., Rossi B., Rossi N., Sablone D., Samoylov O., Sands W., Santorelli R., Savarese C., Scapparone E., Schlitzer B., Segreto E., Semenov D. A., Shchagin A., Sheshukov A., Simeone M., 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., Sanfilippo, S, Agnes, P, M Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Asner, D, Ave, M, Back, H, 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, Cardenas, M, Cariello, M, Carlini, M, Carpinelli, M, Catalanotti, S, Cataudella, V, Cavalcante, P, Cavuoti, S, Chepurnov, A, Cicalo, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Horikawa, S, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Jmartoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Picciau, E, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Simeone, M, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Sanfilippo S., Agnes P., M Albuquerque I. F., Alexander T., Alton A. K., Asner D. M., Ave M. P., Back H. O., 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., Cardenas M. M., Cariello M., Carlini M., Carpinelli M., Catalanotti S., Cataudella V., Cavalcante P., Cavuoti S., Chepurnov A., Cicalo C., Cifarelli L., 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., Edkins E., Empl A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Garcia Abia P., 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., Horikawa S., Hosseini B., Hughes D., Humble P., Hungerford E. V., Ianni An., Ippolito V., James I., 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., MacHado A. A., MacHulin I. N., Mandarano A., Mapelli L., Mari S. M., Maricic J., JMartoff C., Messina A., Meyers P. D., Milincic R., Monte A., Morrocchi M., Muratova V. N., Musico P., Nania R., 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., Pesudo V., Picciau E., Pocar A., Pordes S., Poudel S. S., Pugachev D. A., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., Renshaw A. L., Rescigno M., Riffard Q., Romani A., Rossi B., Rossi N., Sablone D., Samoylov O., Sands W., Santorelli R., Savarese C., Scapparone E., Schlitzer B., Segreto E., Semenov D. A., Shchagin A., Sheshukov A., Simeone M., 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., and Zuzel G.

Abstract

DarkSide uses a dual-phase Liquid Argon Time Projection Chamber to search for WIMP dark matter. The current detector, DarkSide-50, is running since mid 2015 with a target of 50 kg of Argon from an underground source. Here it is presented the latest results of searches of WIMP-nucleus interactions, with WIMP masses in the GeV-TeV range, and of WIMP-electron interactions, in the sub-GeV mass range. The future of DarkSide with a new generation experiment, involving a global collaboration from all the current Argon based experiments, is presented.

Published
2019

39. DarkSide: Latest results and future perspectives

Author

Bottino, B, Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Asner, D, Ave, M, Back, H, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, W, Bussino, S, Cadeddu, M, Cadoni, M, Calaprice, F, Caminata, A, Canci, N, Candela, A, Caravati, M, Cardenas, M, Cariello, M, Carlini, M, Carpinelli, M, Catalanotti, S, Cataudella, V, Cavalcante, P, Cavuoti, S, Chepurnov, A, Cicalo, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Sanfilippo, S, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Simeone, M, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Bottino B., Agnes P., Albuquerque I. F. M., Alexander T., Alton A. K., Asner D. M., Ave MP., Back H. O., Batignani G., Biery K., Bocci V., Bonfini G., Bonivento W., Bussino S., Cadeddu M., Cadoni M., Calaprice F., Caminata A., Canci N., Candela A., Caravati M., Cardenas M. M., Cariello M., Carlini M., Carpinelli M., Catalanotti S., Cataudella V., Cavalcante P., Cavuoti S., Chepurnov A., Cicalo C., Cifarelli L., 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., Edkins E., Empl A., Fan A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Garcia Abia P., 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., 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., Nania R., 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., Pesudo V., Pocar A., Pordes S., Poudel S. S., Pugachev D. A., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., Renshaw A. L., Rescigno M., Riffard Q., Romani A., Rossi B., Rossi N., Sablone D., Samoylov O., Sands W., Sanfilippo S., Santorelli R., Savarese C., Scapparone E., Schlitzer B., Segreto E., Semenov D. A., Shchagin A., Sheshukov A., Simeone M., 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., Bottino, B, Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Asner, D, Ave, M, Back, H, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, W, Bussino, S, Cadeddu, M, Cadoni, M, Calaprice, F, Caminata, A, Canci, N, Candela, A, Caravati, M, Cardenas, M, Cariello, M, Carlini, M, Carpinelli, M, Catalanotti, S, Cataudella, V, Cavalcante, P, Cavuoti, S, Chepurnov, A, Cicalo, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Sanfilippo, S, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Simeone, M, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Bottino B., Agnes P., Albuquerque I. F. M., Alexander T., Alton A. K., Asner D. M., Ave MP., Back H. O., Batignani G., Biery K., Bocci V., Bonfini G., Bonivento W., Bussino S., Cadeddu M., Cadoni M., Calaprice F., Caminata A., Canci N., Candela A., Caravati M., Cardenas M. M., Cariello M., Carlini M., Carpinelli M., Catalanotti S., Cataudella V., Cavalcante P., Cavuoti S., Chepurnov A., Cicalo C., Cifarelli L., 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., Edkins E., Empl A., Fan A., Fiorillo G., Fomenko K., Franco D., Gabriele F., Galbiati C., Garcia Abia P., 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., 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., Nania R., 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., Pesudo V., Pocar A., Pordes S., Poudel S. S., Pugachev D. A., Qian H., Ragusa F., Razeti M., Razeto A., Renshaw A. L., Rescigno M., Riffard Q., Romani A., Rossi B., Rossi N., Sablone D., Samoylov O., Sands W., Sanfilippo S., Santorelli R., Savarese C., Scapparone E., Schlitzer B., Segreto E., Semenov D. A., Shchagin A., Sheshukov A., Simeone M., 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., and Zuzel G.

Abstract

DarkSide is direct-detection dark-matter experimental project based on radiopure argon. The main goal of the DarkSide program is the detection of rare nuclear elastic collisions with hypothetical dark-matter particles. The present detector, DarkSide-50, placed at Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), is a dualphase time projection chamber (TPC) filled with ultra-pure liquid argon, extracted from underground sources. Surrounding the TPC to suppress the background there are neutron and muon active vetoes. One of argon key features is the capability to distinguish between electron and nuclear recoils, exploiting the different shapes of the signals. DarkSide-50 new results, obtained using a live-days exposure of 532.4 days, are presented. This analysis sets a 90% C.L. upper limit on the dark matternucleon spin-independent cross-section of 1.1 × 10-44 cm2 for a WIMP mass of 100 GeV/c2. The next phase of the project, DarkSide-20k, will be a new detector with a fiducial mass of ∼ 20 tons, equipped with cryogenic silicon photomultipliers (SiPM).

Published
2019

40. DarkSide: Latest results and future perspectives

Author

Bottino, B., Agnes, P., Albuquerque, I.F.M., Alexander, T., Alton, A.K., Asner, D.M., Ave, M.P., Back, H.O., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadoni, M., Calaprice, F., Caminata, A., Canci, N., Candela, A., Caravati, M., Cardenas, M.M., Cariello, M., Carlini, M., Carpinelli, M., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cavuoti, S., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Garcia Abia, P., 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., Commara, M.La, Lai, M., Li, X., Lissia, M., Longo, G., 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., Nania, R., 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., Pesudo, V., Pocar, A., Pordes, S., Poudel, S.S., Pugachev, D.A., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Renshaw, A.L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Sablone, D., Samoylov, O., Sands, W., Sanfilippo, S., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenov, D.A., Shchagin, A., Sheshukov, A., Simeone, M., 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., Bottino, B., Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Asner, D. M., Ave, M. P., Back, H. O., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V., Bonfini, G., Bonivento, W., Bussino, S., Cadeddu, M., Cadoni, M., Calaprice, F., Caminata, A., Canci, N., Candela, A., Caravati, M., Cardenas, M. M., Cariello, M., Carlini, M., Carpinelli, M., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cavuoti, S., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Garcia Abia, P., 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., 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., Nania, R., 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., Pesudo, V., Pocar, A., Pordes, S., Poudel, S. S., Pugachev, D. A., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Sablone, D., Samoylov, O., Sands, W., Sanfilippo, S., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenov, D. A., Shchagin, A., Sheshukov, A., Simeone, M., 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., Ave, Mp., Cicalo, C., AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), DarkSide, Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Bottino, B, Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Asner, D, Ave, M, Back, H, Batignani, G, Biery, K, Bocci, V, Bonfini, G, Bonivento, W, Bussino, S, Cadeddu, M, Cadoni, M, Calaprice, F, Caminata, A, Canci, N, Candela, A, Caravati, M, Cardenas, M, Cariello, M, Carlini, M, Carpinelli, M, Catalanotti, S, Cataudella, V, Cavalcante, P, Cavuoti, S, Chepurnov, A, Cicalo, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Sanfilippo, S, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Simeone, M, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), and Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
electron, background, Physics::Instrumentation and Detectors, DarkSide, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, WIMP: mass, dark matter: direct detection, liquid argon, Gran Sasso, time projection chamber, Automatic Keywords, cryogenics, muon, argon, duality, photomultiplier: silicon, High Energy Physics::Experiment, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], Nuclear Experiment, nucleus: recoil
Abstract

International audience; DarkSide is direct-detection dark-matter experimental project based on radiopure argon. The main goal of the DarkSide program is the detection of rare nuclear elastic collisions with hypothetical dark-matter particles. The present detector, DarkSide-50, placed at Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), is a dualphase time projection chamber (TPC) filled with ultra-pure liquid argon, extracted from underground sources. Surrounding the TPC to suppress the background there are neutron and muon active vetoes. One of argon key features is the capability to distinguish between electron and nuclear recoils, exploiting the different shapes of the signals. DarkSide-50 new results, obtained using a live-days exposure of 532.4 days, are presented. This analysis sets a 90% C.L. upper limit on the dark matternucleon spin-independent cross-section of 1.1 × 10−44 cm2 for a WIMP mass of 100 GeV/c2. The next phase of the project, DarkSide-20k, will be a new detector with a fiducial mass of ∼ 20 tons, equipped with cryogenic silicon photomultipliers (SiPM).

Published
2019

41. Latest results of dark matter detection with the DarkSide experiment

Author

Picciau, E., Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alton, A. K., Ave, M., Back, H. O., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V, Bonfini, G., Bonivento, W. M., Bottino, B., 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., Cicalo, C., Cocco, A. G., Covone, G., D'Angelo, D., Davini, S., De Candia, A., De Cecco, S., De Deo, M., De Filippis, G., De Rosa, G., Derbin A., V, Devoto, A., Di Eusanio, F., D'Incecco, M., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., D'Urso, D., Edkins, E., Empl, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Ghiano, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Gorchakov, O., Goretti, A. M., Granato, F., Grobov, A., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Gulino, M., Hackett, B. R., Horner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford E., Ianni, Al, Ianni, An, Ippolito, V, 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., 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., Muratova, V. N., Musico, P., Agasson, A. Navrer, Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantie, E., Paoloni, E., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pocar, A., Pordes, S., Poudel, S. S., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Sablone, D., Sainoylov, O., Sands, W., 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., Verducci, M., Vishneva, A., Vogelaar, R. 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., Picciau, E., Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alton, A. K., Ave, M., Back, H. O., Batignani, G., Biery, K., Bocci, V, Bonfini, G., Bonivento, W. M., Bottino, B., 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., Cicalo, C., Cocco, A. G., Covone, G., D'Angelo, D., Davini, S., De Candia, A., De Cecco, S., De Deo, M., De Filippis, G., De Rosa, G., Derbin, A., V, Devoto, A., Di Eusanio, F., D'Incecco, M., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., D'Urso, D., Edkins, E., Empl, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Ghiano, C., Giagu, S., Giganti, C., Giovanetti, G. K., Gorchakov, O., Goretti, A. M., Granato, F., Grobov, A., Gromov, M., Guan, M., Guardincerri, Y., Gulino, M., Hackett, B. R., Horner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E., Ianni, Al, Ianni, An, Ippolito, V, 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., 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., Muratova, V. N., Musico, P., Agasson, A. Navrer, Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantie, E., Paoloni, E., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pocar, A., Pordes, S., Poudel, S. S., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Sablone, D., Sainoylov, O., Sands, W., 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., Verducci, M., Vishneva, A., Vogelaar, R. 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., and Zuzel, G.

Published
2020

46. DarkSide status and prospects

Author

Sanfilippo, S., Agnes, P., Albuquerque, I.F.M., Alexander, T., Alton, A.K., Asner, D.M., Ave, M.P., Back, H.O., 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., Cardenas, M.M., Cariello, M., Carlini, M., Carpinelli, M., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cavuoti, S., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Eusanio, F.Di, Pietro, G.Di, Dionisi, C., Edkins, E., Empl, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Abia, P.Garcia, 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., Horikawa, S., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E.V., Ianni, An., Ippolito, V., James, I., Keeter, K., Kendziora, C.L., Kochanek, I., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., Commara, M.La, Lai, M., Li, X., Lissia, M., Longo, G., 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., Muratova, V.N., Musico, P., Nania, R., Agasson, A.Navrer, Nozdrina, A.O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pesudo, V., Picciau, E., Pocar, A., Pordes, S., Poudel, S.S., Pugachev, D.A., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Renshaw, A.L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Sablone, D., Samoylov, O., Sands, W., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenov, D.A., Shchagin, A., Sheshukov, A., Simeone, M., 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., AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE (UMR_7585)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), DarkSide, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sanfilippo, S, Agnes, P, M Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Asner, D, Ave, M, Back, H, 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, Cardenas, M, Cariello, M, Carlini, M, Carpinelli, M, Catalanotti, S, Cataudella, V, Cavalcante, P, Cavuoti, S, Chepurnov, A, Cicalo, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Edkins, E, Empl, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Horikawa, S, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lissia, M, Longo, G, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Jmartoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Picciau, E, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Simeone, M, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, Sanfilippo, S., Agnes, P., M Albuquerque, I. F., Alexander, T., Alton, A. K., Asner, D. M., Ave, M. P., Back, H. O., 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., Cardenas, M. M., Cariello, M., Carlini, M., Carpinelli, M., Catalanotti, S., Cataudella, V., Cavalcante, P., Cavuoti, S., Chepurnov, A., Cicalo, C., Cifarelli, L., 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., Edkins, E., Empl, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Galbiati, C., Garcia Abia, P., 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., Horikawa, S., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, An., Ippolito, V., James, I., 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., Machado, A. A., Machulin, I. N., Mandarano, A., Mapelli, L., Mari, S. M., Maricic, J., Jmartoff, C., Messina, A., Meyers, P. D., Milincic, R., Monte, A., Morrocchi, M., Muratova, V. N., Musico, P., Nania, R., 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., Pesudo, V., Picciau, E., Pocar, A., Pordes, S., Poudel, S. S., Pugachev, D. A., Qian, H., Ragusa, F., Razeti, M., Razeto, A., Renshaw, A. L., Rescigno, M., Riffard, Q., Romani, A., Rossi, B., Rossi, N., Sablone, D., Samoylov, O., Sands, W., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., Schlitzer, B., Segreto, E., Semenov, D. A., Shchagin, A., Sheshukov, A., Simeone, M., 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., Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Observatoire de Paris, and PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Matter, Physics::Instrumentation and Detectors, WIMP nucleus: scattering, dark matter: mass, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, WIMP nucleus: interaction, WIMP: mass, dark matter: direct detection, time projection chamber: liquid argon, WIMP: dark matter, [PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex], High Energy Physics::Experiment, Nuclear Experiment, [PHYS.ASTR]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph], experimental results
Abstract

International audience; DarkSide uses a dual-phase Liquid Argon Time Projection Chamber to search for WIMP dark matter. The current detector, DarkSide-50, is running since mid 2015 with a target of 50 kg of Argon from an underground source. Here it is presented the latest results of searches of WIMP-nucleus interactions, with WIMP masses in the GeV-TeV range, and of WIMP-electron interactions, in the sub-GeV mass range. The future of DarkSide with a new generation experiment, involving a global collaboration from all the current Argon based experiments, is presented.

Published
2018

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

Author

Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Araujo, G, Ave, M, Back, H, 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, Cicalo, C, Cocco, A, 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, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fitzpatrick, R, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, 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, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, 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, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Reinhold, B, Renshaw, A, 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, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, 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., Cicalo 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., Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Araujo, G, Ave, M, Back, H, 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, Cicalo, C, Cocco, A, 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, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fitzpatrick, R, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Galbiati, C, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Keeter, K, Kendziora, C, 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, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, 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, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Reinhold, B, Renshaw, A, 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, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zuzel, G, 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., Cicalo 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., and Zuzel G.

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).

Published
2018

49. Constraints on Sub-GeV Dark-Matter-Electron Scattering from the DarkSide-50 Experiment

Author

Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Araujo, G, Asner, D, Ave, M, Back, H, 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, Cereseto, R, Chepurnov, A, Cicalò, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Demontis, P, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Gabrieli, A, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Hassanshahi, M, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Kahn, Y, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lisanti, M, Lissia, M, Loer, B, Longo, G, Ma, Y, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Mishra-Sharma, S, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pazzona, F, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Picciau, E, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Reinhold, B, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Sanfilippo, S, Sant, M, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suffritti, G, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zichichi, A, Zuzel, G, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Araujo, G. R., Asner, D. M., 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., Cereseto, R., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Demontis, P., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Garcia Abia, P., 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., Hassanshahi, M. H., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., James, I., Johnson, T. N., Kahn, Y., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kochanek, I., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., La Commara, M., Lai, M., Li, X., Lisanti, M., Lissia, M., Loer, B., 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., Mishra-Sharma, S., Monte, A., Morrocchi, M., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Nania, R., Navrer Agasson, A., Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pazzona, F., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pesudo, V., Picciau, E., 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., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., 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., Suffritti, G. B., 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., Wojcik, M., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zhu, C., Zichichi, A., Zuzel, G., Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Araujo, G, Asner, D, Ave, M, Back, H, 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, Cereseto, R, Chepurnov, A, Cicalò, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Demontis, P, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Gabrieli, A, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Hassanshahi, M, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Kahn, Y, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lisanti, M, Lissia, M, Loer, B, Longo, G, Ma, Y, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Mishra-Sharma, S, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pazzona, F, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Picciau, E, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Reinhold, B, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Sanfilippo, S, Sant, M, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suffritti, G, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zichichi, A, Zuzel, G, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Araujo, G. R., Asner, D. M., 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., Cereseto, R., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Demontis, P., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Garcia Abia, P., 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., Hassanshahi, M. H., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., James, I., Johnson, T. N., Kahn, Y., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kochanek, I., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., La Commara, M., Lai, M., Li, X., Lisanti, M., Lissia, M., Loer, B., 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., Mishra-Sharma, S., Monte, A., Morrocchi, M., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Nania, R., Navrer Agasson, A., Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pazzona, F., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pesudo, V., Picciau, E., 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., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., 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., Suffritti, G. B., 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., Wojcik, M., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zhu, C., Zichichi, A., and Zuzel, G.

Abstract

We present new constraints on sub-GeV dark-matter particles scattering off electrons based on 6780.0 kg d of data collected with the DarkSide-50 dual-phase argon time projection chamber. This analysis uses electroluminescence signals due to ionized electrons extracted from the liquid argon target. The detector has a very high trigger probability for these signals, allowing for an analysis threshold of three extracted electrons, or approximately 0.05 keVee. We calculate the expected recoil spectra for dark matter-electron scattering in argon and, under the assumption of momentum-independent scattering, improve upon existing limits from XENON10 for dark-matter particles with masses between 30 and 100 MeV/c2.

Published
2018

50. Low-mass dark matter search with the DarkSide-50 experiment

Author

Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Araujo, G, Asner, D, Ave, M, Back, H, 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, Cereseto, R, Chepurnov, A, Cicalò, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Demontis, P, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Gabrieli, A, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Hassanshahi, M, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Kahn, Y, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lisanti, M, Lissia, M, Loer, B, Longo, G, Ma, Y, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Mishra-Sharma, S, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pazzona, F, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Reinhold, B, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Sanfilippo, S, Sant, M, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suffritti, G, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zichichi, A, Zuzel, G, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Araujo, G. R., Asner, D. M., 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., Cereseto, R., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Demontis, P., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Garcia Abia, P., Ghiano, Chiara, 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., Hassanshahi, M. H., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., James, I., Johnson, T. N., Kahn, Y., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kochanek, I., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., La Commara, M., Lai, M., Li, X., Lisanti, M., Lissia, M., Loer, B., 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., Mishra-Sharma, S., Monte, A., Morrocchi, M., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Nania, R., Navrer Agasson, A., Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pazzona, F., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pesudo, V., 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., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., 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., Suffritti, G. B., 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., Wojcik, M., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zhu, C., Zichichi, A., Zuzel, G., Agnes, P, Albuquerque, I, Alexander, T, Alton, A, Araujo, G, Asner, D, Ave, M, Back, H, 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, Cereseto, R, Chepurnov, A, Cicalò, C, Cifarelli, L, Cocco, A, 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, Demontis, P, Derbin, A, Devoto, A, Di Eusanio, F, Di Pietro, G, Dionisi, C, Downing, M, Edkins, E, Empl, A, Fan, A, Fiorillo, G, Fomenko, K, Franco, D, Gabriele, F, Gabrieli, A, Galbiati, C, Garcia Abia, P, Ghiano, C, Giagu, S, Giganti, C, Giovanetti, G, Gorchakov, O, Goretti, A, Granato, F, Gromov, M, Guan, M, Guardincerri, Y, Gulino, M, Hackett, B, Hassanshahi, M, Herner, K, Hosseini, B, Hughes, D, Humble, P, Hungerford, E, Ianni, A, Ippolito, V, James, I, Johnson, T, Kahn, Y, Keeter, K, Kendziora, C, Kochanek, I, Koh, G, Korablev, D, Korga, G, Kubankin, A, Kuss, M, La Commara, M, Lai, M, Li, X, Lisanti, M, Lissia, M, Loer, B, Longo, G, Ma, Y, Machado, A, Machulin, I, Mandarano, A, Mapelli, L, Mari, S, Maricic, J, Martoff, C, Messina, A, Meyers, P, Milincic, R, Mishra-Sharma, S, Monte, A, Morrocchi, M, Mount, B, Muratova, V, Musico, P, Nania, R, Navrer Agasson, A, Nozdrina, A, Oleinik, A, Orsini, M, Ortica, F, Pagani, L, Pallavicini, M, Pandola, L, Pantic, E, Paoloni, E, Pazzona, F, Pelczar, K, Pelliccia, N, Pesudo, V, Pocar, A, Pordes, S, Poudel, S, Pugachev, D, Qian, H, Ragusa, F, Razeti, M, Razeto, A, Reinhold, B, Renshaw, A, Rescigno, M, Riffard, Q, Romani, A, Rossi, B, Rossi, N, Sablone, D, Samoylov, O, Sands, W, Sanfilippo, S, Sant, M, Santorelli, R, Savarese, C, Scapparone, E, Schlitzer, B, Segreto, E, Semenov, D, Shchagin, A, Sheshukov, A, Singh, P, Skorokhvatov, M, Smirnov, O, Sotnikov, A, Stanford, C, Stracka, S, Suffritti, G, Suvorov, Y, Tartaglia, R, Testera, G, Tonazzo, A, Trinchese, P, Unzhakov, E, Verducci, M, Vishneva, A, Vogelaar, B, Wada, M, Waldrop, T, Wang, H, Wang, Y, Watson, A, Westerdale, S, Wojcik, M, Xiang, X, Xiao, X, Yang, C, Ye, Z, Zhu, C, Zichichi, A, Zuzel, G, Agnes, P., Albuquerque, I. F. M., Alexander, T., Alton, A. K., Araujo, G. R., Asner, D. M., 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., Cereseto, R., Chepurnov, A., Cicalò, C., Cifarelli, L., 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., Demontis, P., Derbin, A. V., Devoto, A., Di Eusanio, F., Di Pietro, G., Dionisi, C., Downing, M., Edkins, E., Empl, A., Fan, A., Fiorillo, G., Fomenko, K., Franco, D., Gabriele, F., Gabrieli, A., Galbiati, C., Garcia Abia, P., Ghiano, Chiara, 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., Hassanshahi, M. H., Herner, K., Hosseini, B., Hughes, D., Humble, P., Hungerford, E. V., Ianni, Al., Ianni, An., Ippolito, V., James, I., Johnson, T. N., Kahn, Y., Keeter, K., Kendziora, C. L., Kochanek, I., Koh, G., Korablev, D., Korga, G., Kubankin, A., Kuss, M., La Commara, M., Lai, M., Li, X., Lisanti, M., Lissia, M., Loer, B., 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., Mishra-Sharma, S., Monte, A., Morrocchi, M., Mount, B. J., Muratova, V. N., Musico, P., Nania, R., Navrer Agasson, A., Nozdrina, A. O., Oleinik, A., Orsini, M., Ortica, F., Pagani, L., Pallavicini, M., Pandola, L., Pantic, E., Paoloni, E., Pazzona, F., Pelczar, K., Pelliccia, N., Pesudo, V., 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., Sant, M., Santorelli, R., Savarese, C., Scapparone, E., 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., Suffritti, G. B., 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., Wojcik, M., Xiang, X., Xiao, X., Yang, C., Ye, Z., Zhu, C., Zichichi, A., and Zuzel, G.

Abstract

We present the results of a search for dark matter weakly interacting massive particles (WIMPs) in the mass range below 20 GeV=c2 using a target of low-radioactivity argon with a 6786.0 kg d exposure. The data were obtained using the DarkSide-50 apparatus at Laboratori Nazionali del Gran Sasso. The analysis is based on the ionization signal, for which the DarkSide-50 time projection chamber is fully efficient at 0.1 keVee. The observed rate in the detector at 0.5 keVee is about 1.5 event=keVee=kg=d and is almost entirely accounted for by known background sources. We obtain a 90% C.L. exclusion limit above 1.8 GeV=c2 for the spin-independent cross section of dark matter WIMPs on nucleons, extending the exclusion region for dark matter below previous limits in the range 1.8-6 GeV=c2.

Published
2018

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