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XENON1T Dark Matter Data Analysis: Signal Reconstruction, Calibration and Event Selection

Authors :
M. Selvi
Yuehuan Wei
Julien Masbou
H. Simgen
J. Howlett
G. Eurin
A. Kopec
F. Arneodo
Qing Lin
H. Qiu
M. Vargas
M. L. Benabderrahmane
Ethan Brown
C. Macolino
N. Rupp
J. Mahlstedt
O. Wack
P. de Perio
H. Landsman
Zirui Wang
W. Fulgione
T. Berger
A. Manfredini
Marc Schumann
F. Piastra
A. Rizzo
P. Di Gangi
J. Ye
T. Marrodán Undagoitia
S. Mastroianni
J. P. Zopounidis
K. Morå
L. Levinson
Jean-Pierre Cussonneau
Kaixuan Ni
N. Šarčević
P. A. Breur
Auke-Pieter Colijn
Bart Pelssers
F. Lombardi
Fabrizio Marignetti
J. Fei
Yanxi Zhang
C. Therreau
A. Elykov
Gian Carlo Trinchero
L. Bellagamba
L. Scotto Lavina
V. Pizzella
A. Gallo Rosso
Shingo Kazama
A. Di Giovanni
D. Ramírez García
J. A. M. Lopes
C. Tunnell
A. Kish
D. Masson
A. D. Ferella
Hongwei Wang
Gabriella Sartorelli
F. Toschi
C. Wittweg
Jan Conrad
J. Pienaar
B. Riedel
S. Bruenner
J. Wulf
A. Fieguth
D. Coderre
M. Alfonsi
K. Micheneau
Manuel Gameiro da Silva
João Cardoso
A. Molinario
F. Gao
K. Odgers
S. Schindler
M. Scheibelhut
D. Schulte
Jelle Aalbers
J. Naganoma
Y. Mosbacher
Ch. Weinheimer
M. Messina
F. Joerg
A. Rocchetti
Uwe Oberlack
D. Wenz
R. Peres
Michelle Galloway
E. Hogenbirk
V. C. Antochi
P. Shagin
S. Reichard
J. Schreiner
M. P. Decowski
E. Shockley
Ran Budnik
Manfred Lindner
Kate C. Miller
R. F. Lang
R. Podviianiuk
Dominique Thers
M. Garbini
M. Murra
C. Capelli
T. Zhu
F. D. Amaro
Guillaume Plante
Boris Bauermeister
April S. Brown
R. Itay
D. Cichon
Elena Aprile
L. Grandi
G. Koltman
J.M.F. dos Santos
F. Agostini
Sebastian Lindemann
E. López Fune
Laura Baudis
Z. Greene
Sara Diglio
C. Hasterok
Giacomo Bruno
M. Iacovacci
N. Upole
L. Althueser
Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées (SUBATECH)
Université de Nantes - Faculté des Sciences et des Techniques
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
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)
Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire (LAL)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
XENON
Aprile E.
Aalbers J.
Agostini F.
Alfonsi M.
Althueser L.
Amaro F.D.
Antochi V.C.
Arneodo F.
Baudis L.
Bauermeister B.
Bellagamba L.
Benabderrahmane M.L.
Berger T.
Breur P.A.
Brown A.
Brown E.
Bruenner S.
Bruno G.
Budnik R.
Capelli C.
Cardoso J.M.R.
Cichon D.
Coderre D.
Colijn A.P.
Conrad J.
Cussonneau J.P.
Decowski M.P.
De Perio P.
Di Gangi P.
Di Giovanni A.
Diglio S.
Elykov A.
Eurin G.
Fei J.
Ferella A.D.
Fieguth A.
Fulgione W.
Gallo Rosso A.
Galloway M.
Gao F.
Garbini M.
Grandi L.
Greene Z.
Hasterok C.
Hogenbirk E.
Howlett J.
Iacovacci M.
Itay R.
Joerg F.
Kazama S.
Kish A.
Koltman G.
Kopec A.
Landsman H.
Lang R.F.
Levinson L.
Lin Q.
Lindemann S.
Lindner M.
Lombardi F.
Lopes J.A.M.
Lopez Fune E.
Macolino C.
Mahlstedt J.
Manfredini A.
Marignetti F.
Marrodan Undagoitia T.
Masbou J.
Masson D.
Mastroianni S.
Messina M.
Micheneau K.
Miller K.
Molinario A.
Mora K.
Mosbacher Y.
Murra M.
Naganoma J.
Ni K.
Oberlack U.
Odgers K.
Pelssers B.
Peres R.
Piastra F.
Pienaar J.
Pizzella V.
Plante G.
Podviianiuk R.
Qiu H.
Ramirez Garcia D.
Reichard S.
Riedel B.
Rizzo A.
Rocchetti A.
Rupp N.
Dos Santos J.M.F.
Sartorelli G.
Sarcevic N.
Scheibelhut M.
Schindler S.
Schreiner J.
Schulte D.
Schumann M.
Scotto Lavina L.
Selvi M.
Shagin P.
Shockley E.
Silva M.
Simgen H.
Therreau C.
Thers D.
Toschi F.
Trinchero G.
Tunnell C.
Upole N.
Vargas M.
Wack O.
Wang H.
Wang Z.
Wei Y.
Weinheimer C.
Wenz D.
Wittweg C.
Wulf J.
Ye J.
Zhang Y.
Zhu T.
Zopounidis J.P.
Aprile, E.
Aalbers, J.
Agostini, F.
Alfonsi, M.
Althueser, L.
Amaro, F. D.
Antochi, V. C.
Arneodo, F.
Baudis, L.
Bauermeister, B.
Bellagamba, L.
Benabderrahmane, M. L.
Berger, T.
Breur, P. A.
Brown, A.
Brown, E.
Bruenner, S.
Bruno, G.
Budnik, R.
Capelli, C.
Cardoso, J. M. R.
Cichon, D.
Coderre, D.
Colijn, A. P.
Conrad, J.
Cussonneau, J. P.
Decowski, M. P.
De Perio, P.
Di Gangi, P.
Di Giovanni, A.
Diglio, S.
Elykov, A.
Eurin, G.
Fei, J.
Ferella, A. D.
Fieguth, A.
Fulgione, W.
Gallo Rosso, A.
Galloway, M.
Gao, F.
Garbini, M.
Grandi, L.
Greene, Z.
Hasterok, C.
Hogenbirk, E.
Howlett, J.
Iacovacci, M.
Itay, R.
Joerg, F.
Kazama, S.
Kish, A.
Koltman, G.
Kopec, A.
Landsman, H.
Lang, R. F.
Levinson, L.
Lin, Q.
Lindemann, S.
Lindner, M.
Lombardi, F.
Lopes, J. A. M.
Lopez Fune, E.
Macolino, C.
Mahlstedt, J.
Manfredini, A.
Marignetti, F.
Marrodan Undagoitia, T.
Masbou, J.
Masson, D.
Mastroianni, S.
Messina, M.
Micheneau, K.
Miller, K.
Molinario, A.
Mora, K.
Mosbacher, Y.
Murra, M.
Naganoma, J.
Ni, K.
Oberlack, U.
Odgers, K.
Pelssers, B.
Peres, R.
Piastra, F.
Pienaar, J.
Pizzella, V.
Plante, G.
Podviianiuk, R.
Qiu, H.
Ramirez Garcia, D.
Reichard, S.
Riedel, B.
Rizzo, A.
Rocchetti, A.
Rupp, N.
Dos Santos, J. M. F.
Sartorelli, G.
Sarcevic, N.
Scheibelhut, M.
Schindler, S.
Schreiner, J.
Schulte, D.
Schumann, M.
Scotto Lavina, L.
Selvi, M.
Shagin, P.
Shockley, E.
Silva, M.
Simgen, H.
Therreau, C.
Thers, D.
Toschi, F.
Trinchero, G.
Tunnell, C.
Upole, N.
Vargas, M.
Wack, O.
Wang, H.
Wang, Z.
Wei, Y.
Weinheimer, C.
Wenz, D.
Wittweg, C.
Wulf, J.
Ye, J.
Zhang, Y.
Zhu, T.
Zopounidis, J. P.
Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
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)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)
XENON (IHEF, IoP, FNWI)
Source :
BASE-Bielefeld Academic Search Engine, Phys.Rev.D, Phys.Rev.D, 2019, 100 (5), pp.052014. ⟨10.1103/PhysRevD.100.052014⟩, Physical Review D, 100(5):052014. American Institute of Physics

Abstract

The XENON1T experiment at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso is the most sensitive direct detection experiment for dark matter in the form of weakly interacting particles (WIMPs) with masses above $6\,$GeV/$c^2$ scattering off nuclei. The detector employs a dual-phase time projection chamber with 2.0 metric tons of liquid xenon in the target. A one metric $\mathrm{ton}\times\mathrm{year}$ exposure of science data was collected between October 2016 and February 2018. This article reports on the performance of the detector during this period and describes details of the data analysis that led to the most stringent exclusion limits on various WIMP-nucleon interaction models to date. In particular, signal reconstruction, event selection and calibration of the detector response to nuclear and electronic recoils in XENON1T are discussed.

Details

ISSN :
24700010
Database :
OpenAIRE
Journal :
BASE-Bielefeld Academic Search Engine, Phys.Rev.D, Phys.Rev.D, 2019, 100 (5), pp.052014. ⟨10.1103/PhysRevD.100.052014⟩, Physical Review D, 100(5):052014. American Institute of Physics
Accession number :
edsair.doi.dedup.....74125ced840c7d0d1b47d1a7d177a908
Full Text :
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.100.052014⟩