Background modeling for dark matter search with 1.7 years of COSINE-100 data
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Le résumé fourni par la source
We present a background model for dark matter searches using an array of NaI(Tl) crystals in the COSINE-100 experiment that is located in the Yangyang underground laboratory. The model includes background contributions from both internal and external sources, including cosmogenic radionuclides and surface $^{210}$Pb contamination. To build the model in the low energy region, with a threshold of 1 keV, we used a depth profile of $^{210}$Pb contamination in the surface of the NaI(Tl) crystals determined in a comparison between measured and simulated spectra. We also considered the effect of the energy scale errors propagated from the statistical uncertainties and the nonlinear detector response at low energies. The 1.7 years COSINE-100 data taken between October 21, 2016 and July 18, 2018 were used for this analysis. Our Monte Carlo simulation provides a non-Gaussian peak around 50 keV originating from beta decays of bulk $^{210}$Pb in a good agreement with the measured background. This model estimates that the activities of bulk $^{210}$Pb and $^{3}$H are dominating the background rate that amounts to an average level of 2.85$\pm$0.15 counts/day/keV/kg in the energy region of (1-6) keV, using COSINE-100 data with a total exposure of 97.7 kg$\cdot$years.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Background modeling for dark matter search with 1.7 years of COSINE-100 data
- Date Crossref
- 01/09/2021
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of California San Diego Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Yale University Department of Physics and Wright Laboratory pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universidade de São Paulo pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Seoul National University Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Bandung Institute of Technology Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Sheffield Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chung-Ang University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ewha Womans University Department of Science Education pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute for Basic Science Center for Underground Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Wisconsin–Madison pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Kyungpook National University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Korea University of Science and Technology Department of Accelerator Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Physics — University of California San Diego, Department of Physics and Wright Laboratory — Yale University et Universidade de São Paulo, avec 9 autres affiliations.
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