Ionization yield measurement in a germanium CDMSlite detector using photo-neutron sources
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Le résumé fourni par la source
Two photo-neutron sources, $^{88}\mathrm{Y}$$^{9}\mathrm{Be}$ and $^{124}\mathrm{Sb}$$^{9}\mathrm{Be}$, have been used to investigate the ionization yield of nuclear recoils in the CDMSlite germanium detectors by the SuperCDMS collaboration. This work evaluates the yield for nuclear recoil energies between 1 and 7 keV at a temperature of $\ensuremath{\sim}\text{ }50\text{ }\mathrm{mK}$. We use a geant4 simulation to model the neutron spectrum assuming a charge yield model that is a generalization of the standard Lindhard model and consists of two energy dependent parameters. We perform a likelihood analysis using the simulated neutron spectrum, modeled background, and experimental data to obtain the best fit values of the yield model. The ionization yield between recoil energies of 1 and 7 keV is shown to be significantly lower than predicted by the standard Lindhard model for germanium. There is a general lack of agreement among different experiments using a variety of techniques studying the low energy range of the nuclear recoil yield, which is most critical for interpretation of direct dark matter searches. This suggests complexity in the physical process that many direct detection experiments use to model their primary signal detection mechanism and highlights the need for further studies to clarify underlying systematic effects that have not been well understood up to this point.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Ionization yield measurement in a germanium CDMSlite detector using photo-neutron sources
- Date Crossref
- 17/06/2022
- Éditeur
- American Physical Society (APS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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TRIUMF pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of British Columbia Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Toronto Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Durham University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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California Institute of Technology and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Northeastern University Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Pacific Northwest National Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Mitchell Institute pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Texas A&M University Department of Physics and Astronomy pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Institute of Science Education and Research pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Homi Bhabha National Institute pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Florida Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
TRIUMF, Department of Physics and Astronomy — University of British Columbia et Department of Physics — University of Toronto, avec 9 autres affiliations.
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