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Accès ouvert déclaré 2022 article

Precision measurement of Compton scattering in silicon with a skipper CCD for dark matter detection

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Rattachement africain : us, es, fr, ar, ch, ca. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Experiments aiming to directly detect dark matter through particle recoils can achieve energy thresholds of $\mathcal{O}(10\text{ }\text{ }\mathrm{eV})$. In this regime, ionization signals from small-angle Compton scatters of environmental $\ensuremath{\gamma}$ rays constitute a significant background. Monte Carlo simulations used to build background models have not been experimentally validated at these low energies. We report a precision measurement of Compton scattering on silicon atomic shell electrons down to 23 eV. A skipper charge-coupled device with single-electron resolution, developed for the DAMIC-M experiment, was exposed to a $^{241}\text{Am}$ $\ensuremath{\gamma}$-ray source over several months. Features associated with the silicon K-, ${\mathrm{L}}_{1}$-, and ${\mathrm{L}}_{2,3}$-shells are clearly identified, and scattering on valence electrons is detected for the first time below 100 eV. We find that the relativistic impulse approximation for Compton scattering, which is implemented in Monte Carlo simulations commonly used by direct detection experiments, does not reproduce the measured spectrum below 0.5 keV. The data are in better agreement with ab initio calculations originally developed for x-ray absorption spectroscopy.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Precision measurement of Compton scattering in silicon with a skipper CCD for dark matter detection
Date Crossref
03/11/2022
Éditeur
American Physical Society (APS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

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