Published 2016 | Version v1
Publication

Results from the first use of low radioactivity argon in a dark matter search

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, BIANCA
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, STEFANO
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, A.l.
Ianni, A.n.
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, LAURA
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, PAOLO
Napolitano, J.
Nelson, A.
Odrowski, S.
Orsini, M.
Ortica, F.
PAGANI, LUCA
PALLAVICINI, MARCO
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.
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, SANDRA
Zec, A.
Zhong, W.
Zhu, C.
Zuzel, G.
Others:
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, Bianca
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, Stefano
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, A. l.
Ianni, A. n.
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, Laura
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, Paolo
Napolitano, J.
Nelson, A.
Odrowski, S.
Orsini, M.
Ortica, F.
Pagani, Luca
Pallavicini, Marco
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.
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, Sandra
Zec, A.
Zhong, W.
Zhu, C.
Zuzel, G.

Description

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 a two-phase liquid argon time projection chamber, located at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso. The underground argon is shown to contain Ar39 at a level reduced by a factor (1.4±0.2)×103 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 2.0×10-44 cm2 (8.6×10-44 cm2, 8.0×10-43 cm2) for a WIMP mass of 100 GeV/c2 (1 TeV/c2, 10 TeV/c2).

Additional details

Created:
April 14, 2023
Modified:
November 29, 2023