The Design, Implementation, and Performance of the LZ Calibration Systems

Fuente: arXiv
Salvato in:
Dettagli Bibliografici
Autori principali: Aalbers, J., Akerib, D. S., Musalhi, A. K. Al, Alder, F., Amarasinghe, C. S., Ames, A., Anderson, T. J., Angelides, N., Araújo, H. M., Armstrong, J. E., Arthurs, M., Baker, A., Balashov, S., Bang, J., Barillier, E. E., Bargemann, J. W., Beattie, K., Benson, T., Bhatti, A., Biekert, A., Biesiadzinski, T. P., Birch, H. J., Bishop, E., Blockinger, G. M., Boxer, B., Brew, C. A. J., Brás, P., Burdin, S., Buuck, M., Carmona-Benitez, M. C., Carter, M., Chawla, A., Chen, H., Cherwinka, J. J., Chin, Y. T., Chott, N. I., Converse, M. V., Cottle, A., Cox, G., Curran, D., Dahl, C. E., David, A., Delgaudio, J., Dey, S., de Viveiros, L., Di Felice, L., Ding, C., Dobson, J. E. Y., Druszkiewicz, E., Eriksen, S. R., Fan, A., Fearon, N. M., Fieldhouse, N., Fiorucci, S., Flaecher, H., Fraser, E. D., Fruth, T. M. A., Gaitskell, R. J., Geffre, A., Genovesi, J., Ghag, C., Gibbons, R., Gokhale, S., Green, J., van der Grinten, M. G. D., Haiston, J. J., Hall, C. R., Han, S., Hartigan-O'Connor, E., Haselschwardt, S. J., Hernandez, M. A., Hertel, S. A., Heuermann, G., Homenides, G. J., Horn, M., Huang, D. Q., Hunt, D., Jacquet, E., James, R. S., Johnson, J., Kaboth, A. C., Kamaha, A. C., Kannichankandy, M., Khaitan, D., Khazov, A., Khurana, I., Kim, J., Kim, Y. D., Kingston, J., Kirk, R., Kodroff, D., Korley, L., Korolkova, E. V., Kraus, H., Kravitz, S., Kreczko, L., Kudryavtsev, V. A., Leonard, D. S., Lesko, K. T., Levy, C., Lin, J., Lindote, A., Linehan, R., Lippincott, W. H., Lopes, M. I., Lorenzon, W., Lu, C., Luitz, S., Majewski, P. A., Manalaysay, A., Mannino, R. L., Maupin, C., McCarthy, M. E., McDowell, G., McKinsey, D. N., McLaughlin, J., Mclaughlin, J. B., McMonigle, R., Miller, E. H., Mizrachi, E., Monte, A., Monzani, M. E., Mendoza, J. D. Morales, Morrison, E., Mount, B. J., Murdy, M., Murphy, A. St. J., Naylor, A., Nelson, H. N., Neves, F., Nguyen, A., Nikoleyczik, J. A., Olcina, I., Oliver-Mallory, K. C., Orpwood, J., Palladino, K. J., Palmer, J., Pannifer, N. J., Parveen, N., Patton, S. J., Penning, B., Pereira, G., Perry, E., Pershing, T., Piepke, A., Qie, Y., Reichenbacher, J., Rhyne, C. A., Riffard, Q., Rischbieter, G. R. C., Riyat, H. S., Rosero, R., Rushton, T., Rynders, D., Santone, D., Sazzad, A. B. M. R., Schnee, R. W., Shaw, S., Shutt, T., Silk, J. J., Silva, C., Sinev, G., Siniscalco, J., Smith, R., Solovov, V. N., Sorensen, P., Soria, J., Stancu, I., Stevens, A., Stifter, K., Suerfu, B., Sumner, T. J., Szydagis, M., Taylor, W. C., Tiedt, D. R., Timalsina, M., Tong, Z., Tovey, D. R., Tranter, J., Trask, M., Tripathi, M., Tronstad, D. R., Vacheret, A., Vaitkus, A. C., Valentino, O., Velan, V., Wang, A., Wang, J. J., Wang, Y., Watson, J. R., Webb, R. C., Weeldreyer, L., Whitis, T. J., Williams, M., Wisniewski, W. J., Wolfs, F. L. H., Woodford, S., Woodward, D., Wright, C. J., Xia, Q., Xiang, X., Xu, J., Yeh, M.
Natura: Preprint
Pubblicazione: 2024
Soggetti:
Accesso online:
Tags: Aggiungi Tag
Nessun Tag, puoi essere il primo ad aggiungerne!!
_version_ 1866914937468616704
author Aalbers, J.
Akerib, D. S.
Musalhi, A. K. Al
Alder, F.
Amarasinghe, C. S.
Ames, A.
Anderson, T. J.
Angelides, N.
Araújo, H. M.
Armstrong, J. E.
Arthurs, M.
Baker, A.
Balashov, S.
Bang, J.
Barillier, E. E.
Bargemann, J. W.
Beattie, K.
Benson, T.
Bhatti, A.
Biekert, A.
Biesiadzinski, T. P.
Birch, H. J.
Bishop, E.
Blockinger, G. M.
Boxer, B.
Brew, C. A. J.
Brás, P.
Burdin, S.
Buuck, M.
Carmona-Benitez, M. C.
Carter, M.
Chawla, A.
Chen, H.
Cherwinka, J. J.
Chin, Y. T.
Chott, N. I.
Converse, M. V.
Cottle, A.
Cox, G.
Curran, D.
Dahl, C. E.
David, A.
Delgaudio, J.
Dey, S.
de Viveiros, L.
Di Felice, L.
Ding, C.
Dobson, J. E. Y.
Druszkiewicz, E.
Eriksen, S. R.
Fan, A.
Fearon, N. M.
Fieldhouse, N.
Fiorucci, S.
Flaecher, H.
Fraser, E. D.
Fruth, T. M. A.
Gaitskell, R. J.
Geffre, A.
Genovesi, J.
Ghag, C.
Gibbons, R.
Gokhale, S.
Green, J.
van der Grinten, M. G. D.
Haiston, J. J.
Hall, C. R.
Han, S.
Hartigan-O'Connor, E.
Haselschwardt, S. J.
Hernandez, M. A.
Hertel, S. A.
Heuermann, G.
Homenides, G. J.
Horn, M.
Huang, D. Q.
Hunt, D.
Jacquet, E.
James, R. S.
Johnson, J.
Kaboth, A. C.
Kamaha, A. C.
Kannichankandy, M.
Khaitan, D.
Khazov, A.
Khurana, I.
Kim, J.
Kim, Y. D.
Kingston, J.
Kirk, R.
Kodroff, D.
Korley, L.
Korolkova, E. V.
Kraus, H.
Kravitz, S.
Kreczko, L.
Kudryavtsev, V. A.
Leonard, D. S.
Lesko, K. T.
Levy, C.
Lin, J.
Lindote, A.
Linehan, R.
Lippincott, W. H.
Lopes, M. I.
Lorenzon, W.
Lu, C.
Luitz, S.
Majewski, P. A.
Manalaysay, A.
Mannino, R. L.
Maupin, C.
McCarthy, M. E.
McDowell, G.
McKinsey, D. N.
McLaughlin, J.
Mclaughlin, J. B.
McMonigle, R.
Miller, E. H.
Mizrachi, E.
Monte, A.
Monzani, M. E.
Mendoza, J. D. Morales
Morrison, E.
Mount, B. J.
Murdy, M.
Murphy, A. St. J.
Naylor, A.
Nelson, H. N.
Neves, F.
Nguyen, A.
Nikoleyczik, J. A.
Olcina, I.
Oliver-Mallory, K. C.
Orpwood, J.
Palladino, K. J.
Palmer, J.
Pannifer, N. J.
Parveen, N.
Patton, S. J.
Penning, B.
Pereira, G.
Perry, E.
Pershing, T.
Piepke, A.
Qie, Y.
Reichenbacher, J.
Rhyne, C. A.
Riffard, Q.
Rischbieter, G. R. C.
Riyat, H. S.
Rosero, R.
Rushton, T.
Rynders, D.
Santone, D.
Sazzad, A. B. M. R.
Schnee, R. W.
Shaw, S.
Shutt, T.
Silk, J. J.
Silva, C.
Sinev, G.
Siniscalco, J.
Smith, R.
Solovov, V. N.
Sorensen, P.
Soria, J.
Stancu, I.
Stevens, A.
Stevens, A.
Stifter, K.
Suerfu, B.
Sumner, T. J.
Szydagis, M.
Taylor, W. C.
Tiedt, D. R.
Timalsina, M.
Tong, Z.
Tovey, D. R.
Tranter, J.
Trask, M.
Tripathi, M.
Tronstad, D. R.
Vacheret, A.
Vaitkus, A. C.
Valentino, O.
Velan, V.
Wang, A.
Wang, J. J.
Wang, Y.
Watson, J. R.
Webb, R. C.
Weeldreyer, L.
Whitis, T. J.
Williams, M.
Wisniewski, W. J.
Wolfs, F. L. H.
Woodford, S.
Woodward, D.
Wright, C. J.
Xia, Q.
Xiang, X.
Xu, J.
Yeh, M.
author_facet Aalbers, J.
Akerib, D. S.
Musalhi, A. K. Al
Alder, F.
Amarasinghe, C. S.
Ames, A.
Anderson, T. J.
Angelides, N.
Araújo, H. M.
Armstrong, J. E.
Arthurs, M.
Baker, A.
Balashov, S.
Bang, J.
Barillier, E. E.
Bargemann, J. W.
Beattie, K.
Benson, T.
Bhatti, A.
Biekert, A.
Biesiadzinski, T. P.
Birch, H. J.
Bishop, E.
Blockinger, G. M.
Boxer, B.
Brew, C. A. J.
Brás, P.
Burdin, S.
Buuck, M.
Carmona-Benitez, M. C.
Carter, M.
Chawla, A.
Chen, H.
Cherwinka, J. J.
Chin, Y. T.
Chott, N. I.
Converse, M. V.
Cottle, A.
Cox, G.
Curran, D.
Dahl, C. E.
David, A.
Delgaudio, J.
Dey, S.
de Viveiros, L.
Di Felice, L.
Ding, C.
Dobson, J. E. Y.
Druszkiewicz, E.
Eriksen, S. R.
Fan, A.
Fearon, N. M.
Fieldhouse, N.
Fiorucci, S.
Flaecher, H.
Fraser, E. D.
Fruth, T. M. A.
Gaitskell, R. J.
Geffre, A.
Genovesi, J.
Ghag, C.
Gibbons, R.
Gokhale, S.
Green, J.
van der Grinten, M. G. D.
Haiston, J. J.
Hall, C. R.
Han, S.
Hartigan-O'Connor, E.
Haselschwardt, S. J.
Hernandez, M. A.
Hertel, S. A.
Heuermann, G.
Homenides, G. J.
Horn, M.
Huang, D. Q.
Hunt, D.
Jacquet, E.
James, R. S.
Johnson, J.
Kaboth, A. C.
Kamaha, A. C.
Kannichankandy, M.
Khaitan, D.
Khazov, A.
Khurana, I.
Kim, J.
Kim, Y. D.
Kingston, J.
Kirk, R.
Kodroff, D.
Korley, L.
Korolkova, E. V.
Kraus, H.
Kravitz, S.
Kreczko, L.
Kudryavtsev, V. A.
Leonard, D. S.
Lesko, K. T.
Levy, C.
Lin, J.
Lindote, A.
Linehan, R.
Lippincott, W. H.
Lopes, M. I.
Lorenzon, W.
Lu, C.
Luitz, S.
Majewski, P. A.
Manalaysay, A.
Mannino, R. L.
Maupin, C.
McCarthy, M. E.
McDowell, G.
McKinsey, D. N.
McLaughlin, J.
Mclaughlin, J. B.
McMonigle, R.
Miller, E. H.
Mizrachi, E.
Monte, A.
Monzani, M. E.
Mendoza, J. D. Morales
Morrison, E.
Mount, B. J.
Murdy, M.
Murphy, A. St. J.
Naylor, A.
Nelson, H. N.
Neves, F.
Nguyen, A.
Nikoleyczik, J. A.
Olcina, I.
Oliver-Mallory, K. C.
Orpwood, J.
Palladino, K. J.
Palmer, J.
Pannifer, N. J.
Parveen, N.
Patton, S. J.
Penning, B.
Pereira, G.
Perry, E.
Pershing, T.
Piepke, A.
Qie, Y.
Reichenbacher, J.
Rhyne, C. A.
Riffard, Q.
Rischbieter, G. R. C.
Riyat, H. S.
Rosero, R.
Rushton, T.
Rynders, D.
Santone, D.
Sazzad, A. B. M. R.
Schnee, R. W.
Shaw, S.
Shutt, T.
Silk, J. J.
Silva, C.
Sinev, G.
Siniscalco, J.
Smith, R.
Solovov, V. N.
Sorensen, P.
Soria, J.
Stancu, I.
Stevens, A.
Stevens, A.
Stifter, K.
Suerfu, B.
Sumner, T. J.
Szydagis, M.
Taylor, W. C.
Tiedt, D. R.
Timalsina, M.
Tong, Z.
Tovey, D. R.
Tranter, J.
Trask, M.
Tripathi, M.
Tronstad, D. R.
Vacheret, A.
Vaitkus, A. C.
Valentino, O.
Velan, V.
Wang, A.
Wang, J. J.
Wang, Y.
Watson, J. R.
Webb, R. C.
Weeldreyer, L.
Whitis, T. J.
Williams, M.
Wisniewski, W. J.
Wolfs, F. L. H.
Woodford, S.
Woodward, D.
Wright, C. J.
Xia, Q.
Xiang, X.
Xu, J.
Yeh, M.
contents LUX-ZEPLIN (LZ) is a tonne-scale experiment searching for direct dark matter interactions and other rare events. It is located at the Sanford Underground Research Facility (SURF) in Lead, South Dakota, USA. The core of the LZ detector is a dual-phase xenon time projection chamber (TPC), designed with the primary goal of detecting Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) via their induced low energy nuclear recoils. Surrounding the TPC, two veto detectors immersed in an ultra-pure water tank enable reducing background events to enhance the discovery potential. Intricate calibration systems are purposely designed to precisely understand the responses of these three detector volumes to various types of particle interactions and to demonstrate LZ's ability to discriminate between signals and backgrounds. In this paper, we present a comprehensive discussion of the key features, requirements, and performance of the LZ calibration systems, which play a crucial role in enabling LZ's WIMP-search and its broad science program. The thorough description of these calibration systems, with an emphasis on their novel aspects, is valuable for future calibration efforts in direct dark matter and other rare-event search experiments.
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2406_12874
institution arXiv
publishDate 2024
record_format arxiv
spellingShingle The Design, Implementation, and Performance of the LZ Calibration Systems
Aalbers, J.
Akerib, D. S.
Musalhi, A. K. Al
Alder, F.
Amarasinghe, C. S.
Ames, A.
Anderson, T. J.
Angelides, N.
Araújo, H. M.
Armstrong, J. E.
Arthurs, M.
Baker, A.
Balashov, S.
Bang, J.
Barillier, E. E.
Bargemann, J. W.
Beattie, K.
Benson, T.
Bhatti, A.
Biekert, A.
Biesiadzinski, T. P.
Birch, H. J.
Bishop, E.
Blockinger, G. M.
Boxer, B.
Brew, C. A. J.
Brás, P.
Burdin, S.
Buuck, M.
Carmona-Benitez, M. C.
Carter, M.
Chawla, A.
Chen, H.
Cherwinka, J. J.
Chin, Y. T.
Chott, N. I.
Converse, M. V.
Cottle, A.
Cox, G.
Curran, D.
Dahl, C. E.
David, A.
Delgaudio, J.
Dey, S.
de Viveiros, L.
Di Felice, L.
Ding, C.
Dobson, J. E. Y.
Druszkiewicz, E.
Eriksen, S. R.
Fan, A.
Fearon, N. M.
Fieldhouse, N.
Fiorucci, S.
Flaecher, H.
Fraser, E. D.
Fruth, T. M. A.
Gaitskell, R. J.
Geffre, A.
Genovesi, J.
Ghag, C.
Gibbons, R.
Gokhale, S.
Green, J.
van der Grinten, M. G. D.
Haiston, J. J.
Hall, C. R.
Han, S.
Hartigan-O'Connor, E.
Haselschwardt, S. J.
Hernandez, M. A.
Hertel, S. A.
Heuermann, G.
Homenides, G. J.
Horn, M.
Huang, D. Q.
Hunt, D.
Jacquet, E.
James, R. S.
Johnson, J.
Kaboth, A. C.
Kamaha, A. C.
Kannichankandy, M.
Khaitan, D.
Khazov, A.
Khurana, I.
Kim, J.
Kim, Y. D.
Kingston, J.
Kirk, R.
Kodroff, D.
Korley, L.
Korolkova, E. V.
Kraus, H.
Kravitz, S.
Kreczko, L.
Kudryavtsev, V. A.
Leonard, D. S.
Lesko, K. T.
Levy, C.
Lin, J.
Lindote, A.
Linehan, R.
Lippincott, W. H.
Lopes, M. I.
Lorenzon, W.
Lu, C.
Luitz, S.
Majewski, P. A.
Manalaysay, A.
Mannino, R. L.
Maupin, C.
McCarthy, M. E.
McDowell, G.
McKinsey, D. N.
McLaughlin, J.
Mclaughlin, J. B.
McMonigle, R.
Miller, E. H.
Mizrachi, E.
Monte, A.
Monzani, M. E.
Mendoza, J. D. Morales
Morrison, E.
Mount, B. J.
Murdy, M.
Murphy, A. St. J.
Naylor, A.
Nelson, H. N.
Neves, F.
Nguyen, A.
Nikoleyczik, J. A.
Olcina, I.
Oliver-Mallory, K. C.
Orpwood, J.
Palladino, K. J.
Palmer, J.
Pannifer, N. J.
Parveen, N.
Patton, S. J.
Penning, B.
Pereira, G.
Perry, E.
Pershing, T.
Piepke, A.
Qie, Y.
Reichenbacher, J.
Rhyne, C. A.
Riffard, Q.
Rischbieter, G. R. C.
Riyat, H. S.
Rosero, R.
Rushton, T.
Rynders, D.
Santone, D.
Sazzad, A. B. M. R.
Schnee, R. W.
Shaw, S.
Shutt, T.
Silk, J. J.
Silva, C.
Sinev, G.
Siniscalco, J.
Smith, R.
Solovov, V. N.
Sorensen, P.
Soria, J.
Stancu, I.
Stevens, A.
Stevens, A.
Stifter, K.
Suerfu, B.
Sumner, T. J.
Szydagis, M.
Taylor, W. C.
Tiedt, D. R.
Timalsina, M.
Tong, Z.
Tovey, D. R.
Tranter, J.
Trask, M.
Tripathi, M.
Tronstad, D. R.
Vacheret, A.
Vaitkus, A. C.
Valentino, O.
Velan, V.
Wang, A.
Wang, J. J.
Wang, Y.
Watson, J. R.
Webb, R. C.
Weeldreyer, L.
Whitis, T. J.
Williams, M.
Wisniewski, W. J.
Wolfs, F. L. H.
Woodford, S.
Woodward, D.
Wright, C. J.
Xia, Q.
Xiang, X.
Xu, J.
Yeh, M.
Instrumentation and Detectors
High Energy Physics - Experiment
LUX-ZEPLIN (LZ) is a tonne-scale experiment searching for direct dark matter interactions and other rare events. It is located at the Sanford Underground Research Facility (SURF) in Lead, South Dakota, USA. The core of the LZ detector is a dual-phase xenon time projection chamber (TPC), designed with the primary goal of detecting Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) via their induced low energy nuclear recoils. Surrounding the TPC, two veto detectors immersed in an ultra-pure water tank enable reducing background events to enhance the discovery potential. Intricate calibration systems are purposely designed to precisely understand the responses of these three detector volumes to various types of particle interactions and to demonstrate LZ's ability to discriminate between signals and backgrounds. In this paper, we present a comprehensive discussion of the key features, requirements, and performance of the LZ calibration systems, which play a crucial role in enabling LZ's WIMP-search and its broad science program. The thorough description of these calibration systems, with an emphasis on their novel aspects, is valuable for future calibration efforts in direct dark matter and other rare-event search experiments.
title The Design, Implementation, and Performance of the LZ Calibration Systems
topic Instrumentation and Detectors
High Energy Physics - Experiment
url https://arxiv.org/abs/2406.12874