Buchumschlag

Fluorescence Imaging of Individual Ions and Molecules in Pressurized Noble Gases for Barium Tagging in $^{136}$Xe

Fuente: arXiv

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser:	NEXT Collaboration, Byrnes, N., Dey, E., Foss, F. W., Jones, B. J. P., Madigan, R., McDonald, A., Miller, R. L., Navarro, K. E., Norman, L. R., Nygren, D. R., Adams, C., Almazán, H., Álvarez, V., Aparicio, B., Aranburu, A. I., Arazi, L., Arnquist, I. J., Auria-Luna, F., Ayet, S., Azevedo, C. D. R., Barcelon, J. E., Bailey, K., Ballester, F., del Barrio-Torregrosa, M., Bayo, A., Benlloch-Rodríguez, J. M., Borges, F. I. G. M., Brodolin, A., Cárcel, S., Castillo, A., Cebrián, S., Church, E., Cid, L., Conde, C. A. N., Contreras, T., Cossío, F. P., Díaz, G., Dickel, T., Echevarria, C., Elorza, M., Escada, J., Esteve, R., Felkai, R., Fernandes, L. M. P., Ferrario, P., Ferreira, A. L., Freixa, Z., García-Barrena, J., Gómez-Cadenas, J. J., González, R., Grocott, J. W. R., Guenette, R., Hauptman, J., Henriques, C. A. O., Morata, J. A. Hernando, Herrero-Gómez, P., Herrero, V., Carrete, C. Hervés, Ho, P., Ifergan, Y., Kellerer, F., Larizgoitia, L., Larumbe, A., Lebrun, P., Lopez, F., López-March, N., Mano, R. D. P., Marques, A. P., Martín-Albo, J., Martínez-Lema, G., Martínez-Vara, M., Mistry, K., Molina-Canteras, J., Monrabal, F., Monteiro, C. M. B., Mora, F. J., Novella, P., Nuñez, A., Oblak, E., Palacio, J., Palmeiro, B., Para, A., Parmaksiz, I., Pazos, A., Pelegrin, J., Maneiro, M. Pérez, Querol, M., Redwine, A. B., Renner, J., Rivilla, I., Rogero, C., Rogers, L., Romeo, B., Romo-Luque, C., Santos, F. P., Santos, J. M. F. dos, Seemann, M., Shomroni, I., Silva, P. A. O. C., Simón, A., Soleti, S. R., Sorel, M., Soto-Oton, J., Teixeira, J. M. R., Teruel-Pardo, S., Toledo, J. F., Tonnelé, C., Torrent, J., Trettin, A., Usón, A., Valle, P. R. G., Veloso, J. F. C. A., Waiton, J., Yubero-Navarro, A.
Format:	Preprint
Veröffentlicht:	2024
Schlagworte:	Instrumentation and Detectors High Energy Physics - Experiment Nuclear Experiment
Online-Zugang:	Acceder al recurso
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!

_version_	1866910498468921344
author	NEXT Collaboration Byrnes, N. Dey, E. Foss, F. W. Jones, B. J. P. Madigan, R. McDonald, A. Miller, R. L. Navarro, K. E. Norman, L. R. Nygren, D. R. Adams, C. Almazán, H. Álvarez, V. Aparicio, B. Aranburu, A. I. Arazi, L. Arnquist, I. J. Auria-Luna, F. Ayet, S. Azevedo, C. D. R. Barcelon, J. E. Bailey, K. Ballester, F. del Barrio-Torregrosa, M. Bayo, A. Benlloch-Rodríguez, J. M. Borges, F. I. G. M. Brodolin, A. Cárcel, S. Castillo, A. Cebrián, S. Church, E. Cid, L. Conde, C. A. N. Contreras, T. Cossío, F. P. Díaz, G. Dickel, T. Echevarria, C. Elorza, M. Escada, J. Esteve, R. Felkai, R. Fernandes, L. M. P. Ferrario, P. Ferreira, A. L. Freixa, Z. García-Barrena, J. Gómez-Cadenas, J. J. González, R. Grocott, J. W. R. Guenette, R. Hauptman, J. Henriques, C. A. O. Morata, J. A. Hernando Herrero-Gómez, P. Herrero, V. Carrete, C. Hervés Ho, P. Ifergan, Y. Kellerer, F. Larizgoitia, L. Larumbe, A. Lebrun, P. Lopez, F. López-March, N. Mano, R. D. P. Marques, A. P. Martín-Albo, J. Martínez-Lema, G. Martínez-Vara, M. Mistry, K. Molina-Canteras, J. Monrabal, F. Monteiro, C. M. B. Mora, F. J. Novella, P. Nuñez, A. Oblak, E. Palacio, J. Palmeiro, B. Para, A. Parmaksiz, I. Pazos, A. Pelegrin, J. Maneiro, M. Pérez Querol, M. Redwine, A. B. Renner, J. Rivilla, I. Rogero, C. Rogers, L. Romeo, B. Romo-Luque, C. Santos, F. P. Santos, J. M. F. dos Seemann, M. Shomroni, I. Silva, P. A. O. C. Simón, A. Soleti, S. R. Sorel, M. Soto-Oton, J. Teixeira, J. M. R. Teruel-Pardo, S. Toledo, J. F. Tonnelé, C. Torrent, J. Trettin, A. Usón, A. Valle, P. R. G. Veloso, J. F. C. A. Waiton, J. Yubero-Navarro, A.
author_facet	NEXT Collaboration Byrnes, N. Dey, E. Foss, F. W. Jones, B. J. P. Madigan, R. McDonald, A. Miller, R. L. Navarro, K. E. Norman, L. R. Nygren, D. R. Adams, C. Almazán, H. Álvarez, V. Aparicio, B. Aranburu, A. I. Arazi, L. Arnquist, I. J. Auria-Luna, F. Ayet, S. Azevedo, C. D. R. Barcelon, J. E. Bailey, K. Ballester, F. del Barrio-Torregrosa, M. Bayo, A. Benlloch-Rodríguez, J. M. Borges, F. I. G. M. Brodolin, A. Cárcel, S. Castillo, A. Cebrián, S. Church, E. Cid, L. Conde, C. A. N. Contreras, T. Cossío, F. P. Díaz, G. Dickel, T. Echevarria, C. Elorza, M. Escada, J. Esteve, R. Felkai, R. Fernandes, L. M. P. Ferrario, P. Ferreira, A. L. Freixa, Z. García-Barrena, J. Gómez-Cadenas, J. J. González, R. Grocott, J. W. R. Guenette, R. Hauptman, J. Henriques, C. A. O. Morata, J. A. Hernando Herrero-Gómez, P. Herrero, V. Carrete, C. Hervés Ho, P. Ifergan, Y. Kellerer, F. Larizgoitia, L. Larumbe, A. Lebrun, P. Lopez, F. López-March, N. Mano, R. D. P. Marques, A. P. Martín-Albo, J. Martínez-Lema, G. Martínez-Vara, M. Mistry, K. Molina-Canteras, J. Monrabal, F. Monteiro, C. M. B. Mora, F. J. Novella, P. Nuñez, A. Oblak, E. Palacio, J. Palmeiro, B. Para, A. Parmaksiz, I. Pazos, A. Pelegrin, J. Maneiro, M. Pérez Querol, M. Redwine, A. B. Renner, J. Rivilla, I. Rogero, C. Rogers, L. Romeo, B. Romo-Luque, C. Santos, F. P. Santos, J. M. F. dos Seemann, M. Shomroni, I. Silva, P. A. O. C. Simón, A. Soleti, S. R. Sorel, M. Soto-Oton, J. Teixeira, J. M. R. Teruel-Pardo, S. Toledo, J. F. Tonnelé, C. Torrent, J. Trettin, A. Usón, A. Valle, P. R. G. Veloso, J. F. C. A. Waiton, J. Yubero-Navarro, A.
contents	The imaging of individual Ba$^{2+}$ ions in high pressure xenon gas is one possible way to attain background-free sensitivity to neutrinoless double beta decay and hence establish the Majorana nature of the neutrino. In this paper we demonstrate selective single Ba$^{2+}$ ion imaging inside a high-pressure xenon gas environment. Ba$^{2+}$ ions chelated with molecular chemosensors are resolved at the gas-solid interface using a diffraction-limited imaging system with scan area of 1$\times$1~cm$^2$ located inside 10~bar of xenon gas. This new form of microscopy represents an important enabling step in the development of barium tagging for neutrinoless double beta decay searches in $^{136}$Xe, as well as a new tool for studying the photophysics of fluorescent molecules and chemosensors at the solid-gas interface.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2406_15422
institution	arXiv
publishDate	2024
record_format	arxiv
spellingShingle	Fluorescence Imaging of Individual Ions and Molecules in Pressurized Noble Gases for Barium Tagging in $^{136}$Xe NEXT Collaboration Byrnes, N. Dey, E. Foss, F. W. Jones, B. J. P. Madigan, R. McDonald, A. Miller, R. L. Navarro, K. E. Norman, L. R. Nygren, D. R. Adams, C. Almazán, H. Álvarez, V. Aparicio, B. Aranburu, A. I. Arazi, L. Arnquist, I. J. Auria-Luna, F. Ayet, S. Azevedo, C. D. R. Barcelon, J. E. Bailey, K. Ballester, F. del Barrio-Torregrosa, M. Bayo, A. Benlloch-Rodríguez, J. M. Borges, F. I. G. M. Brodolin, A. Cárcel, S. Castillo, A. Cebrián, S. Church, E. Cid, L. Conde, C. A. N. Contreras, T. Cossío, F. P. Díaz, G. Dickel, T. Echevarria, C. Elorza, M. Escada, J. Esteve, R. Felkai, R. Fernandes, L. M. P. Ferrario, P. Ferreira, A. L. Freixa, Z. García-Barrena, J. Gómez-Cadenas, J. J. González, R. Grocott, J. W. R. Guenette, R. Hauptman, J. Henriques, C. A. O. Morata, J. A. Hernando Herrero-Gómez, P. Herrero, V. Carrete, C. Hervés Ho, P. Ifergan, Y. Kellerer, F. Larizgoitia, L. Larumbe, A. Lebrun, P. Lopez, F. López-March, N. Mano, R. D. P. Marques, A. P. Martín-Albo, J. Martínez-Lema, G. Martínez-Vara, M. Mistry, K. Molina-Canteras, J. Monrabal, F. Monteiro, C. M. B. Mora, F. J. Novella, P. Nuñez, A. Oblak, E. Palacio, J. Palmeiro, B. Para, A. Parmaksiz, I. Pazos, A. Pelegrin, J. Maneiro, M. Pérez Querol, M. Redwine, A. B. Renner, J. Rivilla, I. Rogero, C. Rogers, L. Romeo, B. Romo-Luque, C. Santos, F. P. Santos, J. M. F. dos Seemann, M. Shomroni, I. Silva, P. A. O. C. Simón, A. Soleti, S. R. Sorel, M. Soto-Oton, J. Teixeira, J. M. R. Teruel-Pardo, S. Toledo, J. F. Tonnelé, C. Torrent, J. Trettin, A. Usón, A. Valle, P. R. G. Veloso, J. F. C. A. Waiton, J. Yubero-Navarro, A. Instrumentation and Detectors High Energy Physics - Experiment Nuclear Experiment The imaging of individual Ba$^{2+}$ ions in high pressure xenon gas is one possible way to attain background-free sensitivity to neutrinoless double beta decay and hence establish the Majorana nature of the neutrino. In this paper we demonstrate selective single Ba$^{2+}$ ion imaging inside a high-pressure xenon gas environment. Ba$^{2+}$ ions chelated with molecular chemosensors are resolved at the gas-solid interface using a diffraction-limited imaging system with scan area of 1$\times$1~cm$^2$ located inside 10~bar of xenon gas. This new form of microscopy represents an important enabling step in the development of barium tagging for neutrinoless double beta decay searches in $^{136}$Xe, as well as a new tool for studying the photophysics of fluorescent molecules and chemosensors at the solid-gas interface.
title	Fluorescence Imaging of Individual Ions and Molecules in Pressurized Noble Gases for Barium Tagging in $^{136}$Xe
topic	Instrumentation and Detectors High Energy Physics - Experiment Nuclear Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2406.15422