Light Dark Matter Constraints from SuperCDMS HVeV Detectors Operated Underground with an Anticoincidence Event Selection

Fuente: arXiv
Salvato in:
Dettagli Bibliografici
Autori principali: SuperCDMS Collaboration, Albakry, M. F., Alkhatib, I., Alonso-González, D., Amaral, D. W. P., Anczarski, J., Aralis, T., Aramaki, T., Arnquist, I. J., Langroudy, I. Ataee, Azadbakht, E., Bathurst, C., Bhattacharyya, R., Biffl, A. J., Brink, P. L., Buchanan, M., Bunker, R., Cabrera, B., Calkins, R., Cameron, R. A., Cartaro, C., Cerdeño, D. G., Chang, Y. -Y., Chaudhuri, M., Chen, J. -H., Chen, R., Chott, N., Cooley, J., Coombes, H., Cushman, P., Cyna, R., Das, S., De Brienne, F., Dharani, S., di Vacri, M. L., Diamond, M. D., Elwan, M., Fascione, E., Figueroa-Feliciano, E., Fouts, K., Fritts, M., Germond, R., Ghaith, M., Golwala, S. R., Hall, J., Harms, S. A. S., Harris, K., Hassan, N., Hong, Z., Hoppe, E. W., Hsu, L., Huber, M. E., Iyer, V., Jardin, D., Kashyap, V. K. S., Keller, S. T. D., Kelsey, M. H., Kennard, K. T., Kubik, A., Kurinsky, N. A., Lee, M., Leyva, J., Liu, J., Liu, Y., Loer, B., Asamar, E. Lopez, Lukens, P., MacFarlane, D. B., Mahapatra, R., Mammo, J. S., Mast, N., Mayer, A. J., Theenhausen, H. Meyer zu, Michaud, É., Michielin, E., Mirabolfathi, N., Mirzakhani, M., Mohanty, B., Monteiro, D., Nelson, J., Neog, H., Novati, V., Orrell, J. L., Osborne, M. D., Oser, S. M., Pandey, L., Pandey, S., Partridge, R., Pedreros, D. S., Peng, W., Perna, L., Perry, W. L., Podviianiuk, R., Poudel, S. S., Pradeep, A., Pyle, M., Rau, W., Reid, E., Ren, R., Reynolds, T., Rios, M., Roberts, A., Robinson, A. E., Ryan, J. L., Saab, T., Sadek, D., Sadoulet, B., Sahoo, S. P., Saikia, I., Sander, J., Sattari, A., Schmidt, B., Schnee, R. W., Scorza, S., Serfass, B., Simchony, A., Sincavage, D. J., Sinervo, P., Street, J., Sun, H., Tanner, E., Terry, G. D., Toback, D., Verma, S., Villano, A. N., von Krosigk, B., Watkins, S. L., Wen, O., Williams, Z., Wilson, M. J., Winchell, J., Wykoff, K., Yellin, S., Young, B. A., Yu, T. C., Zatschler, B., Zatschler, S., Zaytsev, A., Zhang, E., Zheng, L., Zuniga, A., Zurowski, M. J.
Natura: Preprint
Pubblicazione: 2024
Soggetti:
Accesso online:
Tags: Aggiungi Tag
Nessun Tag, puoi essere il primo ad aggiungerne!!
_version_ 1866915299227336704
author SuperCDMS Collaboration
Albakry, M. F.
Alkhatib, I.
Alonso-González, D.
Amaral, D. W. P.
Anczarski, J.
Aralis, T.
Aramaki, T.
Arnquist, I. J.
Langroudy, I. Ataee
Azadbakht, E.
Bathurst, C.
Bhattacharyya, R.
Biffl, A. J.
Brink, P. L.
Buchanan, M.
Bunker, R.
Cabrera, B.
Calkins, R.
Cameron, R. A.
Cartaro, C.
Cerdeño, D. G.
Chang, Y. -Y.
Chaudhuri, M.
Chen, J. -H.
Chen, R.
Chott, N.
Cooley, J.
Coombes, H.
Cushman, P.
Cyna, R.
Das, S.
De Brienne, F.
Dharani, S.
di Vacri, M. L.
Diamond, M. D.
Elwan, M.
Fascione, E.
Figueroa-Feliciano, E.
Fouts, K.
Fritts, M.
Germond, R.
Ghaith, M.
Golwala, S. R.
Hall, J.
Harms, S. A. S.
Harris, K.
Hassan, N.
Hong, Z.
Hoppe, E. W.
Hsu, L.
Huber, M. E.
Iyer, V.
Jardin, D.
Kashyap, V. K. S.
Keller, S. T. D.
Kelsey, M. H.
Kennard, K. T.
Kubik, A.
Kurinsky, N. A.
Lee, M.
Leyva, J.
Liu, J.
Liu, Y.
Loer, B.
Asamar, E. Lopez
Lukens, P.
MacFarlane, D. B.
Mahapatra, R.
Mammo, J. S.
Mast, N.
Mayer, A. J.
Theenhausen, H. Meyer zu
Michaud, É.
Michielin, E.
Mirabolfathi, N.
Mirzakhani, M.
Mohanty, B.
Monteiro, D.
Nelson, J.
Neog, H.
Novati, V.
Orrell, J. L.
Osborne, M. D.
Oser, S. M.
Pandey, L.
Pandey, S.
Partridge, R.
Pedreros, D. S.
Peng, W.
Perna, L.
Perry, W. L.
Podviianiuk, R.
Poudel, S. S.
Pradeep, A.
Pyle, M.
Rau, W.
Reid, E.
Ren, R.
Reynolds, T.
Rios, M.
Roberts, A.
Robinson, A. E.
Ryan, J. L.
Saab, T.
Sadek, D.
Sadoulet, B.
Sahoo, S. P.
Saikia, I.
Sander, J.
Sattari, A.
Schmidt, B.
Schnee, R. W.
Scorza, S.
Serfass, B.
Simchony, A.
Sincavage, D. J.
Sinervo, P.
Street, J.
Sun, H.
Tanner, E.
Terry, G. D.
Toback, D.
Verma, S.
Villano, A. N.
von Krosigk, B.
Watkins, S. L.
Wen, O.
Williams, Z.
Wilson, M. J.
Winchell, J.
Wykoff, K.
Yellin, S.
Young, B. A.
Yu, T. C.
Zatschler, B.
Zatschler, S.
Zaytsev, A.
Zhang, E.
Zheng, L.
Zuniga, A.
Zurowski, M. J.
author_facet SuperCDMS Collaboration
Albakry, M. F.
Alkhatib, I.
Alonso-González, D.
Amaral, D. W. P.
Anczarski, J.
Aralis, T.
Aramaki, T.
Arnquist, I. J.
Langroudy, I. Ataee
Azadbakht, E.
Bathurst, C.
Bhattacharyya, R.
Biffl, A. J.
Brink, P. L.
Buchanan, M.
Bunker, R.
Cabrera, B.
Calkins, R.
Cameron, R. A.
Cartaro, C.
Cerdeño, D. G.
Chang, Y. -Y.
Chaudhuri, M.
Chen, J. -H.
Chen, R.
Chott, N.
Cooley, J.
Coombes, H.
Cushman, P.
Cyna, R.
Das, S.
De Brienne, F.
Dharani, S.
di Vacri, M. L.
Diamond, M. D.
Elwan, M.
Fascione, E.
Figueroa-Feliciano, E.
Fouts, K.
Fritts, M.
Germond, R.
Ghaith, M.
Golwala, S. R.
Hall, J.
Harms, S. A. S.
Harris, K.
Hassan, N.
Hong, Z.
Hoppe, E. W.
Hsu, L.
Huber, M. E.
Iyer, V.
Jardin, D.
Kashyap, V. K. S.
Keller, S. T. D.
Kelsey, M. H.
Kennard, K. T.
Kubik, A.
Kurinsky, N. A.
Lee, M.
Leyva, J.
Liu, J.
Liu, Y.
Loer, B.
Asamar, E. Lopez
Lukens, P.
MacFarlane, D. B.
Mahapatra, R.
Mammo, J. S.
Mast, N.
Mayer, A. J.
Theenhausen, H. Meyer zu
Michaud, É.
Michielin, E.
Mirabolfathi, N.
Mirzakhani, M.
Mohanty, B.
Monteiro, D.
Nelson, J.
Neog, H.
Novati, V.
Orrell, J. L.
Osborne, M. D.
Oser, S. M.
Pandey, L.
Pandey, S.
Partridge, R.
Pedreros, D. S.
Peng, W.
Perna, L.
Perry, W. L.
Podviianiuk, R.
Poudel, S. S.
Pradeep, A.
Pyle, M.
Rau, W.
Reid, E.
Ren, R.
Reynolds, T.
Rios, M.
Roberts, A.
Robinson, A. E.
Ryan, J. L.
Saab, T.
Sadek, D.
Sadoulet, B.
Sahoo, S. P.
Saikia, I.
Sander, J.
Sattari, A.
Schmidt, B.
Schnee, R. W.
Scorza, S.
Serfass, B.
Simchony, A.
Sincavage, D. J.
Sinervo, P.
Street, J.
Sun, H.
Tanner, E.
Terry, G. D.
Toback, D.
Verma, S.
Villano, A. N.
von Krosigk, B.
Watkins, S. L.
Wen, O.
Williams, Z.
Wilson, M. J.
Winchell, J.
Wykoff, K.
Yellin, S.
Young, B. A.
Yu, T. C.
Zatschler, B.
Zatschler, S.
Zaytsev, A.
Zhang, E.
Zheng, L.
Zuniga, A.
Zurowski, M. J.
contents This article presents constraints on dark-matter-electron interactions obtained from the first underground data-taking campaign with multiple SuperCDMS HVeV detectors operated in the same housing. An exposure of 7.63 g-days is used to set upper limits on the dark-matter-electron scattering cross section for dark matter masses between 0.5 and 1000 MeV/$c^2$, as well as upper limits on dark photon kinetic mixing and axion-like particle axioelectric coupling for masses between 1.2 and 23.3 eV/$c^2$. Compared to an earlier HVeV search, sensitivity was improved as a result of an increased overburden of 225 meters of water equivalent, an anticoincidence event selection, and better pile-up rejection. In the case of dark-matter-electron scattering via a heavy mediator, an improvement by up to a factor of 25 in cross-section sensitivity was achieved.
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2407_08085
institution arXiv
publishDate 2024
record_format arxiv
spellingShingle Light Dark Matter Constraints from SuperCDMS HVeV Detectors Operated Underground with an Anticoincidence Event Selection
SuperCDMS Collaboration
Albakry, M. F.
Alkhatib, I.
Alonso-González, D.
Amaral, D. W. P.
Anczarski, J.
Aralis, T.
Aramaki, T.
Arnquist, I. J.
Langroudy, I. Ataee
Azadbakht, E.
Bathurst, C.
Bhattacharyya, R.
Biffl, A. J.
Brink, P. L.
Buchanan, M.
Bunker, R.
Cabrera, B.
Calkins, R.
Cameron, R. A.
Cartaro, C.
Cerdeño, D. G.
Chang, Y. -Y.
Chaudhuri, M.
Chen, J. -H.
Chen, R.
Chott, N.
Cooley, J.
Coombes, H.
Cushman, P.
Cyna, R.
Das, S.
De Brienne, F.
Dharani, S.
di Vacri, M. L.
Diamond, M. D.
Elwan, M.
Fascione, E.
Figueroa-Feliciano, E.
Fouts, K.
Fritts, M.
Germond, R.
Ghaith, M.
Golwala, S. R.
Hall, J.
Harms, S. A. S.
Harris, K.
Hassan, N.
Hong, Z.
Hoppe, E. W.
Hsu, L.
Huber, M. E.
Iyer, V.
Jardin, D.
Kashyap, V. K. S.
Keller, S. T. D.
Kelsey, M. H.
Kennard, K. T.
Kubik, A.
Kurinsky, N. A.
Lee, M.
Leyva, J.
Liu, J.
Liu, Y.
Loer, B.
Asamar, E. Lopez
Lukens, P.
MacFarlane, D. B.
Mahapatra, R.
Mammo, J. S.
Mast, N.
Mayer, A. J.
Theenhausen, H. Meyer zu
Michaud, É.
Michielin, E.
Mirabolfathi, N.
Mirzakhani, M.
Mohanty, B.
Monteiro, D.
Nelson, J.
Neog, H.
Novati, V.
Orrell, J. L.
Osborne, M. D.
Oser, S. M.
Pandey, L.
Pandey, S.
Partridge, R.
Pedreros, D. S.
Peng, W.
Perna, L.
Perry, W. L.
Podviianiuk, R.
Poudel, S. S.
Pradeep, A.
Pyle, M.
Rau, W.
Reid, E.
Ren, R.
Reynolds, T.
Rios, M.
Roberts, A.
Robinson, A. E.
Ryan, J. L.
Saab, T.
Sadek, D.
Sadoulet, B.
Sahoo, S. P.
Saikia, I.
Sander, J.
Sattari, A.
Schmidt, B.
Schnee, R. W.
Scorza, S.
Serfass, B.
Simchony, A.
Sincavage, D. J.
Sinervo, P.
Street, J.
Sun, H.
Tanner, E.
Terry, G. D.
Toback, D.
Verma, S.
Villano, A. N.
von Krosigk, B.
Watkins, S. L.
Wen, O.
Williams, Z.
Wilson, M. J.
Winchell, J.
Wykoff, K.
Yellin, S.
Young, B. A.
Yu, T. C.
Zatschler, B.
Zatschler, S.
Zaytsev, A.
Zhang, E.
Zheng, L.
Zuniga, A.
Zurowski, M. J.
High Energy Physics - Experiment
Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Instrumentation and Detectors
This article presents constraints on dark-matter-electron interactions obtained from the first underground data-taking campaign with multiple SuperCDMS HVeV detectors operated in the same housing. An exposure of 7.63 g-days is used to set upper limits on the dark-matter-electron scattering cross section for dark matter masses between 0.5 and 1000 MeV/$c^2$, as well as upper limits on dark photon kinetic mixing and axion-like particle axioelectric coupling for masses between 1.2 and 23.3 eV/$c^2$. Compared to an earlier HVeV search, sensitivity was improved as a result of an increased overburden of 225 meters of water equivalent, an anticoincidence event selection, and better pile-up rejection. In the case of dark-matter-electron scattering via a heavy mediator, an improvement by up to a factor of 25 in cross-section sensitivity was achieved.
title Light Dark Matter Constraints from SuperCDMS HVeV Detectors Operated Underground with an Anticoincidence Event Selection
topic High Energy Physics - Experiment
Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Instrumentation and Detectors
url https://arxiv.org/abs/2407.08085