Buchumschlag

Innovating Bolometers' Mounting: A Gravity-Based Approach

Fuente: arXiv
Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Hauptverfasser: The CUPID Collaboration, Alfonso, K., Armatol, A., Augier, C., Avignone III, F. T., Azzolini, O., Barabash, A. S., Bari, G., Barresi, A., Baudin, D., Bellini, F., Benato, G., Benussi, L., Berest, V., Beretta, M., Bettelli, M., Biassoni, M., Billard, J., Boffelli, F., Boldrini, V., Brandani, E. D., Brofferio, C., Bucci, C., Buchynska, M., Camilleri, J., Campani, A., Cao, J., Capelli, C., Capelli, S., Caracciolo, V., Cardani, L., Carniti, P., Casali, N., Celi, E., Chang, C., Chapellier, M., Chen, H., Chiesa, D., Cintas, D., Clemenza, M., Colantoni, I., Copello, S., Cremonesi, O., Creswick, R. J., D'Addabbo, A., Dafinei, I., Danevich, F. A., De Dominicis, F., De Jesus, M., de Marcillac, P., Dell'Oro, S., Di Domizio, S., Di Lorenzo, S., Dompè, V., Drobizhev, A., Dumoulin, L., Fantini, G., Idrissi, M. El, Faverzani, M., Ferri, E., Ferri, F., Ferroni, F., Figueroa-Feliciano, E., Formaggio, J., Franceschi, A., Fu, S., Fujikawa, B. K., Gascon, J., Ghislandi, S., Giachero, A., Girola, M., Gironi, L., Giuliani, A., Gorla, P., Gotti, C., Grant, C., Gras, P., Guillaumon, P. V., Gutierrez, T. D., Han, K., Hansen, E. V., Heeger, K. M., Helis, D. L., Huang, H. Z., Hurst, M. T., Imbert, L., Juillard, A., Karapetrov, G., Keppel, G., Khalife, H., Kobychev, V. V., Kolomensky, Yu. G., Kowalski, R., Lattaud, H., Lefevre, M., Lisovenko, M., Liu, R., Liu, Y., Loaiza, P., Ma, L., Mancarella, F., Manenti, N., Mariani, A., Marini, L., Marnieros, S., Martinez, M., Maruyama, R. H., Mas, Ph., Mayer, D., Mazzitelli, G., Mazzola, E., Mei, Y., Moore, M. N., Morganti, S., Napolitano, T., Nastasi, M., Nikkel, J., Nones, C., Norman, E. B., Novosad, V., Nutini, I., O'Donnell, T., Olivieri, E., Olmi, M., Oregui, B. T., Pagan, S., Pageot, M., Pagnanini, L., Pasciuto, D., Pattavina, L., Pavan, M., Penek, Ò., Peng, H., Pessina, G., Pettinacci, V., Pira, C., Pirro, S., Pochon, O., Poda, D. V., Polakovic, T., Polischuk, O. G., Pottebaum, E. G., Pozzi, S., Previtali, E., Puiu, A., Puranam, S., Quitadamo, S., Rappoldi, A., Raselli, G. L., Ressa, A., Rizzoli, R., Rosenfeld, C., Rosier, P., Rossella, M., Scarpaci, J. A., Schmidt, B., Serino, R., Shaikina, A., Shang, K., Sharma, V., Shlegel, V. N., Singh, V., Sisti, M., Slocum, P., Speller, D., Surukuchi, P. T., Taffarello, L., Tomassini, S., Tomei, C., Torres, A., Torres, J. A., Tozzi, D., Tretyak, V. I., Trotta, D., Velazquez, M., Vetter, K. J., Wagaarachchi, S. L., Wang, G., Wang, L., Wang, R., Welliver, B., Wilson, J., Wilson, K., Winslow, L. A., Xie, F., Xue, M., Yang, J., Yefremenko, V., Umatov, V. I., Zarytskyy, M. M., Zhu, T., Zolotarova, A., Zucchelli, S.
Format: Preprint
Veröffentlicht: 2025
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_ 1866909527892295680
author The CUPID Collaboration
Alfonso, K.
Armatol, A.
Augier, C.
Avignone III, F. T.
Azzolini, O.
Barabash, A. S.
Bari, G.
Barresi, A.
Baudin, D.
Bellini, F.
Benato, G.
Benussi, L.
Berest, V.
Beretta, M.
Bettelli, M.
Biassoni, M.
Billard, J.
Boffelli, F.
Boldrini, V.
Brandani, E. D.
Brofferio, C.
Bucci, C.
Buchynska, M.
Camilleri, J.
Campani, A.
Cao, J.
Capelli, C.
Capelli, S.
Caracciolo, V.
Cardani, L.
Carniti, P.
Casali, N.
Celi, E.
Chang, C.
Chapellier, M.
Chen, H.
Chiesa, D.
Cintas, D.
Clemenza, M.
Colantoni, I.
Copello, S.
Cremonesi, O.
Creswick, R. J.
D'Addabbo, A.
Dafinei, I.
Danevich, F. A.
De Dominicis, F.
De Jesus, M.
de Marcillac, P.
Dell'Oro, S.
Di Domizio, S.
Di Lorenzo, S.
Dompè, V.
Drobizhev, A.
Dumoulin, L.
Fantini, G.
Idrissi, M. El
Faverzani, M.
Ferri, E.
Ferri, F.
Ferroni, F.
Figueroa-Feliciano, E.
Formaggio, J.
Franceschi, A.
Fu, S.
Fujikawa, B. K.
Gascon, J.
Ghislandi, S.
Giachero, A.
Girola, M.
Gironi, L.
Giuliani, A.
Gorla, P.
Gotti, C.
Grant, C.
Gras, P.
Guillaumon, P. V.
Gutierrez, T. D.
Han, K.
Hansen, E. V.
Heeger, K. M.
Helis, D. L.
Huang, H. Z.
Hurst, M. T.
Imbert, L.
Juillard, A.
Karapetrov, G.
Keppel, G.
Khalife, H.
Kobychev, V. V.
Kolomensky, Yu. G.
Kowalski, R.
Lattaud, H.
Lefevre, M.
Lisovenko, M.
Liu, R.
Liu, Y.
Loaiza, P.
Ma, L.
Mancarella, F.
Manenti, N.
Mariani, A.
Marini, L.
Marnieros, S.
Martinez, M.
Maruyama, R. H.
Mas, Ph.
Mayer, D.
Mazzitelli, G.
Mazzola, E.
Mei, Y.
Moore, M. N.
Morganti, S.
Napolitano, T.
Nastasi, M.
Nikkel, J.
Nones, C.
Norman, E. B.
Novosad, V.
Nutini, I.
O'Donnell, T.
Olivieri, E.
Olmi, M.
Oregui, B. T.
Pagan, S.
Pageot, M.
Pagnanini, L.
Pasciuto, D.
Pattavina, L.
Pavan, M.
Penek, Ò.
Peng, H.
Pessina, G.
Pettinacci, V.
Pira, C.
Pirro, S.
Pochon, O.
Poda, D. V.
Polakovic, T.
Polischuk, O. G.
Pottebaum, E. G.
Pozzi, S.
Previtali, E.
Puiu, A.
Puranam, S.
Quitadamo, S.
Rappoldi, A.
Raselli, G. L.
Ressa, A.
Rizzoli, R.
Rosenfeld, C.
Rosier, P.
Rossella, M.
Scarpaci, J. A.
Schmidt, B.
Serino, R.
Shaikina, A.
Shang, K.
Sharma, V.
Shlegel, V. N.
Singh, V.
Sisti, M.
Slocum, P.
Speller, D.
Surukuchi, P. T.
Taffarello, L.
Tomassini, S.
Tomei, C.
Torres, A.
Torres, J. A.
Tozzi, D.
Tretyak, V. I.
Trotta, D.
Velazquez, M.
Vetter, K. J.
Wagaarachchi, S. L.
Wang, G.
Wang, L.
Wang, R.
Welliver, B.
Wilson, J.
Wilson, K.
Winslow, L. A.
Xie, F.
Xue, M.
Yang, J.
Yefremenko, V.
Umatov, V. I.
Zarytskyy, M. M.
Zhu, T.
Zolotarova, A.
Zucchelli, S.
author_facet The CUPID Collaboration
Alfonso, K.
Armatol, A.
Augier, C.
Avignone III, F. T.
Azzolini, O.
Barabash, A. S.
Bari, G.
Barresi, A.
Baudin, D.
Bellini, F.
Benato, G.
Benussi, L.
Berest, V.
Beretta, M.
Bettelli, M.
Biassoni, M.
Billard, J.
Boffelli, F.
Boldrini, V.
Brandani, E. D.
Brofferio, C.
Bucci, C.
Buchynska, M.
Camilleri, J.
Campani, A.
Cao, J.
Capelli, C.
Capelli, S.
Caracciolo, V.
Cardani, L.
Carniti, P.
Casali, N.
Celi, E.
Chang, C.
Chapellier, M.
Chen, H.
Chiesa, D.
Cintas, D.
Clemenza, M.
Colantoni, I.
Copello, S.
Cremonesi, O.
Creswick, R. J.
D'Addabbo, A.
Dafinei, I.
Danevich, F. A.
De Dominicis, F.
De Jesus, M.
de Marcillac, P.
Dell'Oro, S.
Di Domizio, S.
Di Lorenzo, S.
Dompè, V.
Drobizhev, A.
Dumoulin, L.
Fantini, G.
Idrissi, M. El
Faverzani, M.
Ferri, E.
Ferri, F.
Ferroni, F.
Figueroa-Feliciano, E.
Formaggio, J.
Franceschi, A.
Fu, S.
Fujikawa, B. K.
Gascon, J.
Ghislandi, S.
Giachero, A.
Girola, M.
Gironi, L.
Giuliani, A.
Gorla, P.
Gotti, C.
Grant, C.
Gras, P.
Guillaumon, P. V.
Gutierrez, T. D.
Han, K.
Hansen, E. V.
Heeger, K. M.
Helis, D. L.
Huang, H. Z.
Hurst, M. T.
Imbert, L.
Juillard, A.
Karapetrov, G.
Keppel, G.
Khalife, H.
Kobychev, V. V.
Kolomensky, Yu. G.
Kowalski, R.
Lattaud, H.
Lefevre, M.
Lisovenko, M.
Liu, R.
Liu, Y.
Loaiza, P.
Ma, L.
Mancarella, F.
Manenti, N.
Mariani, A.
Marini, L.
Marnieros, S.
Martinez, M.
Maruyama, R. H.
Mas, Ph.
Mayer, D.
Mazzitelli, G.
Mazzola, E.
Mei, Y.
Moore, M. N.
Morganti, S.
Napolitano, T.
Nastasi, M.
Nikkel, J.
Nones, C.
Norman, E. B.
Novosad, V.
Nutini, I.
O'Donnell, T.
Olivieri, E.
Olmi, M.
Oregui, B. T.
Pagan, S.
Pageot, M.
Pagnanini, L.
Pasciuto, D.
Pattavina, L.
Pavan, M.
Penek, Ò.
Peng, H.
Pessina, G.
Pettinacci, V.
Pira, C.
Pirro, S.
Pochon, O.
Poda, D. V.
Polakovic, T.
Polischuk, O. G.
Pottebaum, E. G.
Pozzi, S.
Previtali, E.
Puiu, A.
Puranam, S.
Quitadamo, S.
Rappoldi, A.
Raselli, G. L.
Ressa, A.
Rizzoli, R.
Rosenfeld, C.
Rosier, P.
Rossella, M.
Scarpaci, J. A.
Schmidt, B.
Serino, R.
Shaikina, A.
Shang, K.
Sharma, V.
Shlegel, V. N.
Singh, V.
Sisti, M.
Slocum, P.
Speller, D.
Surukuchi, P. T.
Taffarello, L.
Tomassini, S.
Tomei, C.
Torres, A.
Torres, J. A.
Tozzi, D.
Tretyak, V. I.
Trotta, D.
Velazquez, M.
Vetter, K. J.
Wagaarachchi, S. L.
Wang, G.
Wang, L.
Wang, R.
Welliver, B.
Wilson, J.
Wilson, K.
Winslow, L. A.
Xie, F.
Xue, M.
Yang, J.
Yefremenko, V.
Umatov, V. I.
Zarytskyy, M. M.
Zhu, T.
Zolotarova, A.
Zucchelli, S.
contents Cryogenic calorimeters, also known as bolometers, are among the leading technologies for searching for rare events. The CUPID experiment is exploiting this technology to deploy a tonne-scale detector to search for neutrinoless double-beta decay of $^{100}$Mo. The CUPID collaboration proposed an innovative approach to assembling bolometers in a stacked configuration, held in position solely by gravity. This gravity-based assembly method is unprecedented in the field of bolometers and offers several advantages, including relaxed mechanical tolerances and simplified construction. To assess and optimize its performance, we constructed a medium-scale prototype hosting 28 Li$_2$MoO$_4$ crystals and 30 Ge light detectors, both operated as cryogenic calorimeters at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso (Italy). Despite an unexpected excess of noise in the light detectors, the results of this test proved (i) a thermal stability better than $\pm$0.5 mK at 10 mK, (ii) a good energy resolution of Li$_2$MoO$_4$ bolometers, (6.6 $\pm$ 2.2) keV FWHM at 2615 keV, and (iii) a Li$_2$MoO$_4$ light yield measured by the closest light detector of 0.36 keV/MeV, sufficient to guarantee the particle identification requested by CUPID.
format Preprint
id arxiv_https___arxiv_org_abs_2503_04481
institution arXiv
publishDate 2025
record_format arxiv
spellingShingle Innovating Bolometers' Mounting: A Gravity-Based Approach
The CUPID Collaboration
Alfonso, K.
Armatol, A.
Augier, C.
Avignone III, F. T.
Azzolini, O.
Barabash, A. S.
Bari, G.
Barresi, A.
Baudin, D.
Bellini, F.
Benato, G.
Benussi, L.
Berest, V.
Beretta, M.
Bettelli, M.
Biassoni, M.
Billard, J.
Boffelli, F.
Boldrini, V.
Brandani, E. D.
Brofferio, C.
Bucci, C.
Buchynska, M.
Camilleri, J.
Campani, A.
Cao, J.
Capelli, C.
Capelli, S.
Caracciolo, V.
Cardani, L.
Carniti, P.
Casali, N.
Celi, E.
Chang, C.
Chapellier, M.
Chen, H.
Chiesa, D.
Cintas, D.
Clemenza, M.
Colantoni, I.
Copello, S.
Cremonesi, O.
Creswick, R. J.
D'Addabbo, A.
Dafinei, I.
Danevich, F. A.
De Dominicis, F.
De Jesus, M.
de Marcillac, P.
Dell'Oro, S.
Di Domizio, S.
Di Lorenzo, S.
Dompè, V.
Drobizhev, A.
Dumoulin, L.
Fantini, G.
Idrissi, M. El
Faverzani, M.
Ferri, E.
Ferri, F.
Ferroni, F.
Figueroa-Feliciano, E.
Formaggio, J.
Franceschi, A.
Fu, S.
Fujikawa, B. K.
Gascon, J.
Ghislandi, S.
Giachero, A.
Girola, M.
Gironi, L.
Giuliani, A.
Gorla, P.
Gotti, C.
Grant, C.
Gras, P.
Guillaumon, P. V.
Gutierrez, T. D.
Han, K.
Hansen, E. V.
Heeger, K. M.
Helis, D. L.
Huang, H. Z.
Hurst, M. T.
Imbert, L.
Juillard, A.
Karapetrov, G.
Keppel, G.
Khalife, H.
Kobychev, V. V.
Kolomensky, Yu. G.
Kowalski, R.
Lattaud, H.
Lefevre, M.
Lisovenko, M.
Liu, R.
Liu, Y.
Loaiza, P.
Ma, L.
Mancarella, F.
Manenti, N.
Mariani, A.
Marini, L.
Marnieros, S.
Martinez, M.
Maruyama, R. H.
Mas, Ph.
Mayer, D.
Mazzitelli, G.
Mazzola, E.
Mei, Y.
Moore, M. N.
Morganti, S.
Napolitano, T.
Nastasi, M.
Nikkel, J.
Nones, C.
Norman, E. B.
Novosad, V.
Nutini, I.
O'Donnell, T.
Olivieri, E.
Olmi, M.
Oregui, B. T.
Pagan, S.
Pageot, M.
Pagnanini, L.
Pasciuto, D.
Pattavina, L.
Pavan, M.
Penek, Ò.
Peng, H.
Pessina, G.
Pettinacci, V.
Pira, C.
Pirro, S.
Pochon, O.
Poda, D. V.
Polakovic, T.
Polischuk, O. G.
Pottebaum, E. G.
Pozzi, S.
Previtali, E.
Puiu, A.
Puranam, S.
Quitadamo, S.
Rappoldi, A.
Raselli, G. L.
Ressa, A.
Rizzoli, R.
Rosenfeld, C.
Rosier, P.
Rossella, M.
Scarpaci, J. A.
Schmidt, B.
Serino, R.
Shaikina, A.
Shang, K.
Sharma, V.
Shlegel, V. N.
Singh, V.
Sisti, M.
Slocum, P.
Speller, D.
Surukuchi, P. T.
Taffarello, L.
Tomassini, S.
Tomei, C.
Torres, A.
Torres, J. A.
Tozzi, D.
Tretyak, V. I.
Trotta, D.
Velazquez, M.
Vetter, K. J.
Wagaarachchi, S. L.
Wang, G.
Wang, L.
Wang, R.
Welliver, B.
Wilson, J.
Wilson, K.
Winslow, L. A.
Xie, F.
Xue, M.
Yang, J.
Yefremenko, V.
Umatov, V. I.
Zarytskyy, M. M.
Zhu, T.
Zolotarova, A.
Zucchelli, S.
Instrumentation and Detectors
High Energy Physics - Experiment
Nuclear Experiment
Cryogenic calorimeters, also known as bolometers, are among the leading technologies for searching for rare events. The CUPID experiment is exploiting this technology to deploy a tonne-scale detector to search for neutrinoless double-beta decay of $^{100}$Mo. The CUPID collaboration proposed an innovative approach to assembling bolometers in a stacked configuration, held in position solely by gravity. This gravity-based assembly method is unprecedented in the field of bolometers and offers several advantages, including relaxed mechanical tolerances and simplified construction. To assess and optimize its performance, we constructed a medium-scale prototype hosting 28 Li$_2$MoO$_4$ crystals and 30 Ge light detectors, both operated as cryogenic calorimeters at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso (Italy). Despite an unexpected excess of noise in the light detectors, the results of this test proved (i) a thermal stability better than $\pm$0.5 mK at 10 mK, (ii) a good energy resolution of Li$_2$MoO$_4$ bolometers, (6.6 $\pm$ 2.2) keV FWHM at 2615 keV, and (iii) a Li$_2$MoO$_4$ light yield measured by the closest light detector of 0.36 keV/MeV, sufficient to guarantee the particle identification requested by CUPID.
title Innovating Bolometers' Mounting: A Gravity-Based Approach
topic Instrumentation and Detectors
High Energy Physics - Experiment
Nuclear Experiment
url https://arxiv.org/abs/2503.04481

Ähnliche Einträge