Image de couverture de livre

Measurements and models of enhanced recombination following inner-shell vacancies in liquid xenon

Fuente: arXiv

Enregistré dans:

Détails bibliographiques
Auteurs principaux:	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., Bargemann, J. W., Barillier, E. E., Bauer, D., 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., Coronel, R., Cottle, A., Cox, G., Curran, D., Dahl, C. E., Darlington, I., Dave, S., David, A., Delgaudio, J., Dey, S., de Viveiros, L., Di Felice, L., Ding, C., Dobson, J. E. Y., Druszkiewicz, E., Dubey, S., Eriksen, S. R., Fan, A., Fayer, S., 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., Ghosh, A., Gibbons, R., Gokhale, S., Green, J., van der Grinten, M. G. D., Haiston, J. J., Hall, C. R., Hall, T. J., 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., K., Meghna K., 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., Lawes, C., Leonard, D. S., Lesko, K. T., Levy, C., Lin, J., Lindote, A., 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., 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., O'Brien, C. L., Olcina, I., Oliver-Mallory, K. C., Orpwood, J., Oyulmaz, K. Y, 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., Richards, A., Riffard, Q., Rischbieter, G. R. C., Ritchey, E., Riyat, H. S., Rosero, R., Rushton, T., Rynders, D., Santone, D., Sazzad, A. B. M. R., Schnee, R. W., Sehr, G., Shafer, B., 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., Tiedt, D. R., Timalsina, M., Tong, Z., Tovey, D. R., Tranter, J., Trask, M., Tripathi, M., Usón, A., Vacheret, A., Vaitkus, A. C., Valentino, O., Velan, V., Wang, A., Wang, J. J., Wang, Y., Watson, J. R., Weeldreyer, L., Whitis, T. J., Wild, K., Williams, M., Wisniewski, W. J., Wolf, L., Wolfs, F. L. H., Woodford, S., Woodward, D., Wright, C. J., Xia, Q., Xu, J., Xu, Y., Yeh, M., Yeum, D., Zha, W., Zweig, E. A.
Format:	Preprint
Publié:	2025
Sujets:	High Energy Physics - Experiment
Accès en ligne:	Acceder al recurso
Tags:	Ajouter un tag Pas de tags, Soyez le premier à ajouter un tag!

_version_	1866914120148713472
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. Bargemann, J. W. Barillier, E. E. Bauer, D. 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. Coronel, R. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. Darlington, I. Dave, S. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Di Felice, L. Ding, C. Dobson, J. E. Y. Druszkiewicz, E. Dubey, S. Eriksen, S. R. Fan, A. Fayer, S. 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. Ghosh, A. Gibbons, R. Gokhale, S. Green, J. van der Grinten, M. G. D. Haiston, J. J. Hall, C. R. Hall, T. J. 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. K., Meghna K. 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. Lawes, C. Leonard, D. S. Lesko, K. T. Levy, C. Lin, J. Lindote, A. 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. 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. O'Brien, C. L. Olcina, I. Oliver-Mallory, K. C. Orpwood, J. Oyulmaz, K. Y 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. Richards, A. Riffard, Q. Rischbieter, G. R. C. Ritchey, E. Riyat, H. S. Rosero, R. Rushton, T. Rynders, D. Santone, D. Sazzad, A. B. M. R. Schnee, R. W. Sehr, G. Shafer, B. 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. Tiedt, D. R. Timalsina, M. Tong, Z. Tovey, D. R. Tranter, J. Trask, M. Tripathi, M. Usón, A. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Valentino, O. Velan, V. Wang, A. Wang, J. J. Wang, Y. Watson, J. R. Weeldreyer, L. Whitis, T. J. Wild, K. Williams, M. Wisniewski, W. J. Wolf, L. Wolfs, F. L. H. Woodford, S. Woodward, D. Wright, C. J. Xia, Q. Xu, J. Xu, Y. Yeh, M. Yeum, D. Zha, W. Zweig, E. A.
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. Bargemann, J. W. Barillier, E. E. Bauer, D. 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. Coronel, R. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. Darlington, I. Dave, S. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Di Felice, L. Ding, C. Dobson, J. E. Y. Druszkiewicz, E. Dubey, S. Eriksen, S. R. Fan, A. Fayer, S. 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. Ghosh, A. Gibbons, R. Gokhale, S. Green, J. van der Grinten, M. G. D. Haiston, J. J. Hall, C. R. Hall, T. J. 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. K., Meghna K. 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. Lawes, C. Leonard, D. S. Lesko, K. T. Levy, C. Lin, J. Lindote, A. 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. 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. O'Brien, C. L. Olcina, I. Oliver-Mallory, K. C. Orpwood, J. Oyulmaz, K. Y 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. Richards, A. Riffard, Q. Rischbieter, G. R. C. Ritchey, E. Riyat, H. S. Rosero, R. Rushton, T. Rynders, D. Santone, D. Sazzad, A. B. M. R. Schnee, R. W. Sehr, G. Shafer, B. 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. Tiedt, D. R. Timalsina, M. Tong, Z. Tovey, D. R. Tranter, J. Trask, M. Tripathi, M. Usón, A. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Valentino, O. Velan, V. Wang, A. Wang, J. J. Wang, Y. Watson, J. R. Weeldreyer, L. Whitis, T. J. Wild, K. Williams, M. Wisniewski, W. J. Wolf, L. Wolfs, F. L. H. Woodford, S. Woodward, D. Wright, C. J. Xia, Q. Xu, J. Xu, Y. Yeh, M. Yeum, D. Zha, W. Zweig, E. A.
contents	Electron-capture decays of $^{125}$Xe and $^{127}$Xe, and double-electron-capture decays of $^{124}$Xe, are backgrounds in searches for weakly interacting massive particles (WIMPs) conducted by dual-phase xenon time projection chambers such as LUX-ZEPLIN (LZ). These decays produce signals with more light and less charge than equivalent-energy $β$ decays, and correspondingly overlap more with WIMP signals. We measure three electron-capture charge yields in LZ: the 1.1~keV M-shell, 5.2~keV L-shell, and 33.2~keV K-shell at drift fields of 193 and 96.5~V/cm. The LL double-electron-capture decay of $^{124}$Xe exhibits even more pronounced shifts in charge and light. We provide a first model of double-electron-capture charge yields using the link between ionization density and electron-ion recombination, and identify a need for more accurate calculations. Finally, we discuss the implications of the reduced charge yield of these decays and other interactions creating inner-shell vacancies for future dark matter searches.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2503_05679
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	Measurements and models of enhanced recombination following inner-shell vacancies in liquid xenon 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. Bargemann, J. W. Barillier, E. E. Bauer, D. 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. Coronel, R. Cottle, A. Cox, G. Curran, D. Dahl, C. E. Darlington, I. Dave, S. David, A. Delgaudio, J. Dey, S. de Viveiros, L. Di Felice, L. Ding, C. Dobson, J. E. Y. Druszkiewicz, E. Dubey, S. Eriksen, S. R. Fan, A. Fayer, S. 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. Ghosh, A. Gibbons, R. Gokhale, S. Green, J. van der Grinten, M. G. D. Haiston, J. J. Hall, C. R. Hall, T. J. 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. K., Meghna K. 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. Lawes, C. Leonard, D. S. Lesko, K. T. Levy, C. Lin, J. Lindote, A. 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. 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. O'Brien, C. L. Olcina, I. Oliver-Mallory, K. C. Orpwood, J. Oyulmaz, K. Y 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. Richards, A. Riffard, Q. Rischbieter, G. R. C. Ritchey, E. Riyat, H. S. Rosero, R. Rushton, T. Rynders, D. Santone, D. Sazzad, A. B. M. R. Schnee, R. W. Sehr, G. Shafer, B. 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. Tiedt, D. R. Timalsina, M. Tong, Z. Tovey, D. R. Tranter, J. Trask, M. Tripathi, M. Usón, A. Vacheret, A. Vaitkus, A. C. Valentino, O. Velan, V. Wang, A. Wang, J. J. Wang, Y. Watson, J. R. Weeldreyer, L. Whitis, T. J. Wild, K. Williams, M. Wisniewski, W. J. Wolf, L. Wolfs, F. L. H. Woodford, S. Woodward, D. Wright, C. J. Xia, Q. Xu, J. Xu, Y. Yeh, M. Yeum, D. Zha, W. Zweig, E. A. High Energy Physics - Experiment Electron-capture decays of $^{125}$Xe and $^{127}$Xe, and double-electron-capture decays of $^{124}$Xe, are backgrounds in searches for weakly interacting massive particles (WIMPs) conducted by dual-phase xenon time projection chambers such as LUX-ZEPLIN (LZ). These decays produce signals with more light and less charge than equivalent-energy $β$ decays, and correspondingly overlap more with WIMP signals. We measure three electron-capture charge yields in LZ: the 1.1~keV M-shell, 5.2~keV L-shell, and 33.2~keV K-shell at drift fields of 193 and 96.5~V/cm. The LL double-electron-capture decay of $^{124}$Xe exhibits even more pronounced shifts in charge and light. We provide a first model of double-electron-capture charge yields using the link between ionization density and electron-ion recombination, and identify a need for more accurate calculations. Finally, we discuss the implications of the reduced charge yield of these decays and other interactions creating inner-shell vacancies for future dark matter searches.
title	Measurements and models of enhanced recombination following inner-shell vacancies in liquid xenon
topic	High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2503.05679