Copertina

Low-Energy Calibration of SuperCDMS HVeV Cryogenic Silicon Calorimeters Using Compton Steps

Fuente: arXiv

Salvato in:

Dettagli Bibliografici
Autori principali:	SuperCDMS Collaboration, Albakry, M. F., Alkhatib, I., Alonso-Gonźalez, D., Amaral, D. W. P., Anczarski, J., Aralis, T., Aramaki, T., Langroudy, I. Ataee, 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., Dharani, S., di Vacri, M. L., Diamond, M. D., Elwan, M., Fallows, S., Fascione, E., Figueroa-Feliciano, E., Franzen, S. L., Gevorgian, A., Ghaith, M., Godden, G., Golatkar, J., Golwala, S. R., Gualtieri, R., Hall, J., Harms, S. A. S., Hays, C., Hines, B. A., Hong, Z., Hsu, L., Huber, M. E., Iyer, V., Kashyap, V. K. S., Keller, S. T. D., Kelsey, M. H., Kennard, K. T., Kromer, Z., Kubik, A., Kurinsky, N. A., Lee, M., Leyva, J., Lichtenberg, B., Liu, J., Liu, Y., Asamar, E. Lopez, Lukens, P., Noé, R. López, MacFarlane, D. B., Mahapatra, R., Mammo, J. S., Mast, N., Mayer, A. J., McNamara, P. C., Theenhausen, H. Meyer zu, Michaud, É., Michielin, E., Mickelson, K., Mirabolfathi, N., Mirzakhani, M., Mohanty, B., Mondal, D., Monteiro, D., Nelson, J., Neog, H., Novati, V., Orrell, J. L., Osborne, M. D., Oser, S. M., Pandey, L., Pandey, S., Partridge, R., Patel, P. K., Pedreros, D. S., Peng, W., Perry, W. L., Podviianiuk, R., Potts, M., Poudel, S. S., Pradeep, A., Pyle, M., Rau, W., Reid, E., Ren, R., Reynolds, T., Rios, M., Roberts, A., Robinson, A. E., Del Rio, L. Rosado, Ryan, J. L., Saab, T., Sadek, D., Sadoulet, B., Sahoo, S. P., Saikia, I., Salehi, S., Sander, J., Sandoval, B., Sattari, A., Schmidt, B., Schnee, R. W., Serfass, B., Sharbaugh, A. E., Shenoy, R. S., Simchony, A., Sinervo, P., Smith, Z. J., Soni, R., Stifter, K., Street, J., Stukel, M., Sun, H., Tanner, E., Tenpas, N., Toback, D., Villano, A. N., Viol, J., von Krosigk, B., Wang, Y., Wen, O., Williams, Z., Wilson, M. J., Winchell, J., Yellin, S., Young, B. A., Zatschler, B., Zatschler, S., Zaytsev, A., Zhang, E., Zheng, L., Zuniga, A., Zurowski, M. J.
Natura:	Preprint
Pubblicazione:	2025
Soggetti:	Instrumentation and Detectors Instrumentation and Methods for Astrophysics High Energy Physics - Experiment
Accesso online:	Acceder al recurso
Tags:	Aggiungi Tag Nessun Tag, puoi essere il primo ad aggiungerne!!

_version_	1866917135642525696
author	SuperCDMS Collaboration Albakry, M. F. Alkhatib, I. Alonso-Gonźalez, D. Amaral, D. W. P. Anczarski, J. Aralis, T. Aramaki, T. Langroudy, I. Ataee 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. Dharani, S. di Vacri, M. L. Diamond, M. D. Elwan, M. Fallows, S. Fascione, E. Figueroa-Feliciano, E. Franzen, S. L. Gevorgian, A. Ghaith, M. Godden, G. Golatkar, J. Golwala, S. R. Gualtieri, R. Hall, J. Harms, S. A. S. Hays, C. Hines, B. A. Hong, Z. Hsu, L. Huber, M. E. Iyer, V. Kashyap, V. K. S. Keller, S. T. D. Kelsey, M. H. Kennard, K. T. Kromer, Z. Kubik, A. Kurinsky, N. A. Lee, M. Leyva, J. Lichtenberg, B. Liu, J. Liu, Y. Asamar, E. Lopez Lukens, P. Noé, R. López MacFarlane, D. B. Mahapatra, R. Mammo, J. S. Mast, N. Mayer, A. J. McNamara, P. C. Theenhausen, H. Meyer zu Michaud, É. Michielin, E. Mickelson, K. Mirabolfathi, N. Mirzakhani, M. Mohanty, B. Mondal, D. Monteiro, D. Nelson, J. Neog, H. Novati, V. Orrell, J. L. Osborne, M. D. Oser, S. M. Pandey, L. Pandey, S. Partridge, R. Patel, P. K. Pedreros, D. S. Peng, W. Perry, W. L. Podviianiuk, R. Potts, M. Poudel, S. S. Pradeep, A. Pyle, M. Rau, W. Reid, E. Ren, R. Reynolds, T. Rios, M. Roberts, A. Robinson, A. E. Del Rio, L. Rosado Ryan, J. L. Saab, T. Sadek, D. Sadoulet, B. Sahoo, S. P. Saikia, I. Salehi, S. Sander, J. Sandoval, B. Sattari, A. Schmidt, B. Schnee, R. W. Serfass, B. Sharbaugh, A. E. Shenoy, R. S. Simchony, A. Sinervo, P. Smith, Z. J. Soni, R. Stifter, K. Street, J. Stukel, M. Sun, H. Tanner, E. Tenpas, N. Toback, D. Villano, A. N. Viol, J. von Krosigk, B. Wang, Y. Wen, O. Williams, Z. Wilson, M. J. Winchell, J. Yellin, S. Young, B. A. 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-Gonźalez, D. Amaral, D. W. P. Anczarski, J. Aralis, T. Aramaki, T. Langroudy, I. Ataee 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. Dharani, S. di Vacri, M. L. Diamond, M. D. Elwan, M. Fallows, S. Fascione, E. Figueroa-Feliciano, E. Franzen, S. L. Gevorgian, A. Ghaith, M. Godden, G. Golatkar, J. Golwala, S. R. Gualtieri, R. Hall, J. Harms, S. A. S. Hays, C. Hines, B. A. Hong, Z. Hsu, L. Huber, M. E. Iyer, V. Kashyap, V. K. S. Keller, S. T. D. Kelsey, M. H. Kennard, K. T. Kromer, Z. Kubik, A. Kurinsky, N. A. Lee, M. Leyva, J. Lichtenberg, B. Liu, J. Liu, Y. Asamar, E. Lopez Lukens, P. Noé, R. López MacFarlane, D. B. Mahapatra, R. Mammo, J. S. Mast, N. Mayer, A. J. McNamara, P. C. Theenhausen, H. Meyer zu Michaud, É. Michielin, E. Mickelson, K. Mirabolfathi, N. Mirzakhani, M. Mohanty, B. Mondal, D. Monteiro, D. Nelson, J. Neog, H. Novati, V. Orrell, J. L. Osborne, M. D. Oser, S. M. Pandey, L. Pandey, S. Partridge, R. Patel, P. K. Pedreros, D. S. Peng, W. Perry, W. L. Podviianiuk, R. Potts, M. Poudel, S. S. Pradeep, A. Pyle, M. Rau, W. Reid, E. Ren, R. Reynolds, T. Rios, M. Roberts, A. Robinson, A. E. Del Rio, L. Rosado Ryan, J. L. Saab, T. Sadek, D. Sadoulet, B. Sahoo, S. P. Saikia, I. Salehi, S. Sander, J. Sandoval, B. Sattari, A. Schmidt, B. Schnee, R. W. Serfass, B. Sharbaugh, A. E. Shenoy, R. S. Simchony, A. Sinervo, P. Smith, Z. J. Soni, R. Stifter, K. Street, J. Stukel, M. Sun, H. Tanner, E. Tenpas, N. Toback, D. Villano, A. N. Viol, J. von Krosigk, B. Wang, Y. Wen, O. Williams, Z. Wilson, M. J. Winchell, J. Yellin, S. Young, B. A. Zatschler, B. Zatschler, S. Zaytsev, A. Zhang, E. Zheng, L. Zuniga, A. Zurowski, M. J.
contents	Cryogenic calorimeters for low-mass dark matter searches have achieved sub-eV energy resolutions, driving advances in both low-energy calibration techniques and our understanding of detector physics. The energy deposition spectrum of gamma rays scattering off target materials exhibits step-like features, known as Compton steps, near the binding energies of atomic electrons. We demonstrate a successful use of Compton steps for sub-keV calibration of cryogenic silicon calorimeters, utilizing four SuperCDMS High-Voltage eV-resolution (HVeV) detectors operated with 0 V bias across the crystal. This new calibration at 0 V is compared with the established high-voltage calibration using optical photons. The comparison indicates that the detector response at 0 V is about 30% weaker than expected, highlighting challenges in detector response modeling for low-mass dark matter searches.
format	Preprint
id	arxiv_https___arxiv_org_abs_2508_02402
institution	arXiv
publishDate	2025
record_format	arxiv
spellingShingle	Low-Energy Calibration of SuperCDMS HVeV Cryogenic Silicon Calorimeters Using Compton Steps SuperCDMS Collaboration Albakry, M. F. Alkhatib, I. Alonso-Gonźalez, D. Amaral, D. W. P. Anczarski, J. Aralis, T. Aramaki, T. Langroudy, I. Ataee 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. Dharani, S. di Vacri, M. L. Diamond, M. D. Elwan, M. Fallows, S. Fascione, E. Figueroa-Feliciano, E. Franzen, S. L. Gevorgian, A. Ghaith, M. Godden, G. Golatkar, J. Golwala, S. R. Gualtieri, R. Hall, J. Harms, S. A. S. Hays, C. Hines, B. A. Hong, Z. Hsu, L. Huber, M. E. Iyer, V. Kashyap, V. K. S. Keller, S. T. D. Kelsey, M. H. Kennard, K. T. Kromer, Z. Kubik, A. Kurinsky, N. A. Lee, M. Leyva, J. Lichtenberg, B. Liu, J. Liu, Y. Asamar, E. Lopez Lukens, P. Noé, R. López MacFarlane, D. B. Mahapatra, R. Mammo, J. S. Mast, N. Mayer, A. J. McNamara, P. C. Theenhausen, H. Meyer zu Michaud, É. Michielin, E. Mickelson, K. Mirabolfathi, N. Mirzakhani, M. Mohanty, B. Mondal, D. Monteiro, D. Nelson, J. Neog, H. Novati, V. Orrell, J. L. Osborne, M. D. Oser, S. M. Pandey, L. Pandey, S. Partridge, R. Patel, P. K. Pedreros, D. S. Peng, W. Perry, W. L. Podviianiuk, R. Potts, M. Poudel, S. S. Pradeep, A. Pyle, M. Rau, W. Reid, E. Ren, R. Reynolds, T. Rios, M. Roberts, A. Robinson, A. E. Del Rio, L. Rosado Ryan, J. L. Saab, T. Sadek, D. Sadoulet, B. Sahoo, S. P. Saikia, I. Salehi, S. Sander, J. Sandoval, B. Sattari, A. Schmidt, B. Schnee, R. W. Serfass, B. Sharbaugh, A. E. Shenoy, R. S. Simchony, A. Sinervo, P. Smith, Z. J. Soni, R. Stifter, K. Street, J. Stukel, M. Sun, H. Tanner, E. Tenpas, N. Toback, D. Villano, A. N. Viol, J. von Krosigk, B. Wang, Y. Wen, O. Williams, Z. Wilson, M. J. Winchell, J. Yellin, S. Young, B. A. Zatschler, B. Zatschler, S. Zaytsev, A. Zhang, E. Zheng, L. Zuniga, A. Zurowski, M. J. Instrumentation and Detectors Instrumentation and Methods for Astrophysics High Energy Physics - Experiment Cryogenic calorimeters for low-mass dark matter searches have achieved sub-eV energy resolutions, driving advances in both low-energy calibration techniques and our understanding of detector physics. The energy deposition spectrum of gamma rays scattering off target materials exhibits step-like features, known as Compton steps, near the binding energies of atomic electrons. We demonstrate a successful use of Compton steps for sub-keV calibration of cryogenic silicon calorimeters, utilizing four SuperCDMS High-Voltage eV-resolution (HVeV) detectors operated with 0 V bias across the crystal. This new calibration at 0 V is compared with the established high-voltage calibration using optical photons. The comparison indicates that the detector response at 0 V is about 30% weaker than expected, highlighting challenges in detector response modeling for low-mass dark matter searches.
title	Low-Energy Calibration of SuperCDMS HVeV Cryogenic Silicon Calorimeters Using Compton Steps
topic	Instrumentation and Detectors Instrumentation and Methods for Astrophysics High Energy Physics - Experiment
url	https://arxiv.org/abs/2508.02402