Browsing by Author "Agnes, P."

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    CALIS - A CALibration Insertion System for the DarkSide-50 dark matter search experiment
    Agnes, P.; Albuquerque, I. F. M.; Alexander, T.; Alton, A. K.; Asner, D. M.; Back, H. O.; Baldin, B.; Biery, K.; Bocci, V.; Bonfini, G.; Bonivento, W.; Bossa, M.; Bottino, B.; Brigatti, A.; Brodsky, J.; Budano, F.; Bussino, S.; Cadeddu, M.; Cadonati, L.; Cadoni, M.; Calaprice, F.; Canci, N.; Candela, A.; Caravati, M.; Cariello, M.; Carlini, M.; Catalanotti, S.; Cavalcante, P.; Chepurnov, A.; Cicalo, C.; Cocco, A. G.; Covone, G.; D'Angelo, D.; D'Incecco, M.; Davini, S.; De Cecco, S.; De Deo, M.; De Vincenzi, M.; Derbin, A. V.; Devoto, A.; Di Eusanio, F.; Di Pietro, G.; Dionisi, C.; Edkins, E.; Empl, A.; Fan, A.; Fiorillo, G.; Fomenko, K.; Forster, G.; Franco, D.; Gabriele, Federico; Galbiati, C.; Giagu, S.; Giganti, C.; Giovanetti, G. K.; Goretti, A. M.; Granato, F.; Grandi, L.; Gromov, M.; Guan, M.; Guardincerri, Y.; Hackett, B. R.; Herner, K.; Hughes, D.; Humble, P.; Hungerford, Ed V.; Ianni, A.; Ianni, A.; James, I.; Johnson, T. N.; Jollet, C.; Keeter, K.; Kendziora, C. L.; Koh, G.; Korablev, D.; Korga, G.; Kubankin, A.; Li, X.; Lissia, M.; Loer, B.; Lombardi, Paolo; Longo, G.; Ma, Y.; Machado, A. A.; Machulin, I. N.; Mandarano, A.; Mari, S. M.; Maricic, Jelena; Marini, L.; Martoff, C. J.; Meregaglia, A.; Meyers, P. D.; Milincic, R.; Miller, J. D.; Montanari, D.; Monte, A.; Mount, B. J.; Muratova, V. N.; Musico, P.; Napolitano, J.; Agasson, A. Navrer; Odrowski, S.; Orsini, M.; Ortica, F.; Pagani, L.; Pallavicini, M.; Pantic, E.; Parmeggiano, S.; Pelczar, K.; Pelliccia, N.; Pocar, A.; Pordes, S.; Pugachev, D. A.; Qian, H.; Randle, K.; Ranucci, G.; Razeti, M.; Razeto, A.; Reinhold, B.; Renshaw, A. L.; Rescigno, M.; Riffard, Q.; Romani, A.; Rossi, B.; Rossi, Nicola; Rountree, D.; Sablone, D.; Saggese, P.; Saldanha, R.; Sands, W.; Savarese, C.; Schlitzer, B.; Segreto, E.; Semenov, D. A.; Shields, E.; Singh, P. N.; Skorokhvatov, Mikhail D.; Smirnov, O. Y.; Sotnikov, A.; Stanford, C.; Suvorov, Yura; Tartaglia, R.; Tatarowicz, J.; Testera, G.; Tonazzo, A.; Trinchese, P.; Unzhakov, E. V.; Verducci, M.; Vishneva, A.; Vogelaar, R. Bruce; Wada, M.; Walker, S.; Wang, H.; Wang, Y.; Watson, A. W.; Westerdale, S.; Wilhelmi, J.; Wojcik, M. M.; Xiang, Xi.; Xiao, X.; Xu, J.; Yang, C.; Zec, A.; Zhong, W.; Zhu, C.; Zuzel, G. (2017-12)
    This paper describes the design, fabrication, commissioning and use of a CALibration source Insertion System (CALIS) in the DarkSide-50 direct dark matter search experiment. CALIS deploys radioactive sources into the liquid scintillator veto to characterize the detector response and detection efficiency of the DarkSide-50 Liquid Argon Time Projection Chamber, and the surrounding 30 t organic liquid scintillator neutron veto. It was commissioned in September 2014 and has been used successfully in several gamma and neutron source campaigns since then. A description of the hardware and an excerpt of calibration analysis results are given below.
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    The DarkSide Multiton Detector for the Direct Dark Matter Search
    Aalseth, C. E.; Agnes, P.; Alton, A. K.; Arisaka, K.; Asner, D. M.; Back, H. O.; Baldin, B.; Biery, K.; Bonfini, G.; Bossa, M.; Brigatti, A.; Brodsky, J.; Budano, F.; Cadonati, L.; Cadoni, M.; Calaprice, F.; Canci, N.; Candela, A.; Cao, H.; Cariello, M.; Cavalcante, P.; Chepurnov, A.; Cocco, A. G.; Condon, C.; Crippa, L.; D'Angelo, D.; D'Incecco, M.; Davini, S.; De Deo, M.; Derbin, A. V.; Devoto, A.; Di Eusanio, F.; Edkins, E.; Empl, A.; Fan, A.; Fiorillo, G.; Fomenko, K.; Forster, G.; Foxe, M.; Franco, D.; Gabriele, Federico; Galbiati, C.; Goretti, A.; Grandi, L.; Gromov, M.; Guan, M. Y.; Guardincerri, Y.; Hackett, B.; Herner, K.; Hime, A.; Humble, P.; Hungerford, Ed V.; Ianni, A.; Ianni, A.; Jaffe, D. E.; Jollet, C.; Keeter, K.; Kendziora, C. L.; Kidner, S.; Kobychev, V.; Koh, G.; Korablev, D.; Korga, G.; Kurlej, A.; Li, P. X.; Lissia, M.; Lombardi, Paolo; Ludhova, L.; Luitz, S.; Lukyachenko, G.; Ma, Y. Q.; Machulin, I. N.; Mandarano, A.; Mari, S. M.; Maricic, Jelena; Marini, L.; Markov, D.; Martoff, J.; Meregaglia, A.; Meroni, E.; Meyers, P. D.; Miletic, T.; Milincic, R.; Montuschi, M.; Monzani, M. E.; Mosteiro, P.; Mount, B.; Muratova, V. N.; Musico, P.; Montanari, D.; Nelson, A.; Odrowski, S.; Odrzywolek, A.; Orrell, J. L.; Orsini, M.; Ortica, F.; Pagani, L.; Pallavicini, M.; Pantic, E.; Parmeggiano, S.; Parsells, B.; Pelczar, K.; Pelliccia, N.; Perasso, S.; Perasso, L.; Pocar, A.; Pordes, S.; Pugachev, D. A.; Qian, H.; Randle, K.; Ranucci, G.; Razeto, A.; Recine, K.; Reinhold, B.; Renshaw, A. L.; Romani, A.; Rossi, Nicola; Rossi, B.; Rountree, S. D.; Sablone, D.; Saggese, P.; Saldanha, R.; Sands, W.; Sangiorgio, S.; Segreto, E.; Semenov, D. A.; Shields, E.; Skorokhvatov, Mikhail D.; Smallcomb, M.; Smirnov, O. Y.; Sotnikov, A.; Suvurov, Y.; Tartaglia, R.; Tatarowicz, J.; Testera, G.; Tonazzo, A.; Unzhakov, E. V.; Vogelaar, R. Bruce; Wada, M.; Walker, S. E.; Wang, H.; Wang, Y.; Watson, A. W.; Westerdale, S.; Williams, R.; Wojcik, M. M.; Xu, J.; Yang, C. G.; Yoo, J.; Yu, B.; Zavatarelli, S.; Zhong, W. L.; Zuzel, G. (Hindawi, 2015-01-20)
    Although the existence of dark matter is supported by many evidences, based on astrophysical measurements, its nature is still completely unknown. One major candidate is represented by weakly interacting massive particles (WIMPs), which could in principle be detected through their collisions with ordinary nuclei in a sensitive target, producing observable low-energy (ud_less_than100 keV) nuclear recoils. The DarkSide program aims at the WIPMs detection using a liquid argon time projection chamber (LAr-TPC). In this paper we quickly review the DarkSide program focusing in particular on the next generation experiment DarkSide-G2, a 3.6-ton LAr-TPC. The different detector components are described as well as the improvements needed to scale the detector from DarkSide-50 (50 kg LAr-TPC) up to DarkSide-G2. Finally, the preliminary results on background suppression and expected sensitivity are presented.
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    Measurement of isotopic separation of argon with the prototype of the cryogenic distillation plant Aria for dark matter searches
    Aaron, E.; Agnes, P.; Ahmad, I.; Albergo, S.; Albuquerque, I. F. M.; Alexander, T.; Alton, A. K.; Amaudruz, P.; Atzori Corona, M.; Ave, M.; Avetisov, I. C.; Azzolini, O.; Back, H. O.; Balmforth, Z.; Barrado, A.; Barrillon, P.; Basco, A.; Batignani, G.; Bocci, V.; Bonivento, W. M.; Bottino, B.; Boulay, M. G.; Busto, J.; Cadeddu, M.; Caminata, A.; Canci, N.; Capra, A.; Caprioli, S.; Caravati, M.; Cargioli, N.; Carlini, M.; Castello, P.; Cavalcante, P.; Cavuoti, S.; Cebrian, S.; Cela Ruiz, J. M.; Chashin, S.; Chepurnov, A.; Chyhyrynets, E.; Cifarelli, L.; Cintas, D.; Citterio, M.; Cleveland, B.; Cocco, V.; Conde Vilda, E.; Consiglio, L.; Copello, S.; Covone, G.; Czubak, M.; D’Aniello, M.; D’Auria, S.; Da Rocha Rolo, M. D.; Davini, S.; De Cecco, S.; De Guido, G.; De Gruttola, D.; De Pasquale, S.; De Rosa, G.; Dellacasa, G.; Derbin, A. V.; Devoto, A.; Di Capua, F.; Di Noto, L.; Di Stefano, P.; Dolganov, G.; Dordei, F.; Ellingwood, E.; Erjavec, T.; Farenzena, S.; Fernandez Diaz, M.; Fiorillo, G.; Franchini, P.; Franco, D.; Funicello, N.; Gabriele, F.; Gahan, D.; Galbiati, C.; Gallina, G.; Gallus, G.; Garbini, M.; Garcia Abia, P.; Gendotti, A.; Ghiano, C.; Giganti, C.; Giovanetti, G. K.; Goicoechea Casanueva, V.; Gola, A.; Grauso, G.; Grilli di Cortona, G.; Grobov, A.; Gromov, M.; Guan, M.; Guerzoni, M.; Gulino, M.; Guo, C.; Hackett, B. R.; Hallin, A. L.; Hamer, A.; Haranczyk, M.; Hessel, T.; Hill, S.; Horikawa, S.; Hubaut, F.; Hucker, J.; Hugues, T.; Ianni, An.; Ippolito, V.; Jillings, C.; Jois, S.; Kachru, P.; Kemp, A. A.; Kendziora, C. L.; Kimura, M.; Kochanek, I.; Kondo, K.; Korga, G.; Koulosousas, S.; Kubankin, A.; Kuss, M.; Kuźniak, M.; La Commara, M.; Lai, M.; Lami, N.; Le Guirriec, E.; Leason, E.; Leoni, A.; Lidey, L.; Lippi, F.; Lissia, M.; Luzzi, L.; Lychagina, O.; Maccioni, N.; Macfadyen, O.; Machulin, I. N.; Manecki, S.; Manthos, I.; Mapelli, L.; Margotti, A.; Mari, S. M.; Mariani, Camillo; Maricic, J.; Marini, A.; Martínez, M.; Martoff, C. J.; Mascia, M.; Masoni, A.; Matteucci, G.; Mavrokoridis, K.; Maxia, C.; McDonald, A. B.; Messina, A.; Milincic, R.; Mitra, A.; Moharana, A.; Moioli, S.; Monroe, J.; Moretti, E.; Morrocchi, M.; Mróz, T.; Muratova, V. N.; Muscas, C.; Musico, P.; Nania, R.; Nessi, M.; Nikolopoulos, K.; Nowak, J.; Olchansky, K.; Oleinik, A.; Oleynikov, V.; Organtini, P.; de Solórzano, A. O.; Pagani, L.; Pallavicini, M.; Pandola, L.; Pantic, E.; Paoloni, E.; Paternoster, G.; Pegoraro, P. A.; Pelczar, K.; Pellegrini, L. A.; Pellegrino, C.; Pesudo, V.; Piacentini, S.; Pietrofaccia, L.; Pino, N.; Pocar, A.; Poehlmann, D. M.; Pordes, S.; Pralavorio, P.; Price, D.; Ragusa, F.; Ramachers, Y.; Razeti, M.; Renshaw, A. L.; Rescigno, M.; Retiere, F.; Rignanese, L. P.; Ripoli, C.; Rivetti, A.; Roberts, A.; Roberts, C.; Rode, J.; Rogers, G.; Romero, L.; Rossi, M.; Rubbia, A.; Sabia, M. A.; Sabiu, G. M.; Salomone, P.; Sandford, E.; Sanfilippo, S.; Santone, D.; Santorelli, R.; Savarese, C.; Scapparone, E.; Schillaci, G.; Schukman, F.; Scioli, G.; Simeone, M.; Skensved, P.; Skorokhvatov, M. D.; Smirnov, O.; Smirnova, T.; Smith, B.; Spadoni, F.; Spangenberg, M.; Stefanizzi, R.; Steri, A.; Stornelli, V.; Stracka, S.; Stringer, M.; Sulis, S.; Sung, A.; Suvorov, Y.; Szelc, A. M.; Tartaglia, R.; Taylor, A.; Taylor, J.; Tedesco, S.; Testera, G.; Thieme, K.; Thorpe, T. N.; Tonazzo, A.; Tricomi, A.; Unzhakov, E. V.; Vallivilayil John, T.; Van Uffelen, M.; Viant, T.; Viel, S.; Vogelaar, R. Bruce; Vossebeld, J.; Wada, M.; Walczak, M. B.; Wang, H.; Wang, Y.; Westerdale, S.; Williams, L.; Wingerter-Seez, I.; Wojaczyński, R.; Wojcik, Ma. M.; Wright, T.; Xie, Y.; Yang, C.; Zabihi, A.; Zakhary, P.; Zani, A.; Zichichi, A.; Zuzel, G.; Zykova, M. P. (2023-05-31)
    The Aria cryogenic distillation plant, located in Sardinia, Italy, is a key component of the DarkSide-20k experimental program for WIMP dark matter searches at the INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italy. Aria is designed to purify the argon, extracted from underground wells in Colorado, USA, and used as the DarkSide-20k target material, to detector-grade quality. In this paper, we report the first measurement of argon isotopic separation by distillation with the 26m tall Aria prototype. We discuss the measurement of the operating parameters of the column and the observation of the simultaneous separation of the three stable argon isotopes: 36Ar, 38Ar, and 40Ar. We also provide a detailed comparison of the experimental results with commercial process simulation software. This measurement of isotopic separation of argon is a significant achievement for the project, building on the success of the initial demonstration of isotopic separation of nitrogen using the same equipment in 2019.
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    Search for low mass dark matter in DarkSide-50: the bayesian network approach
    Agnes, P.; Albuquerque, I. F. M.; Alexander, T.; Alton, A. K.; Ave, M.; Back, H. O.; Batignani, G.; Biery, K.; Bocci, V.; Bonivento, W. M.; Bottino, B.; Bussino, S.; Cadeddu, M.; Cadoni, M.; Calaprice, F.; Caminata, A.; Campos, M. D.; Canci, N.; Caravati, M.; Cargioli, N.; Cariello, M.; Carlini, M.; Cataudella, V.; Cavalcante, P.; Cavuoti, S.; Chashin, S.; Chepurnov, A.; Cicalò, C.; Covone, G.; D’Angelo, D.; Davini, S.; De Candia, A.; De Cecco, S.; De Filippis, G.; De Rosa, G.; Derbin, A. V.; Devoto, A.; D’Incecco, M.; Dionisi, C.; Dordei, F.; Downing, M.; D’Urso, D.; Fairbairn, M.; Fiorillo, G.; Franco, D.; Gabriele, F.; Galbiati, C.; Ghiano, C.; Giganti, C.; Giovanetti, G. K.; Goretti, A. M.; Grilli di Cortona, G.; Grobov, A.; Gromov, M.; Guan, M.; Gulino, M.; Hackett, B. R.; Herner, K.; Hessel, T.; Hosseini, B.; Hubaut, F.; Hungerford, E. V.; Ianni, An.; Ippolito, V.; Keeter, K.; Kendziora, C. L.; Kimura, M.; Kochanek, I.; Korablev, D.; Korga, G.; Kubankin, A.; Kuss, M.; La Commara, M.; Lai, M.; Li, X.; Lissia, M.; Longo, G.; Lychagina, O.; Machulin, I. N.; Mapelli, L. P.; Mari, S. M.; Maricic, J.; Messina, A.; Milincic, R.; Monroe, J.; Morrocchi, M.; Mougeot, X.; Muratova, V. N.; Musico, P.; Nozdrina, A. O.; Oleinik, A.; Ortica, F.; Pagani, L.; Pallavicini, M.; Pandola, L.; Pantic, E.; Paoloni, E.; Pelczar, K.; Pelliccia, N.; Piacentini, S.; Pocar, A.; Poehlmann, D. M.; Pordes, S.; Poudel, S. S.; Pralavorio, P.; Price, D. D.; Ragusa, F.; Razeti, M.; Razeto, A.; Renshaw, A. L.; Rescigno, M.; Rode, J.; Romani, A.; Sablone, D.; Samoylov, O.; Sandford, E.; Sands, W.; Sanfilippo, S.; Savarese, C.; Schlitzer, B.; Semenov, D. A.; Shchagin, A.; Sheshukov, A.; Skorokhvatov, M. D.; Smirnov, O.; Sotnikov, A.; Stracka, S.; Suvorov, Y.; Tartaglia, R.; Testera, G.; Tonazzo, A.; Unzhakov, E. V.; Vishneva, A.; Vogelaar, R. Bruce; Wada, M.; Wang, H.; Wang, Y.; Westerdale, S.; Wojcik, M. M.; Xiao, X.; Yang, C.; Zuzel, G. (2023-04-24)
    We present a novel approach for the search of dark matter in the DarkSide-50 experiment, relying on Bayesian Networks. This method incorporates the detector response model into the likelihood function, explicitly maintaining the connection with the quantity of interest. No assumptions about the linearity of the problem or the shape of the probability distribution functions are required, and there is no need to morph signal and background spectra as a function of nuisance parameters. By expressing the problem in terms of Bayesian Networks, we have developed an inference algorithm based on a Markov Chain Monte Carlo to calculate the posterior probability. A clever description of the detector response model in terms of parametric matrices allows us to study the impact of systematic variations of any parameter on the final results. Our approach not only provides the desired information on the parameter of interest, but also potential constraints on the response model. Our results are consistent with recent published analyses and further refine the parameters of the detector response model.