Browsing by Author "Derbin, A. V."
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- CALIS - A CALibration Insertion System for the DarkSide-50 dark matter search experimentAgnes, 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.
- Constraints on flavor-diagonal non-standard neutrino interactions from Borexino Phase-IIAgarwalla, S. K.; Agostini, Matteo; Altenmueller, Konrad; Appel, S.; Atroshchenko, Victor; Bagdasarian, Zara; Basilico, D.; Bellini, G.; Benziger, Jay; Bick, D.; Bonfini, G.; Bravo, D.; Caccianiga, B.; Calaprice, F.; Caminata, A.; Cappelli, L.; Cavalcante, P.; Cavanna, F.; Chepurnov, A.; Choi, K.; D'Angelo, D.; Davini, S.; Derbin, A. V.; Di Giacinto, A.; Di Marcello, V.; Ding, X. F.; Di Ludovico, Antonio; Di Noto, Lea; Drachnev, I.; Fomenko, K.; Formozov, A.; Franco, D.; Gabriele, Federico; Galbiati, C.; Gschwender, M.; Ghiano, C.; Giammarchi, Marco; Goretti, A.; Gromov, M.; Guffanti, D.; Hagner, C.; Hungerford, Ed V.; Ianni, Aldo; Ianni, Andrea; Jany, A.; Jeschke, D.; Kumaran, S.; Kobychev, V.; Korga, G.; Lachenmaier, Tobias; Laubenstein, Matthias; Litvinovich, E.; Lombardi, Paolo; Ludhova, L.; Lukyanchenko, G.; Lukyanchenko, L.; Machulin, I. N.; Manuzio; Marcocci, S.; Maricic, Jelena; Martyn, J.; Meroni, E.; Meyer, M.; Miramonti, L.; Misiaszek, M.; Muratova, V. N.; Neumair, B.; Nieslony, M.; Oberauer, L.; Orekhov, V.; Ortica, F.; Pallavicini, M.; Papp, L.; Penek, O.; Pietrofaccia, L.; Pilipenko, N.; Pocar, A.; Raikov, G.; Ranucci, G.; Razeto, A.; Re, A.; Redchuk, M.; Romani, A.; Rossi, Nicola; Rottenanger, Sebastian; Schoenert, S.; Semenov, D. A.; Skorokhvatov, Mikhail D.; Smirnov, O. Y.; Sotnikov, A.; Sun, C.; Suvorov, Yura; Takeuchi, Tatsu; Tartaglia, R.; Testera, G.; Thurn, J.; Unzhakov, E. V.; Vishneva, A.; Vogelaar, R. Bruce; von Feilitzsch, F.; Wojcik, M. M.; Wurm, M.; Zaimidoroga, O.; Zavatarelli, S.; Zuber, Kai; Zuzel, G. (2020-02-05)The Borexino detector measures solar neutrino fluxes via neutrino-electron elastic scattering. Observed spectra are determined by the solar-nu(e) survival probability P-ee(E), and the chiral couplings of the neutrino and electron. Some theories of physics beyond the Standard Model postulate the existence of Non-Standard Interactions (NSI's) which modify the chiral couplings and P-ee(E). In this paper, we search for such NSI's, in particular, flavor-diagonal neutral current interactions that modify the nu(e)e and nu(tau)e couplings using Borexino Phase II data. Standard Solar Model predictions of the solar neutrino fluxes for both high- and low-metallicity assumptions are considered. No indication of new physics is found at the level of sensitivity of the detector and constraints on the parameters of the NSI's are placed. In addition, with the same dataset the value of sin(2)theta(W) is obtained with a precision comparable to that achieved in reactor antineutrino experiments .
- The DarkSide Multiton Detector for the Direct Dark Matter SearchAalseth, 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.
- Light Sterile Neutrinos: A White PaperAbazajian, Kevork N.; Acero, M. A.; Agarwalla, S. K.; Aguilar-Arevalo, A. A.; Albright, C. H.; Antusch, S.; Arguelles, C. A.; Balantekin, A. B.; Barenboim, G.; Barger, V.; Bernardini, P.; Bezrukov, F.; Bjaelde, O. E.; Bogacz, S. A.; Bowden, N. S.; Boyarsky, A.; Bravar, A.; Berguno, D. B.; Brice, S. J.; Bross, A. D.; Caccianiga, B.; Cavanna, F.; Chun, E. J.; Cleveland, B. T.; Collin, A. P.; Coloma, P.; Conrad, Janet M.; Cribier, M.; Cucoanes, A. S.; D'Olivo, J. C.; Das, S.; Gouvea, A. D.; Derbin, A. V.; Dharmapalan, R.; Diaz, J. S.; Ding, X. J.; Djurcic, Zelimir; Donini, A.; Duchesneau, D.; Ejiri, H.; Elliott, S. R.; Ernst, D. J.; Esmaili, A.; Evans, J. J.; Fernandez-Martinez, Enrique; Figueroa-Feliciano, E.; Fleming, B. T.; Formaggio, J. A.; Franco, D.; Gaffiot, J.; Gandhi, R.; Gao, Y.; Garvey, G. T.; Gavrin, V. N.; Ghoshal, P.; Gibin, D.; Giunti, C.; Gninenko, S. N.; Gorbachev, V. V.; Gorbunov, D. S.; Guenette, R.; Guglielmi, A.; Halzen, F.; Hamann, J.; Hannestad, S.; Haxton, W.; Heeger, K. M.; Henning, R.; Hernandez, P.; Huber, Patrick; Huelsnitz, W.; Ianni, A.; Ibragimova, T. V.; Karadzhov, Y.; Karagiorgi, Georgia S.; Keefer, G.; Kim, Y. D.; Kopp, J.; Kornoukhov, V. N.; Kusenko, A.; Kyberd, P.; Langacker, P.; Lasserre, T.; Laveder, M.; Letourneau, A.; Lhuillier, D.; Li, Y. F.; Lindner, M.; Link, Jonathan M.; Littlejohn, B. L.; Lombardi, Paolo; Long, K.; Lopez-Pavon, J.; Louis, W. C.; Ludhova, L.; Lykken, J. D.; Machado, P. A. N.; Maltoni, M.; Mann, W. A.; Marfatia, D.; Mariani, Camillo; Matveev, V. A.; Mavromatos, N. E.; Melchiorri, A.; Meloni, David; Mena, O.; Mention, G.; Merle, A.; Meroni, E.; Mezzetto, M.; Mills, G. B.; Minic, Djordje; Miramonti, L.; Mohapatra, D.; Mohapatra, R. N.; Montanari, C.; Mori, Y.; Mueller, T. A.; Mumm, H. P.; Muratova, V. N.; Nelson, A. E.; Nico, J. S.; Noah, E.; Nowak, J.; Smirnov, O. Y.; Obolensky, M.; Pakvasa, S.; Palamara, O.; Pallavicini, M.; Pascoli, S.; Patrizii, L.; Pavlovic, Z.; Peres, O. L. G.; Pessard, H.; Pietropaolo, F.; Pitt, M. L.; Popovic, M.; Pradler, J.; Ranucci, G.; Ray, H.; Razzaque, S.; Rebel, B.; Robertson, R. G. H.; Rodejohann, W.; Rountree, S. D.; Rubbia, C.; Ruchayskiy, O.; Sala, P. R.; Scholberg, K.; Schwetz, T.; Shaevitz, Marjorie Hansen; Shaposhnikov, M.; Shrock, R.; Simone, S.; Skorokhvatov, Mikhail D.; Sorel, M.; Sousa, A.; Spergel, D. N.; Spitz, Joshua; Stanco, L.; Stancu, Ion; Suzuki, A.; Takeuchi, Tatsu; Tamborra, Irene; Tang, J.; Testera, G.; Tian, X. C.; Tonazzo, A.; Tunnell, C. D.; Water, R. G. V. D.; Verde, L.; Veretenkin, E. P.; Vignoli, C.; Vivier, M.; Vogelaar, R. Bruce; Wascko, M. O.; Wilkerson, J. F.; Winter, W.; Wong, Y. Y. Y.; Yanagida, T. T.; Yasuda, O.; Yeh, M.; Yermia, F.; Yokley, Z. W.; Zeller, Geralyn P.; Zhan, L.; Zhang, H. (2012-04)This white paper addresses the hypothesis of light sterile neutrinos based on recent anomalies observed in neutrino experiments and the latest astrophysical data.
- Measurement of isotopic separation of argon with the prototype of the cryogenic distillation plant Aria for dark matter searchesAaron, 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.
- Modulations of the cosmic muon signal in ten years of Borexino dataAgostini, Matteo; Altenmueller, Konrad; Appel, S.; Atroshchenko, Victor; Bagdasarian, Zara; Basilico, D.; Bellini, G.; Benziger, Jay; Bick, D.; Bolognino, Irene; Bonfini, G.; Bravo, D.; Caccianiga, B.; Calaprice, F.; Caminata, A.; Caprioli, S.; Carlini, M.; Cavalcante, P.; Cavanna, F.; Chepurnov, A.; Choi, K.; Collica, L.; D'Angelo, D.; Davini, S.; Derbin, A. V.; Ding, X. F.; Di Ludovico, Antonio; Di Noto, Lea; Drachnev, I.; Fomenko, K.; Formozov, A.; Franco, D.; Gabriele, Federico; Galbiati, C.; Gschwender, M.; Ghiano, C.; Giammarchi, Marco; Goretti, A.; Gromov, M.; Guffanti, D.; Hagner, C.; Houdy, T.; Hungerford, Ed V.; Ianni, Aldo; Ianni, Andrea; Jany, A.; Jeschke, D.; Kobychev, V.; Korablev, D.; Korga, G.; Kudryavtsev, V. A.; Kumaran, S.; Lachenmaier, Tobias; Laubenstein, Matthias; Litvinovich, E.; Lombardi, Francesco; Lombardi, Paolo; Ludhova, L.; Lukyanchenko, G.; Lukyanchenko, L.; Machulin, I. N.; Manuzio, G.; Marcocci, S.; Maricic, Jelena; Martyn, J.; Meighen-Berger, S.; Meroni, E.; Meyer, M.; Miramonti, L.; Misiaszek, M.; Muratova, V. N.; Neumair, B.; Nieslony, M.; Oberauer, L.; Opitz, B.; Orekhov, V.; Ortica, F.; Pallavicini, M.; Papp, L.; Penek, Oe; Pietrofaccia, L.; Pilipenko, N.; Pocar, A.; Porcelli, A.; Raikov, G.; Ranucci, G.; Razeto, A.; Re, A.; Redchuk, M.; Romani, A.; Rossi, Nicola; Rottenanger, Sebastian; Schoenert, S.; Semenov, D. A.; Skorokhvatov, Mikhail D.; Smirnov, O. Y.; Sotnikov, A.; Stokes, Lee F. F.; Suvorov, Yura; Tartaglia, R.; Testera, G.; Thurn, J.; Toropova, M.; Unzhakov, E. V.; Vishneva, A.; Vogelaar, R. Bruce; von Feilitzsch, F.; Weinz, S.; Wojcik, M. M.; Wurm, M.; Yokley, Z. W.; Zaimidoroga, O.; Zavatarelli, S.; Zuber, Kai; Zuzel, G. (2019-02)We have measured the flux of cosmic muons in the Laboratori Nazionali del Gran Sasso at 3800 m.w.e. to be (3.432 +/- 0.003) center dot 10(-4) m(-2) s(-1) based on ten years of Borexino data acquired between May 2007 and May 2017. A seasonal modulation with a period of (366.3 +/- 0.6) d and a relative amplitude of (1.36 +/- 0.04)% is observed. The phase is measured to be (181.7 +/- 0.4) d, corresponding to a maximum at the 1 st of July. Using data inferred from global atmospheric models, we show the muon flux to be positively correlated with the atmospheric temperature and measure the e ff ective temperature coe ffi cient alpha(T) = 0.90 +/- 0.02. The origin of cosmic muons from pion and kaon decays in the atmosphere allows to interpret the e ff ective temperature coe ffi cient as an indirect measurement of the atmospheric kaon-topion production ratio r(K/pi) = 0.11(-0.07)(+0.11) for primary energies above 18TeV. We find evidence for a long-term modulation of the muon flux with a period of similar to 3000 d and a maximum in June 2012 that is not present in the atmospheric temperature data. A possible correlation between this modulation and the solar activity is investigated. The cosmogenic neutron production rate is found to show a seasonal modulation in phase with the cosmic muon flux but with an increased amplitude of (2.6 +/- 0.4)%.
- Search for low mass dark matter in DarkSide-50: the bayesian network approachAgnes, 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.