Search for low-mass WIMPs with EDELWEISS-II heat-and-ionization detectors

被引:104
作者
Armengaud, E. [1 ]
Augier, C. [2 ]
Benoit, A. [3 ]
Berge, L. [4 ]
Bergmann, T. [5 ]
Bluemer, J. [6 ,7 ]
Broniatowski, A. [4 ]
Brudanin, V. [8 ]
Censier, B. [2 ]
Chapellier, M. [4 ]
Charlieux, F. [2 ]
Couedo, F. [4 ]
Coulter, P. [9 ]
Cox, G. A. [6 ]
Domange, J. [1 ,4 ]
Drillien, A. A. [4 ]
Dumoulin, L. [4 ]
Eitel, K. [7 ]
Filosofov, D. [8 ]
Fourches, N. [1 ]
Gascon, J. [2 ]
Gerbier, G. [1 ]
Gironnet, J. [2 ]
Gros, M. [1 ]
Henry, S. [9 ]
Heuermann, G. [6 ]
Herve, S. [1 ]
Juillard, A. [2 ]
Kleifges, M. [5 ]
Kluck, H. [6 ]
Kozlov, V. [7 ]
Kraus, H. [9 ]
Kudryavtsev, V. A. [10 ]
Le Sueur, H. [4 ]
Loaiza, P. [11 ]
Marnieros, S. [4 ]
Menshikov, A. [5 ]
Navick, X-F. [1 ]
Nones, C. [1 ]
Olivieri, E. [4 ]
Pari, P. [12 ]
Paul, B. [1 ]
Robinson, M. [10 ]
Rozov, S. [8 ]
Sanglard, V. [2 ]
Schmidt, B. [6 ]
Siebenborn, B. [6 ]
Tcherniakhovski, D. [5 ]
Torrento-Coello, A. S. [1 ]
Vagneron, L. [2 ]
机构
[1] CEA, Ctr Etud Saclay, IRFU, F-91191 Gif Sur Yvette, France
[2] Univ Lyon 1, CNRS, IPNL, IN2P3, F-69622 Villeurbanne, France
[3] CNRS Neel, F-38042 Grenoble 9, France
[4] Univ Paris 11, CNRS, IN2P3, CSNSM, F-91405 Orsay, France
[5] Karlsruhe Inst Technol, Inst Prozessdatenverarbeitung & Elekt, D-76021 Karlsruhe, Germany
[6] Karlsruhe Inst Technol, Inst Expt Kernphys, D-76128 Karlsruhe, Germany
[7] Karlsruhe Inst Technol, Inst Kernphys, D-76021 Karlsruhe, Germany
[8] JINR, Lab Nacl Problems, Dubna 141980, Russia
[9] Univ Oxford, Dept Phys, Oxford OX1 3RH, England
[10] Univ Sheffield, Dept Phys & Astron, Sheffield S3 7RH, S Yorkshire, England
[11] CEA, CNRS, Lab Souterrain Modane, F-73500 Modane, France
[12] CEA, Ctr Etud Saclay, IRAMIS, F-91191 Gif Sur Yvette, France
来源
PHYSICAL REVIEW D | 2012年 / 86卷 / 05期
基金
英国科学技术设施理事会; 俄罗斯基础研究基金会;
关键词
DARK-MATTER; GERMANIUM DETECTORS;
D O I
10.1103/PhysRevD.86.051701
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We report on a search for low-energy (E < 20 keV) WIMP-induced nuclear recoils using data collected in 2009-2010 by EDELWEISS from four germanium detectors equipped with thermal sensors and an electrode design (ID) which allows to efficiently reject several sources of background. The data indicate no evidence for an exponential distribution of low-energy nuclear recoils that could be attributed to WIMP elastic scattering after an exposure of 113 kg . d. For weakly interacting massive particles (WIMPs) of mass 10 GeV, the observation of one event in the WIMP search region results in a 90% C. L. limit of 1.0 x 10(-5) pb on the spin-independent WIMP-nucleon scattering cross-section, which constrains the parameter space associated with the findings reported by the CoGeNT, DAMA and CRESST experiments.
引用
收藏
页数:6
相关论文
共 21 条
  • [1] Search for an Annual Modulation in a p-Type Point Contact Germanium Dark Matter Detector
    Aalseth, C. E.
    Barbeau, P. S.
    Colaresi, J.
    Collar, J. I.
    Leon, J. Diaz
    Fast, J. E.
    Fields, N.
    Hossbach, T. W.
    Keillor, M. E.
    Kephart, J. D.
    Knecht, A.
    Marino, M. G.
    Miley, H. S.
    Miller, M. L.
    Orrell, J. L.
    Radford, D. C.
    Wilkerson, J. F.
    Yocum, K. M.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (14)
  • [2] Combined limits on WIMPs from the CDMS and EDELWEISS experiments
    Ahmed, Z.
    Akerib, D. S.
    Armengaud, E.
    Arrenberg, S.
    Augier, C.
    Bailey, C. N.
    Balakishiyeva, D.
    Baudis, L.
    Bauer, D. A.
    Benoit, A.
    Berge, L.
    Bluemer, J.
    Brink, P. L.
    Broniatowski, A.
    Bruch, T.
    Brudanin, V.
    Bunker, R.
    Cabrera, B.
    Caldwell, D. O.
    Censier, B.
    Chapellier, M.
    Chardin, G.
    Charlieux, F.
    Cooley, J.
    Coulter, P.
    Cox, G. A.
    Cushman, P.
    Daal, M.
    Defay, X.
    De Jesus, M.
    DeJongh, F.
    Di Stefano, P. C. F.
    Dolgorouki, Y.
    Domange, J.
    Dumoulin, L.
    Dragowsky, M. R.
    Eitel, K.
    Fallows, S.
    Figueroa-Feliciano, E.
    Filippini, J.
    Filosofov, D.
    Fourches, N.
    Fox, J.
    Fritts, M.
    Gascon, J.
    Gerbier, G.
    Gironnet, J.
    Golwala, S. R.
    Gros, M.
    Hall, J.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2011, 84 (01):
  • [3] Results from a Low-Energy Analysis of the CDMS II Germanium Data
    Ahmed, Z.
    Akerib, D. S.
    Arrenberg, S.
    Bailey, C. N.
    Balakishiyeva, D.
    Baudis, L.
    Bauer, D. A.
    Brink, P. L.
    Bruch, T.
    Bunker, R.
    Cabrera, B.
    Caldwell, D. O.
    Cooley, J.
    do Couto e Silva, E.
    Cushman, P.
    Daal, M.
    DeJongh, F.
    Di Stefano, P.
    Dragowsky, M. R.
    Duong, L.
    Fallows, S.
    Figueroa-Feliciano, E.
    Filippini, J.
    Fox, J.
    Fritts, M.
    Golwala, S. R.
    Hall, J.
    Hennings-Yeomans, R.
    Hertel, S. A.
    Holmgren, D.
    Hsu, L.
    Huber, M. E.
    Kamaev, O.
    Kiveni, M.
    Kos, M.
    Leman, S. W.
    Liu, S.
    Mahapatra, R.
    Mandic, V.
    McCarthy, K. A.
    Mirabolfathi, N.
    Moore, D.
    Nelson, H.
    Ogburn, R. W.
    Phipps, A.
    Pyle, M.
    Qiu, X.
    Ramberg, E.
    Rau, W.
    Reisetter, A.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 106 (13)
  • [4] Dark Matter Search Results from the CDMS II Experiment
    Ahmed, Z.
    Akerib, D. S.
    Arrenberg, S.
    Bailey, C. N.
    Balakishiyeva, D.
    Baudis, L.
    Bauer, D. A.
    Brink, P. L.
    Bruch, T.
    Bunker, R.
    Cabrera, B.
    Caldwell, D. O.
    Cooley, J.
    Cushman, P.
    Daal, M.
    DeJongh, F.
    Dragowsky, M. R.
    Duong, L.
    Fallows, S.
    Figueroa-Feliciano, E.
    Filippini, J.
    Fritts, M.
    Golwala, S. R.
    Grant, D. R.
    Hall, J.
    Hennings-Yeomans, R.
    Hertel, S. A.
    Holmgren, D.
    Hsu, L.
    Huber, M. E.
    Kamaev, O.
    Kiveni, M.
    Kos, M.
    Leman, S. W.
    Mahapatra, R.
    Mandic, V.
    McCarthy, K. A.
    Mirabolfathi, N.
    Moore, D.
    Nelson, H.
    Ogburn, R. W.
    Phipps, A.
    Pyle, M.
    Qiu, X.
    Ramberg, E.
    Rau, W.
    Reisetter, A.
    Saab, T.
    Sadoulet, B.
    Sander, J.
    [J]. SCIENCE, 2010, 327 (5973) : 1619 - 1621
  • [5] Search for Light Dark Matter in XENON10 Data
    Angle, J.
    Aprile, E.
    Arneodo, F.
    Baudis, L.
    Bernstein, A.
    Bolozdynya, A. I.
    Coelho, L. C. C.
    Dahl, C. E.
    DeViveiros, L.
    Ferella, A. D.
    Fernandes, L. M. P.
    Fiorucci, S.
    Gaitskell, R. J.
    Giboni, K. L.
    Gomez, R.
    Hasty, R.
    Kastens, L.
    Kwong, J.
    Lopes, J. A. M.
    Madden, N.
    Manalaysay, A.
    Manzur, A.
    McKinsey, D. N.
    Monzani, M. E.
    Ni, K.
    Oberlack, U.
    Orboeck, J.
    Plante, G.
    Santorelli, R.
    dos Santos, J. M. F.
    Schulte, S.
    Shagin, P.
    Shutt, T.
    Sorensen, P.
    Winant, C.
    Yamashita, M.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (05)
  • [6] Results from 730 kg days of the CRESST-II Dark Matter search
    Angloher, G.
    Bauer, M.
    Bavykina, I.
    Bento, A.
    Bucci, C.
    Ciemniak, C.
    Deuter, G.
    von Feilitzsch, F.
    Hauff, D.
    Huff, P.
    Isaila, C.
    Jochum, J.
    Kiefer, M.
    Kimmerle, M.
    Lanfranchi, J. -C.
    Petricca, F.
    Pfister, S.
    Potzel, W.
    Proebst, F.
    Reindl, F.
    Roth, S.
    Rottler, K.
    Sailer, C.
    Schaffner, K.
    Schmaler, J.
    Scholl, S.
    Seidel, W.
    v. Sivers, M.
    Stodolsky, L.
    Strandhagen, C.
    Strauss, R.
    Tanzke, A.
    Usherov, I.
    Wawoczny, S.
    Willers, M.
    Zoeller, A.
    [J]. EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C, 2012, 72 (04):
  • [7] Dark Matter Results from 100 Live Days of XENON100 Data
    Aprile, E.
    Arisaka, K.
    Arneodo, F.
    Askin, A.
    Baudis, L.
    Behrens, A.
    Bokeloh, K.
    Brown, E.
    Bruch, T.
    Bruno, G.
    Cardoso, J. M. R.
    Chen, W. -T.
    Choi, B.
    Cline, D.
    Duchovni, E.
    Fattori, S.
    Ferella, A. D.
    Gao, F.
    Giboni, K. -L.
    Gross, E.
    Kish, A.
    Lam, C. W.
    Lamblin, J.
    Lang, R. F.
    Levy, C.
    Lim, K. E.
    Lin, Q.
    Lindemann, S.
    Lindner, M.
    Lopes, J. A. M.
    Lung, K.
    Undagoitia, T. Marrodan
    Mei, Y.
    Fernandez, A. J. Melgarejo
    Ni, K.
    Oberlack, U.
    Orrigo, S. E. A.
    Pantic, E.
    Persiani, R.
    Plante, G.
    Ribeiro, A. C. C.
    Santorelli, R.
    dos Santos, J. M. F.
    Sartorelli, G.
    Schumann, M.
    Selvi, M.
    Shagin, P.
    Simgen, H.
    Teymourian, A.
    Thers, D.
    [J]. PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 107 (13)
  • [8] Final results of the EDELWEISS-II WIMP search using a 4-kg array of cryogenic germanium detectors with interleaved electrodes
    Armengaud, E.
    Augier, C.
    Benoit, A.
    Berge, L.
    Bluemer, J.
    Broniatowski, A.
    Brudanin, V.
    Censier, B.
    Chardin, G.
    Chapellier, M.
    Charlieux, F.
    Coulter, P.
    Cox, G. A.
    Defay, X.
    De Jesus, M.
    Dolgorouki, Y.
    Domange, J.
    Dumoulin, L.
    Eitel, K.
    Filosofov, D.
    Fourches, N.
    Gascon, J.
    Gerbier, G.
    Gironnet, J.
    Gros, M.
    Henry, S.
    Herve, S.
    Juillard, A.
    Kluck, H.
    Kozlov, V.
    Kraus, H.
    Kudryavtsev, V. A.
    Loaiza, P.
    Marnieros, S.
    Navick, X. -F.
    Nones, C.
    Olivieri, E.
    Pari, P.
    Pattavina, L.
    Paul, B.
    Robinson, M.
    Rozov, S.
    Sanglard, V.
    Schmidt, B.
    Scorza, S.
    Semikh, S.
    Torrento-Coello, A. S.
    Vagneron, L.
    Verdier, M. -A.
    Walker, R. J.
    [J]. PHYSICS LETTERS B, 2011, 702 (05) : 329 - 335
  • [9] First results of the EDELWEISS-II WIMP search using Ge cryogenic detectors with interleaved electrodes
    Armengaud, E.
    Augier, C.
    Benoit, A.
    Berge, L.
    Besida, O.
    Bluemer, J.
    Broniatowski, A.
    Chantelauze, A.
    Chapellier, M.
    Chardin, G.
    Charlieux, F.
    Collin, S.
    Defay, X.
    De Jesus, M.
    Di Stefano, P.
    Dolgorouki, Y.
    Domange, J.
    Dumoulin, L.
    Eitel, K.
    Gascon, J.
    Gerbier, G.
    Gros, M.
    Hannawald, M.
    Herve, S.
    Juillard, A.
    Kluck, H.
    Kozlov, V.
    Lemrani, R.
    Loaiza, P.
    Lubashevskiy, A.
    Marnieros, S.
    Navick, X. -F.
    Olivieri, E.
    Parie, P.
    Paul, B.
    Rozov, S.
    Sanglard, V.
    Scorza, S.
    Semikh, S.
    Torrento-Coello, A. S.
    Vagneron, L.
    Verdier, M. -A.
    Yakushev, E.
    [J]. PHYSICS LETTERS B, 2010, 687 (4-5) : 294 - 298
  • [10] REVIEW OF PARTICLE PHYSICS Particle Data Group
    Beringer, J.
    Arguin, J. -F.
    Barnett, R. M.
    Copic, K.
    Dahl, O.
    Groom, D. E.
    Lin, C. -J.
    Lys, J.
    Murayama, H.
    Wohl, C. G.
    Yao, W. -M.
    Zyla, P. A.
    Amsler, C.
    Antonelli, M.
    Asner, D. M.
    Baer, H.
    Band, H. R.
    Basaglia, T.
    Bauer, C. W.
    Beatty, J. J.
    Belousov, V. I.
    Bergren, E.
    Bernardi, G.
    Bertl, W.
    Bethke, S.
    Bichsel, H.
    Biebel, O.
    Blucher, E.
    Blusk, S.
    Brooijmans, G.
    Buchmueller, O.
    Cahn, R. N.
    Carena, M.
    Ceccucci, A.
    Chakraborty, D.
    Chen, M. -C.
    Chivukula, R. S.
    Cowan, G.
    D'Ambrosio, G.
    Damour, T.
    de Florian, D.
    de Gouvea, A.
    DeGrand, T.
    de Jong, P.
    Dissertori, G.
    Dobrescu, B.
    Doser, M.
    Drees, M.
    Edwards, D. A.
    Eidelman, S.
    [J]. PHYSICAL REVIEW D, 2012, 86 (01):