WIMP-nucleon cross-section results from the second science run of ZEPLIN-III

被引:120
作者
Akimov, D. Yu [2 ]
Araujo, H. M. [1 ]
Barnes, E. J. [3 ]
Belov, V. A. [2 ]
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Walker, R. J. [1 ]
机构
[1] Univ London Imperial Coll Sci Technol & Med, High Energy Phys Grp, Blackett Lab, London SW7 2AZ, England
[2] Inst Theoret & Expt Phys, Moscow 117259, Russia
[3] SUPA Univ Edinburgh, Sch Phys & Astron, Edinburgh, Midlothian, Scotland
[4] Univ Coimbra, LIP Coimbra, P-3000 Coimbra, Portugal
[5] Univ Coimbra, Dept Phys, P-3000 Coimbra, Portugal
[6] STFC Rutherford Appleton Lab, Particle Phys Dept, Chilton, England
关键词
ZEPLIN-III; Dark matter; WIMPs; Liquid xenon detectors; DARK-MATTER DETECTOR; LIMITS; PERFORMANCE; SCATTERING;
D O I
10.1016/j.physletb.2012.01.064
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We report experimental upper limits on WIMP-nucleon elastic scattering cross sections from the second science run of ZEPLIN-III at the Boulby Underground Laboratory. A raw fiducial exposure of 1344 kg.days was accrued over 319 days of continuous operation between June 2010 and May 2011. A total of eight events was observed in the signal acceptance region in the nuclear recoil energy range 7-29 key, which is compatible with background expectations. This allows the exclusion of the scalar cross-section above 4.8 x 10(-8) pb near 50 GeV/c(2) WIMP mass with 90% confidence. Combined with data from the first run, this result improves to 3.9 x 10(-8) pb. The corresponding WIMP-neutron spin-dependent cross-section limit is 8.0 x 10(-3) pb. The ZEPLIN programme reaches thus its conclusion at Boulby, having deployed and exploited successfully three liquid xenon experiments of increasing reach. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.
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