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https://hdl.handle.net/20.500.14094/90006056
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90006056
アクセス権
open access
出版タイプ
Version of Record
タイトル
A measurement of the scintillation decay time constant of nuclear recoils in liquid xenon with the XMASS-I detector
著者
XMASS Collaboration ; Abe, K. ; Hiraide, K. ; Ichimura, K. ; Kishimoto, Y. ; Kobayashi, K. ; Kobayashi, M. ; Moriyama, S. ; Nakahata, M. ; Ogawa, H. ; Sato, K. ; Sekiya, H. ; Suzuki, T. ; Takachio, O. ; Takeda, A. ; Tasaka, S. ; Yamashita, M. ; Yang, B. S. ; Kim, N. Y. ; Kim, Y. D. ; Itow, Y. ; Kanzawa, K. ; Masuda, K. ; Martens, K. ; Suzuki, Y. ; Xu, B. D. ; Miuchi, K. ; Oka, N. ; Takeuchi, Y. ; Kim, Y. H. ; Lee, K. B. ; Lee, M. K. ; Fukuda, Y. ; Miyasaka, M. ; Nishijima, K. ; Fushimi, K. ; Kanzaki, G. ; Nakamura, S.
著者名
XMASS Collaboration
著者名
Abe, K.
著者名
Hiraide, K.
著者名
Ichimura, K.
著者名
Kishimoto, Y.
著者名
Kobayashi, K.
著者名
Kobayashi, M.
著者名
Moriyama, S.
著者名
Nakahata, M.
著者名
Ogawa, H.
著者名
Sato, K.
著者名
Sekiya, H.
著者名
Suzuki, T.
著者名
Takachio, O.
著者名
Takeda, A.
著者名
Tasaka, S.
著者名
Yamashita, M.
著者名
Yang, B. S.
著者名
Kim, N. Y.
著者名
Kim, Y. D.
著者名
Itow, Y.
著者名
Kanzawa, K.
著者名
Masuda, K.
著者名
Martens, K.
著者名
Suzuki, Y.
著者名
Xu, B. D.
著者ID
A0394
研究者ID
1000080362440
KUID
https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail?systemId=ac6c60b26acb7242520e17560c007669
著者名
Miuchi, K.
身内, 賢太朗
ミウチ, ケンタロウ
所属機関名
理学研究科
著者名
Oka, N.
著者ID
A0305
研究者ID
1000060272522
KUID
https://kuid-rm-web.ofc.kobe-u.ac.jp/search/detail?systemId=d41525c3fd3afe3a520e17560c007669
著者名
Takeuchi, Y.
竹内, 康雄
タケウチ, ヤスオ
所属機関名
理学研究科
著者名
Kim, Y. H.
著者名
Lee, K. B.
著者名
Lee, M. K.
著者名
Fukuda, Y.
著者名
Miyasaka, M.
著者名
Nishijima, K.
著者名
Fushimi, K.
著者名
Kanzaki, G.
著者名
Nakamura, S.
収録物名
Journal of Instrumentation
巻(号)
13
ページ
P12032-P12032
出版者
IOP Publishing
刊行日
2018-12
公開日
2019-06-05
抄録
We report an in-situ measurement of the nuclear recoil (NR) scintillation decay time constant in liquid xenon (LXe) using the XMASS-I detector at the Kamioka underground laboratory in Japan. XMASS-I is a large single-phase LXe scintillation detector whose purpose is the direct detection of dark matter via NR which can be induced by collisions between Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) and a xenon nucleus. The inner detector volume contains 832 kg of LXe. 252Cf was used as an external neutron source for irradiating the detector. The scintillation decay time constant of the resulting neutron induced NR was evaluated by comparing the observed photon detection times with Monte Carlo simulations. Fits to the decay time prefer two decay time components, one for each of the Xe2* singlet and triplet states, with τS = 4.3 ± 0.6 ns taken from prior research, τT was measured to be 26.9(+0.7)−1.1 ns with a singlet state fraction FS of 0.252(+0.027)(−0.019). We also evaluated the performance of pulse shape discrimination between NR and electron recoil (ER) with the aim of reducing the electromagnetic background in WIMP searches. For a 50% NR acceptance, the ER acceptance was 13.7±1.0% and 4.1±0.7% in the energy ranges of 5–10 keV(ee) and 10–15 keV(ee), respectively.
キーワード
Noble liquid detectors (scintillation, ionization, double-phase)
Particle identification methods
Scintillators, scintillation and light emission processes (solid, gas and liquid scintillators)
カテゴリ
理学研究科
学術雑誌論文
権利
© 2018 The Author(s). Published by IOP Publishing Ltd on behalf of Sissa Medialab.
Original content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 licence. Any further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the title of the work, journal citation and DOI.
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資源タイプ
journal article
言語
English (英語)
eISSN
1748-0221
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DOI
https://doi.org/10.1088/1748-0221/13/12/P12032
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