Electron Noise Generated by Cosmic Muons in the RED-100 Two-Phase Xenon Emission Detector

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

It is shown that the working volume of the RED-100 two-phase emission detector, which operates in a ground-based laboratory with liquid xenon used as a working substance, is a source of single-electron noise signals with a characteristic frequency of ~200 kHz. Possible mechanisms of generation of these noises and methods for their suppression are discussed.

About the authors

D. Yu. Akimov

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

A. V. Luk’yashin

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

A. V. Pinchuk

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

O. E. Razuvaeva

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute); Kurchatov Institute National Research Centre, Kurchatov Complex of Theoretical and Experimental Physics

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia; 117218, Moscow, Russia

D. G. Rudik

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

G. E. Simakov

Kurchatov Institute National Research Centre, Kurchatov Complex of Theoretical and Experimental Physics; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
117218, Moscow, Russia; 115409, Moscow, Russia

V. V. Sosnovtsev

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

A. V. Khromov

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute); National Research Tomsk Polytechnic University

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia; 634050, Tomsk, Russia

A. V. Shakirov

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

A. V. Kumpan

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

V. N. Kornoukhov

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute); Institute for Nuclear Research, Russian Academy of Sciences

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia; 117312, Moscow, Russia

A. M. Konovalov

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

I. S. Aleksandrov

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute); National Research Tomsk Polytechnic University

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia; 634050, Tomsk, Russia

V. A. Belov

Kurchatov Institute National Research Centre, Kurchatov Complex of Theoretical and Experimental Physics; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
117218, Moscow, Russia; 115409, Moscow, Russia

A. I. Bolozdynya

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

A. A. Vasin

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

A. V. Galavanov

Joint Institute for Nuclear Research; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia; 115409, Moscow, Russia

Yu. V. Gusakov

Joint Institute for Nuclear Research; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
141980, Dubna, Moscow oblast, Russia; 115409, Moscow, Russia

A. G. Kovalenko

Kurchatov Institute National Research Centre, Kurchatov Complex of Theoretical and Experimental Physics; National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Email: aibolozdynya@mephi.ru
117218, Moscow, Russia; 115409, Moscow, Russia

E. S. Kozlova

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute); Kurchatov Institute National Research Centre, Kurchatov Complex of Theoretical and Experimental Physics

Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia; 117218, Moscow, Russia

A. V. Etenko

National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute)

Author for correspondence.
Email: aibolozdynya@mephi.ru
115409, Moscow, Russia

References

  1. Долгошеин Б.А., Лебеденко В.Н., Родионов Б.У. // Письма в ЖЭТФ. 1970. Т. 11. № 4. С. 351.
  2. Болоздыня А.И., Егоров О.К., Коршунов А.А., Мирошниченко В.П., Родионов Б.У., Соколов Л.И., Сосновцев В.В. // Письма в ЖЭТФ. 1977. Т. 25. № 9. С. 401.
  3. Bolozdynya A.I., Egorov O.K., Sokolov L.I., Miroshnichenko V.P., Rodionov B.U. Solid State Nuclear Track Detectors / Ed. by H. Francois , Oxford, NY.: Pergamon Press, 1980. P. 29–32.
  4. Болоздыня А.И., Егоров О.К., Мирошниченко В.П., Родионов Б.У., Шувалова Е.Н. // Элементарные частицы и космические лучи. Вып. 5. M.: Атомиздат, 1980. С. 65–72.
  5. APPEC Committee. Direct Detection of Dark Matter – APPEC Committee Report. arXiv:2104.07634v1 [hep-ex] 15 Apr 2021. 106 pp.
  6. The RED-100 collaboration // JINST. 2020. V. 15. P02020. https://doi.org/10.1088/1748-0221/15/02/P02020
  7. Болоздыня А.И., Егоров В.В., Калашников С.Д., Кривошеин С.Д., Мирошниченко В.П., Родионов Б.У. // ПТЭ. 1985. № 4. С. 43.
  8. Bolozdynya A., Egorov V., Koutchenokov A., Safronov G., Smirnov G., Medved S., Morgunov V. // Nucl. Instrum. and Methods A. 1997. V. 385. P. 225.
  9. Bolozdynya A.I. Emission Detectors. Singapore: World Scientific Publishing Company, 2010. https://doi.org/10.1142/6984
  10. Akerib D., Alsum S., Boulton E.M., Boxer B., Brás P., Burdin S., Byram D., Carmona-Benitez M.C., Chan C., Cutter J.E., de Viveiros L., Druszkiewicz E., Fan A., Fiorucci S., Gaitskell R.J. et al. // Phys. Rev. D. 2020. V. 102. P 092004. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.102.092004
  11. Акимов Д.Ю., Болодыня А.И., Коновалов А.М., Кумпан А.В., Меликян Ю.А., Рудик Д.Г., Сосновцев В.В., Хромов А.В., Шакиров А.В. Патент RU 184222 U1. МПК G01T 1/00 (2006.01) // Опубл. 18.10.2018. Бюл. № 29.
  12. Нищета Д.А. Сигналы от одиночных электронов ионизации в детекторе РЭД-100. ВКР бакалавра. НИЯУ МИФИ, 2019.
  13. Sorenson P., Kamdin K. // JINST. 2018. V. 13. P02032. https://doi.org/10.1088/1748-0221/13/02/P02032
  14. Khrapak A.G., Volykhin K.F. // ЖЭTФ. 1999. T. 115. № 2. C. 584.
  15. Christophorou L.G. // Advances in Electronics and Electron Physics. 1978. V. 46. P. 55. https://doi.org/10.106/s0065-2539(08)60411-4
  16. Akimov D.Yu., Belov V.A., Bolozdynya A.I., Burenkov A.A., Efremenko Yu.V., Etenko A.V., Kaplin V.A., Karelin A.K., Khromov A.V., Kirsanov M.A., Klimanov S.G., Kobyakin A.S., Konovalov A.M., Kovalenko A.G., Kuchenkov A.V. et al.// JINST. 2016. V. 11. C03007. https://doi.org/10.1088/1748-0221/11/03/C03007
  17. Анисимов С.Н., Болоздыня А.И., Стеханов В.Н. // Письма в ЖЭТФ. 1984. Т. 40. № 3. С. 829.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (246KB)
Indexing metadata
3.

Download (646KB)
Indexing metadata
4.

Download (458KB)
Indexing metadata
5.

Download (879KB)
Indexing metadata
6.

Download (815KB)
Indexing metadata
7.

Download (49KB)
Indexing metadata
8.

Download (569KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Д.Ю. Акимов, И.С. Александров, В.А. Белов, А.И. Болоздыня, А.А. Васин, А.В. Галаванов, Ю.В. Гусаков, А.Г. Коваленко, Е.С. Козлова, А.М. Коновалов, В.Н. Корноухов, А.В. Кумпан, А.В. Лукьяшин, А.В. Пинчук, О.Е. Разуваева, Д.Г. Рудик, Г.Е. Симаков, В.В. Сосновцев, А.В. Хромов, А.В. Шакиров, А.В. Этенко

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».