Enriched TeO$_2$ bolometers with active particle discrimination: towards the CUPID experiment - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Phys.Lett.B Année : 2017

Enriched TeO$_2$ bolometers with active particle discrimination: towards the CUPID experiment

D.R. Artusa
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F.T. Avignone
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J.W. Beeman
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I. Dafinei
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Z. Ge
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C. Gotti
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S. Nagorny
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S. Nisi
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E.B. Norman
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D. Orlandi
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L. Pagnanini
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L. Pattavina
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G. Pessina
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S. Pirro
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C. Rusconi
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K. Schäffner
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N.D. Scielzo
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Y. Zhu
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Résumé

We present the performances of two 92% enriched 130 TeO 2 crystals operated as thermal bolometers in view of a next generation experiment to search for neutrinoless double beta decay of 130 Te. The crystals, 435 g each, show an energy resolution, evaluated at the 2615 keV γ -line of 208 Tl, of 6.5 and 4.3 keV FWHM. The only observable internal radioactive contamination arises from 238 U (15 and 8 μBq/kg, respectively). The internal activity of the most problematic nuclei for neutrinoless double beta decay, 226 Ra and 228 Th, are both evaluated as <3.1 μBq/kg for one crystal and <2.3 μBq/kg for the second. Thanks to the readout of the weak Cherenkov light emitted by β/γ particles by means of Neganov–Luke bolometric light detectors we were able to perform an event-by-event identification of β/γ events with a 95% acceptance level, while establishing a rejection factor of 98.21% and 99.99% for α particles.

Dates et versions

hal-01582701 , version 1 (06-09-2017)

Identifiants

Citer

D.R. Artusa, F.T. Avignone, J.W. Beeman, I. Dafinei, L. Dumoulin, et al.. Enriched TeO$_2$ bolometers with active particle discrimination: towards the CUPID experiment. Phys.Lett.B, 2017, 767, pp.321-329. ⟨10.1016/j.physletb.2017.02.011⟩. ⟨hal-01582701⟩
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