2
|
Alpert B, Balata M, Bennett D, Biasotti M, Boragno C, Brofferio C, Ceriale V, Corsini D, Day PK, De Gerone M, Dressler R, Faverzani M, Ferri E, Fowler J, Gatti F, Giachero A, Hays-Wehle J, Heinitz S, Hilton G, Köster U, Lusignoli M, Maino M, Mates J, Nisi S, Nizzolo R, Nucciotti A, Pessina G, Pizzigoni G, Puiu A, Ragazzi S, Reintsema C, Gomes MR, Schmidt D, Schumann D, Sisti M, Swetz D, Terranova F, Ullom J. HOLMES: The electron capture decay of [Formula: see text]Ho to measure the electron neutrino mass with sub-eV sensitivity. THE EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL. C, PARTICLES AND FIELDS 2015; 75:112. [PMID: 25995704 PMCID: PMC4423878 DOI: 10.1140/epjc/s10052-015-3329-5] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 0.4] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/18/2014] [Accepted: 02/19/2015] [Indexed: 05/29/2023]
Abstract
The European Research Council has recently funded HOLMES, a new experiment to directly measure the neutrino mass. HOLMES will perform a calorimetric measurement of the energy released in the decay of [Formula: see text]Ho. The calorimetric measurement eliminates systematic uncertainties arising from the use of external beta sources, as in experiments with beta spectrometers. This measurement was proposed in 1982 by A. De Rujula and M. Lusignoli, but only recently the detector technological progress allowed to design a sensitive experiment. HOLMES will deploy a large array of low temperature microcalorimeters with implanted [Formula: see text]Ho nuclei. The resulting mass sensitivity will be as low as 0.4 eV. HOLMES will be an important step forward in the direct neutrino mass measurement with a calorimetric approach as an alternative to spectrometry. It will also establish the potential of this approach to extend the sensitivity down to 0.1 eV. We outline here the project with its technical challenges and perspectives.
Collapse
Affiliation(s)
- B. Alpert
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - M. Balata
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), INFN, Assergi, AQ Italy
| | - D. Bennett
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - M. Biasotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genoa, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Genova, Genoa, Italy
| | - C. Boragno
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genoa, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Genova, Genoa, Italy
| | - C. Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - V. Ceriale
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genoa, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Genova, Genoa, Italy
| | - D. Corsini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genoa, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Genova, Genoa, Italy
| | - P. K. Day
- Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology (CALTECH), Pasadena, CA USA
| | - M. De Gerone
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genoa, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Genova, Genoa, Italy
| | - R. Dressler
- Paul Scherrer Institut (PSI), Villigen, Switzerland
| | - M. Faverzani
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - E. Ferri
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - J. Fowler
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - F. Gatti
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genoa, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Genova, Genoa, Italy
| | - A. Giachero
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - J. Hays-Wehle
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - S. Heinitz
- Paul Scherrer Institut (PSI), Villigen, Switzerland
| | - G. Hilton
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - U. Köster
- Institut Laue-Langevin (ILL), Grenoble, France
| | - M. Lusignoli
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma 1, Rome, Italy
| | - M. Maino
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - J. Mates
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - S. Nisi
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), INFN, Assergi, AQ Italy
| | - R. Nizzolo
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - A. Nucciotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - G. Pessina
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - G. Pizzigoni
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genoa, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Genova, Genoa, Italy
| | - A. Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - S. Ragazzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - C. Reintsema
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - M. Ribeiro Gomes
- Multidisciplinary Centre for Astrophysics (CENTRA-IST), University of Lisbon, Lisbon, Portugal
| | - D. Schmidt
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - D. Schumann
- Paul Scherrer Institut (PSI), Villigen, Switzerland
| | - M. Sisti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - D. Swetz
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| | - F. Terranova
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milan, Italy
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Milano-Bicocca, Milan, Italy
| | - J. Ullom
- National Institute of Standards and Technology (NIST), Boulder, CO USA
| |
Collapse
|