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Ini’ C, Foti PV, Duminuco A, Farina R, Clemenza M, Tiralongo F, David E, Palmucci S, Palumbo GA, Basile A. Renal extramedullary hematopoiesis as an epiphenomenon of bone marrow dysfunction in a patient with primary myelofibrosis: A rare case report. Radiol Case Rep 2024; 19:2286-2291. [PMID: 38559653 PMCID: PMC10978450 DOI: 10.1016/j.radcr.2024.02.083] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/27/2023] [Revised: 02/19/2024] [Accepted: 02/25/2024] [Indexed: 04/04/2024] Open
Abstract
Extramedullary hematopoiesis represents a clinical compensatory condition characterized by the growth of hematopoietic tissue outside the bone marrow. It can mainly occur in patient with myeloproliferative disorders where alteration or neoplastic invasion of the bone marrow causes ineffective production of blood cells with the recruitment of progenitrix blood cells in non-hematopoietic organs, including kidneys. Renal extramedullary hematopoiesis is a rare condition manifesting as parenchymal or perirenal soft tissue masses with different patterns mimicking neoplasms, infectious or vascular diseases. We describe a unique case of a patient affected by primary myelofibrosis underwent ultrasound and magnetic resonance examinations showing bilateral perirenal alterations to be related to hemopoietic tissue. We also focused on the pathophysiology of this condition with imaging correlation. The case we present emphasises the importance of recognising the main radiological features of renal extramedullary hematopoiesis. MR examination should become part of the diagnostic pathway of the patient with primary myelofibrosis.
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Affiliation(s)
- Corrado Ini’
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania —Radiology I Unit, University Hospital Policlinico “G. Rodolico-San Marco”, Via Santa Sofia 78, 95123 Catania, Italy
| | - Pietro Valerio Foti
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania —Radiology I Unit, University Hospital Policlinico “G. Rodolico-San Marco”, Via Santa Sofia 78, 95123 Catania, Italy
- NANOMED-Research Centre for Nanomedicine and Pharmaceutical Nanotechnology, University of Catania, 95125 Catania, Italy
- Centro di Ricerca Multidisciplinare “Chirurgia delle Sindromi Malformative Complesse della Transizione e dell'Età Adulta” (ChiSMaCoTA), Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania, 95123 Catania, Italy
| | - Andrea Duminuco
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania, 95123 Catania, Italy
| | - Renato Farina
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania —Radiology I Unit, University Hospital Policlinico “G. Rodolico-San Marco”, Via Santa Sofia 78, 95123 Catania, Italy
| | - Mariangela Clemenza
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania —Radiology I Unit, University Hospital Policlinico “G. Rodolico-San Marco”, Via Santa Sofia 78, 95123 Catania, Italy
| | - Francesco Tiralongo
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania —Radiology I Unit, University Hospital Policlinico “G. Rodolico-San Marco”, Via Santa Sofia 78, 95123 Catania, Italy
| | - Emanuele David
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania —Radiology I Unit, University Hospital Policlinico “G. Rodolico-San Marco”, Via Santa Sofia 78, 95123 Catania, Italy
| | - Stefano Palmucci
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania —Radiology I Unit, University Hospital Policlinico “G. Rodolico-San Marco”, Via Santa Sofia 78, 95123 Catania, Italy
| | - Giuseppe Alberto Palumbo
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania, 95123 Catania, Italy
| | - Antonio Basile
- Department of Medical Surgical Sciences and Advanced Technologies “G.F. Ingrassia”, University of Catania —Radiology I Unit, University Hospital Policlinico “G. Rodolico-San Marco”, Via Santa Sofia 78, 95123 Catania, Italy
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Adams DQ, Alduino C, Alfonso K, Avignone FT, Azzolini O, Bari G, Bellini F, Benato G, Biassoni M, Branca A, Brofferio C, Bucci C, Camilleri J, Caminata A, Campani A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Cappelli L, Cardani L, Carniti P, Casali N, Chiesa D, Clemenza M, Copello S, Cosmelli C, Cremonesi O, Creswick RJ, D'Addabbo A, Dafinei I, Davis CJ, Dell'Oro S, Di Domizio S, Dompè V, Fang DQ, Fantini G, Faverzani M, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Franceschi MA, Freedman SJ, Fu SH, Fujikawa BK, Giachero A, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Gutierrez TD, Han K, Heeger KM, Huang RG, Huang HZ, Johnston J, Keppel G, Kolomensky YG, Ligi C, Ma L, Ma YG, Marini L, Maruyama RH, Mayer D, Mei Y, Moggi N, Morganti S, Napolitano T, Nastasi M, Nikkel J, Nones C, Norman EB, Nucciotti A, Nutini I, O'Donnell T, Ouellet JL, Pagan S, Pagliarone CE, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pira C, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rosenfeld C, Rusconi C, Sakai M, Sangiorgio S, Schmidt B, Scielzo ND, Sharma V, Singh V, Sisti M, Speller D, Surukuchi PT, Taffarello L, Terranova F, Tomei C, Vetter KJ, Vignati M, Wagaarachchi SL, Wang BS, Welliver B, Wilson J, Wilson K, Winslow LA, Zimmermann S, Zucchelli S. Erratum: Measurement of the 2νββ Decay Half-Life of ^{130}Te with CUORE [Phys. Rev. Lett. 126, 171801 (2021)]. Phys Rev Lett 2023; 131:249902. [PMID: 38181163 DOI: 10.1103/physrevlett.131.249902] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/10/2023] [Indexed: 01/07/2024]
Abstract
This corrects the article DOI: 10.1103/PhysRevLett.126.171801.
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Ilardi A, Clemenza M, Piana S, Meo D, Lentini V, Magnano San Lio V, Giordano G. Endovascular treatment of pulmonary artery aneurysm: Single case experience. Radiol Case Rep 2023; 18:4439-4442. [PMID: 37823049 PMCID: PMC10563004 DOI: 10.1016/j.radcr.2023.09.021] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/11/2023] [Revised: 08/22/2023] [Accepted: 09/05/2023] [Indexed: 10/13/2023] Open
Abstract
A peripheral pulmonary artery aneurysm (PAA) is a dilatation involving all 3-vessel wall layers (the intima, media, and adventitia) of a distal pulmonary artery. It represents a rare but potentially life-threatening condition. There are only some reviews of transcatheter embolization of unruptured idiopathic peripheral PAAs. Association with cardiac diseases, infections, vascular anomalies, pulmonary hypertension, and vasculitis has been noted. We report a case of a 38-year-old woman, with a history of third-degree atrioventricular (AV) block, treated with pacemaker placement, who presented a PAA in the left pulmonary lobe. Transcatheter coil embolization was performed, using a triple coaxial catheter system (a 6F outer, a 5F intermediate, and a 2.4F inner catheter) to prevent rupture and the aneurysm was successfully embolized. Although there is no consensus on the treatment for unruptured idiopathic peripheral PAAs, transcatheter embolization may be a promising treatment option.
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Affiliation(s)
- Adriana Ilardi
- Radiology Unit 1, AOU Policlinico “G. Rodolico - San Marco”, PO “G. Rodolico”, University of Catania, Catania, Italy
| | - Mariangela Clemenza
- Radiology Unit 1, AOU Policlinico “G. Rodolico - San Marco”, PO “G. Rodolico”, University of Catania, Catania, Italy
| | - Sebastiano Piana
- Diagnostic and interventional Radiology Unit ARNAS Garibaldi - Nesima - Catania, Italy
| | - Diego Meo
- Diagnostic and interventional Radiology Unit ARNAS Garibaldi - Nesima - Catania, Italy
| | - Viviana Lentini
- Diagnostic and interventional Radiology Unit ARNAS Garibaldi - Nesima - Catania, Italy
| | | | - Giuseppe Giordano
- Diagnostic and interventional Radiology Unit ARNAS Garibaldi - Nesima - Catania, Italy
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Azzolini O, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Capelli S, Caracciolo V, Cardani L, Carniti P, Casali N, Celi E, Chiesa D, Clemenza M, Colantoni I, Cremonesi O, Cruciani A, D'Addabbo A, Dafinei I, Di Domizio S, Dompè V, Fantini G, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Kotila J, Martinez M, Nagorny SS, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Ressa A, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova AS. Measurement of the 2νββ Decay Half-Life of ^{82}Se with the Global CUPID-0 Background Model. Phys Rev Lett 2023; 131:222501. [PMID: 38101385 DOI: 10.1103/physrevlett.131.222501] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/09/2023] [Revised: 07/31/2023] [Accepted: 10/31/2023] [Indexed: 12/17/2023]
Abstract
We report on the results obtained with the global CUPID-0 background model, which combines the data collected in the two measurement campaigns for a total exposure of 8.82 kg×yr of ^{82}Se. We identify with improved precision the background sources within the 3 MeV energy region, where neutrinoless double β decay of ^{82}Se and ^{100}Mo is expected, making more solid the foundations for the background budget of the next-generation CUPID experiment. Relying on the excellent data reconstruction, we measure the two-neutrino double β-decay half-life of ^{82}Se with unprecedented accuracy: T_{1/2}^{2ν}=[8.69±0.05(stat)_{-0.06}^{+0.09}(syst)]×10^{19} yr.
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Affiliation(s)
- O Azzolini
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Padua), Italy
| | - J W Beeman
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - M Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Biassoni
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Bucci
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - S Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - V Caracciolo
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - L Cardani
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - P Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - N Casali
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - E Celi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100, L'Aquila, Italy
| | - D Chiesa
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - I Colantoni
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Nanotecnologia, c/o Dipartimento Fisica, Sapienza Universifreference fittà di Roma, 00185, Rome, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Cruciani
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - A D'Addabbo
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - I Dafinei
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100, L'Aquila, Italy
| | - S Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - V Dompè
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - G Fantini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - F Ferroni
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100, L'Aquila, Italy
| | - L Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Giuliani
- CNRS/CSNSM, Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière, 91405 Orsay, France
| | - P Gorla
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - C Gotti
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Keppel
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Padua), Italy
| | - J Kotila
- University of Jyväskylä, Department of Physics, P.O. Box 35 (YFL), Jyväskylä FI-40014, Finland
- Finnish Institute for Educational Research, P.O. Box 35 FI-40014 University of Jyväskylä, Jyväskylä 40014, Finland
- Center for Theoretical Physics, Sloane Physics Laboratory, Yale University, New Haven, Connecticut 06520-8120, USA
| | - M Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - S S Nagorny
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - M Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - S Nisi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - C Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - D Orlandi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - L Pagnanini
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100, L'Aquila, Italy
| | - M Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - L Pattavina
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - M Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Pessina
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - V Pettinacci
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - S Pirro
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - S Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - E Previtali
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - A Puiu
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - A Ressa
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - C Rusconi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Schäffner
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - C Tomei
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - M Vignati
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185, Rome, Italy
| | - A S Zolotarova
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
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Pellegrini C, Saliu F, Bosman A, Sammartino I, Raguso C, Mercorella A, Galvez DS, Petrizzo A, Madricardo F, Lasagni M, Clemenza M, Trincardi F, Rovere M. Hotspots of microplastic accumulation at the land-sea transition and their spatial heterogeneity: The Po River prodelta (Adriatic Sea). Sci Total Environ 2023; 895:164908. [PMID: 37385497 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.164908] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/27/2023] [Revised: 06/07/2023] [Accepted: 06/13/2023] [Indexed: 07/01/2023]
Abstract
Deltas are the locus of river-borne sediment accumulation, however, their role in sequestering plastic pollutants is still overlooked. By combining geomorphological, sedimentological, and geochemical analyses, which include time-lapse multibeam bathymetry, sediment provenance, and μFT-IR analyses, we investigate the fate of plastic particles after a river flood event providing an unprecedented documentation of the spatial distribution of sediment as well as of microplastics (MPs), including particles fibers, and phthalates (PAEs) abundances in the subaqueous delta. Overall sediments are characterized by an average of 139.7 ± 80 MPs/kg d.w., but display spatial heterogeneity of sediment and MPs accumulation: MPs are absent within the active sandy delta lobe, reflecting dilution by clastic sediment (ca. 1.3 Mm3) and sediment bypass. The highest MP concentration (625 MPs/kg d.w.) occurs in the distal reaches of the active lobe where flow energy dissipates. In addition to MPs, cellulosic fibers are relevant (of up to 3800 fibers/kg d.w.) in all the analyzed sediment samples, and dominate (94 %) with respect to synthetic polymers. Statistically significant differences in the relative concentration of fiber fragments ≤0.5 mm in size were highlighted between the active delta lobe and the migrating bedforms in the prodelta. Fibers were found to slightly follow a power law size distribution coherent with a one-dimensional fragmentation model and thus indicating the absence of a size dependent selection mechanism during burial. Multivariate statistical analysis suggests traveling distance and bottom-transport regime as the most relevant factors controlling particle distribution. Our findings suggest that subaqueous prodelta should be considered hot spots for the accumulation of MPs and associated pollutants, albeit the strong lateral heterogeneity in their abundances reflects changes in the relative influence of fluvial and marine processes.
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Affiliation(s)
- C Pellegrini
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Scienze Marine (ISMAR-CNR), Italy.
| | - F Saliu
- Earth and Environmental Science Department, University of Milano Bicocca, Milano, Italy
| | - A Bosman
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria (IGAG), Italy
| | - I Sammartino
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Scienze Marine (ISMAR-CNR), Italy
| | - C Raguso
- Earth and Environmental Science Department, University of Milano Bicocca, Milano, Italy
| | - A Mercorella
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Scienze Marine (ISMAR-CNR), Italy
| | - D S Galvez
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Scienze Marine (ISMAR-CNR), Italy
| | - A Petrizzo
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Scienze Marine (ISMAR-CNR), Italy
| | - F Madricardo
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Scienze Marine (ISMAR-CNR), Italy
| | - M Lasagni
- Earth and Environmental Science Department, University of Milano Bicocca, Milano, Italy
| | - M Clemenza
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, Piazza della Scienza 3, 20126 Milano, Italy
| | - F Trincardi
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Dipartimento di Scienze del Sistema Terra e Tecnologie per l'Ambiente (DSSTTA), Rome, Italy
| | - M Rovere
- Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Scienze Marine (ISMAR-CNR), Italy
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Farina R, Clemenza M, Borzì SR, Basile A. Hepatic Sarcoidosis: Lesson Based on a Case Report. J Med Ultrasound 2023; 31:318-322. [PMID: 38264589 PMCID: PMC10802865 DOI: 10.4103/jmu.jmu_62_22] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/16/2022] [Revised: 08/05/2022] [Accepted: 08/18/2022] [Indexed: 01/25/2024] Open
Abstract
Sarcoidosis is a multisystemic disease of unknown etiology that can involve lungs, abdominal organs, and lymph nodes. The incidence of sarcoidosis is highest between the ages of 20 and 40 years, and it affects both sexes equally. The most frequent localization is in the lungs, and about half of the affected patients are generally asymptomatic but can involve in small percentages of various other parts such as the biliary tract, pancreas, stomach, and urinary tract. Hepatic and splenic localization is infrequent, and lesions are often mistaken for metastases due to their morphologic similarity. The histological lesion of sarcoidosis is a noncaseous granuloma always associated with high levels of angiotensin-converting enzyme, hypercalcemia, hypercalciuria, and, in a significant percentage of cases (35%-40%), liver enzyme alteration. The pathological evolution of granulomas is fibrosis, and the most severe cases of hepatic sarcoidosis can develop into cirrhosis or portal hypertension. Imaging is essential for lesion localization and is represented by ultrasound, computed tomography (CT), magnetic resonance imaging, and positron emission tomography/CT. The differential diagnosis is very difficult and is almost always histological. We describe a case of hepatic sarcoidosis in an asymptomatic patient with elevated liver enzymes.
Collapse
Affiliation(s)
- Renato Farina
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Mariangela Clemenza
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Santo Riccardo Borzì
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Antonio Basile
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
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Beeman JW, Benato G, Bucci C, Canonica L, Carniti P, Celi E, Clemenza M, D'Addabbo A, Danevich FA, Di Domizio S, Di Lorenzo S, Dubovik OM, Ferreiro Iachellini N, Ferroni F, Fiorini E, Fu S, Garai A, Ghislandi S, Gironi L, Gorla P, Gotti C, Guillaumon PV, Helis DL, Kovtun GP, Mancuso M, Marini L, Olmi M, Pagnanini L, Pattavina L, Pessina G, Petricca F, Pirro S, Pozzi S, Puiu A, Quitadamo S, Rothe J, Scherban AP, Schönert S, Solopikhin DA, Strauss R, Tarabini E, Tretyak VI, Tupitsyna IA, Wagner V. Characterization of a kg-scale archaeological lead-based PbWO 4 cryogenic detector for the RES-NOVA experiment. Appl Radiat Isot 2023; 194:110704. [PMID: 36731392 DOI: 10.1016/j.apradiso.2023.110704] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/29/2022] [Revised: 01/21/2023] [Accepted: 01/26/2023] [Indexed: 01/30/2023]
Abstract
Core-collapse Supernovae (SNe) are one of the most energetic events in the Universe, during which almost all the star's binding energy is released in the form of neutrinos. These particles are direct probes of the processes occurring in the stellar core and provide unique insights into the gravitational collapse. RES-NOVA will revolutionize how we detect neutrinos from astrophysical sources, by deploying the first ton-scale array of cryogenic detectors made from archaeological lead. Pb offers the highest neutrino interaction cross-section via coherent elastic neutrino-nucleus scattering (CEνNS). Such process will enable RES-NOVA to be equally sensitive to all neutrino flavours. For the first time, we propose the use archaeological Pb as sensitive target material in order to achieve an ultra-low background level in the region of interest (O(1 keV)). All these features make possible the deployment of the first cm-scale neutrino telescope for the investigation of astrophysical sources. In this contribution, we will characterize the radiopurity level and the performance of a small-scale proof-of-principle detector of RES-NOVA, consisting in a PbWO4 crystal made from archaeological-Pb operated as cryogenic detector.
Collapse
Affiliation(s)
- J W Beeman
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, 94720, CA, USA
| | - G Benato
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - C Bucci
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - L Canonica
- Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, München, DE-80805, Germany
| | - P Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy; INFN Sezione di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy
| | - E Celi
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy; Gran Sasso Science Institute, Viale F. Crespi 7, L'Aquila, 67100, IT, Italy
| | - M Clemenza
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy
| | - A D'Addabbo
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - F A Danevich
- Institute for Nuclear Research of NASU, Kyiv, 03028, Ukraine
| | - S Di Domizio
- INFN Sezione di Genova and Università di Genova, Via Dodecaneso 33, Genova, I-16146, IT, Italy
| | - S Di Lorenzo
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - O M Dubovik
- Institute of Scintillation Materials of NASU, Kharkiv, 61072, Ukraine
| | | | - F Ferroni
- Gran Sasso Science Institute, Viale F. Crespi 7, L'Aquila, 67100, IT, Italy; INFN Sezione di Roma-1, P.le Aldo Moro 2, Roma, I-00185, IT, Italy
| | - E Fiorini
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy; INFN Sezione di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy
| | - S Fu
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - A Garai
- Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, München, DE-80805, Germany
| | - S Ghislandi
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy; Gran Sasso Science Institute, Viale F. Crespi 7, L'Aquila, 67100, IT, Italy
| | - L Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy; INFN Sezione di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy
| | - P Gorla
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - C Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy; INFN Sezione di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy
| | - P V Guillaumon
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - D L Helis
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy; Gran Sasso Science Institute, Viale F. Crespi 7, L'Aquila, 67100, IT, Italy
| | - G P Kovtun
- National Science Center 'Kharkiv Institute of Physics and Technology', Kharkiv, 61108, Ukraine
| | - M Mancuso
- Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, München, DE-80805, Germany
| | - L Marini
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy; Gran Sasso Science Institute, Viale F. Crespi 7, L'Aquila, 67100, IT, Italy
| | - M Olmi
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - L Pagnanini
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy; Gran Sasso Science Institute, Viale F. Crespi 7, L'Aquila, 67100, IT, Italy
| | - L Pattavina
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy; Technical University of Munich, JamesFranckStrasse 1, Garching, 85748, DE, Germany.
| | - G Pessina
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy
| | - F Petricca
- Max-Planck-Institut für Physik, Föhringer Ring 6, München, DE-80805, Germany
| | - S Pirro
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy
| | - S Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy; INFN Sezione di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy
| | - A Puiu
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy; Gran Sasso Science Institute, Viale F. Crespi 7, L'Aquila, 67100, IT, Italy
| | - S Quitadamo
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Via G. Acitelli 22, Assergi, 67100, IT, Italy; Gran Sasso Science Institute, Viale F. Crespi 7, L'Aquila, 67100, IT, Italy.
| | - J Rothe
- Technical University of Munich, JamesFranckStrasse 1, Garching, 85748, DE, Germany
| | - A P Scherban
- National Science Center 'Kharkiv Institute of Physics and Technology', Kharkiv, 61108, Ukraine
| | - S Schönert
- Technical University of Munich, JamesFranckStrasse 1, Garching, 85748, DE, Germany
| | - D A Solopikhin
- National Science Center 'Kharkiv Institute of Physics and Technology', Kharkiv, 61108, Ukraine
| | - R Strauss
- Technical University of Munich, JamesFranckStrasse 1, Garching, 85748, DE, Germany
| | - E Tarabini
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, Piazza della Scienza 3, Milano, I-20126, IT, Italy
| | - V I Tretyak
- Institute for Nuclear Research of NASU, Kyiv, 03028, Ukraine
| | - I A Tupitsyna
- Institute of Scintillation Materials of NASU, Kharkiv, 61072, Ukraine
| | - V Wagner
- Technical University of Munich, JamesFranckStrasse 1, Garching, 85748, DE, Germany
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8
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Adams DQ, Alduino C, Alfonso K, Avignone FT, Azzolini O, Bari G, Bellini F, Benato G, Beretta M, Biassoni M, Branca A, Brofferio C, Bucci C, Camilleri J, Caminata A, Campani A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Capelli C, Cappelli L, Cardani L, Carniti P, Casali N, Celi E, Chiesa D, Clemenza M, Copello S, Cremonesi O, Creswick RJ, D'Addabbo A, Dafinei I, Del Corso F, Dell'Oro S, Di Domizio S, Di Lorenzo S, Dompè V, Fang DQ, Fantini G, Faverzani M, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Franceschi MA, Freedman SJ, Fu SH, Fujikawa BK, Ghislandi S, Giachero A, Gianvecchio A, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Gutierrez TD, Han K, Hansen EV, Heeger KM, Huang RG, Huang HZ, Johnston J, Keppel G, Kolomensky YG, Kowalski R, Liu R, Ma L, Ma YG, Marini L, Maruyama RH, Mayer D, Mei Y, Morganti S, Napolitano T, Nastasi M, Nikkel J, Nones C, Norman EB, Nucciotti A, Nutini I, O'Donnell T, Olmi M, Ouellet JL, Pagan S, Pagliarone CE, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pira C, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Quitadamo S, Ressa A, Rosenfeld C, Sangiorgio S, Schmidt B, Scielzo ND, Sharma V, Singh V, Sisti M, Speller D, Surukuchi PT, Taffarello L, Terranova F, Tomei C, Vetter KJ, Vignati M, Wagaarachchi SL, Wang BS, Welliver B, Wilson J, Wilson K, Winslow LA, Zimmermann S, Zucchelli S. New Direct Limit on Neutrinoless Double Beta Decay Half-Life of ^{128}Te with CUORE. Phys Rev Lett 2022; 129:222501. [PMID: 36493444 DOI: 10.1103/physrevlett.129.222501] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/06/2022] [Revised: 07/22/2022] [Accepted: 10/03/2022] [Indexed: 06/17/2023]
Abstract
The Cryogenic Underground Observatory for Rare Events (CUORE) at Laboratori Nazionali del Gran Sasso of INFN in Italy is an experiment searching for neutrinoless double beta (0νββ) decay. Its main goal is to investigate this decay in ^{130}Te, but its ton-scale mass and low background make CUORE sensitive to other rare processes as well. In this Letter, we present our first results on the search for 0νββ decay of ^{128}Te, the Te isotope with the second highest natural isotopic abundance. We find no evidence for this decay, and using a Bayesian analysis we set a lower limit on the ^{128}Te 0νββ decay half-life of T_{1/2}>3.6×10^{24} yr (90% CI). This represents the most stringent limit on the half-life of this isotope, improving by over a factor of 30 the previous direct search results, and exceeding those from geochemical experiments for the first time.
Collapse
Affiliation(s)
- D Q Adams
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - C Alduino
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Alfonso
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - F T Avignone
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - O Azzolini
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - G Bari
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - G Benato
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Beretta
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - M Biassoni
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Branca
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Brofferio
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Bucci
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - J Camilleri
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - A Caminata
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - A Campani
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - L Canonica
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - X G Cao
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - S Capelli
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Capelli
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - L Cappelli
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - L Cardani
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - P Carniti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - N Casali
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - E Celi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - D Chiesa
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Clemenza
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Copello
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - R J Creswick
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - A D'Addabbo
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - I Dafinei
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - F Del Corso
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - S Dell'Oro
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Di Domizio
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - S Di Lorenzo
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - V Dompè
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - D Q Fang
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - G Fantini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - M Faverzani
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Ferri
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - F Ferroni
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - E Fiorini
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M A Franceschi
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - S J Freedman
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - S H Fu
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - B K Fujikawa
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - S Ghislandi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - A Giachero
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Gianvecchio
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Gironi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Giuliani
- Universit Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab, 91405 Orsay, France
| | - P Gorla
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - C Gotti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - T D Gutierrez
- Physics Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, California 93407, USA
| | - K Han
- INPAC and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University; Shanghai Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai 200240, China
| | - E V Hansen
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - K M Heeger
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - R G Huang
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - H Z Huang
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - J Johnston
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - G Keppel
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - Yu G Kolomensky
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - R Kowalski
- Department of Physics and Astronomy, The Johns Hopkins University, 3400 North Charles Street Baltimore, Maryland 21211, USA
| | - R Liu
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - L Ma
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - Y G Ma
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - L Marini
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - R H Maruyama
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - D Mayer
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - Y Mei
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - S Morganti
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - T Napolitano
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - M Nastasi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - J Nikkel
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - C Nones
- IRFU, CEA, Universit Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - E B Norman
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Nucciotti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - I Nutini
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - T O'Donnell
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - M Olmi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - J L Ouellet
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - S Pagan
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - C E Pagliarone
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino I-03043, Italy
| | - L Pagnanini
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Pallavicini
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - L Pattavina
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Pavan
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - G Pessina
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | | | - C Pira
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - S Pirro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - S Pozzi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Previtali
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Puiu
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - S Quitadamo
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - A Ressa
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - C Rosenfeld
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - S Sangiorgio
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - B Schmidt
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - N D Scielzo
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - V Sharma
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - V Singh
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - M Sisti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - D Speller
- Department of Physics and Astronomy, The Johns Hopkins University, 3400 North Charles Street Baltimore, Maryland 21211, USA
| | - P T Surukuchi
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | | | - F Terranova
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Tomei
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - K J Vetter
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - M Vignati
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - S L Wagaarachchi
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - B S Wang
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - B Welliver
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - J Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - L A Winslow
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - S Zimmermann
- Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - S Zucchelli
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
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9
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Azzolini O, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Capelli S, Caracciolo V, Cardani L, Carniti P, Casali N, Chiesa D, Clemenza M, Colantoni I, Cremonesi O, Cruciani A, D'Addabbo A, Dafinei I, De Dominicis F, Di Domizio S, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Martinez M, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova AS. Final Result on the Neutrinoless Double Beta Decay of ^{82}Se with CUPID-0. Phys Rev Lett 2022; 129:111801. [PMID: 36154394 DOI: 10.1103/physrevlett.129.111801] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/03/2022] [Accepted: 07/22/2022] [Indexed: 06/16/2023]
Abstract
CUPID-0, an array of Zn^{82}Se cryogenic calorimeters, was the first medium-scale demonstrator of the scintillating bolometers' technology. The first project phase (March 2017-December 2018) allowed the most stringent limit on the neutrinoless double beta decay half-life of the isotope of interest, ^{82}Se, to be set. After a six month long detector upgrade, CUPID-0 began its second and last phase (June 2019-February 2020). In this Letter, we describe the search for neutrinoless double beta decay of ^{82}Se with a total exposure (phase I+II) of 8.82 kg yr^{-1} of isotope. We set a limit on the half-life of ^{82}Se to the ground state of ^{82}Kr of T_{1/2}^{0ν}(^{82}Se)>4.6×10^{24} yr (90% credible interval), corresponding to an effective Majorana neutrino mass m_{ββ}<(263-545) meV. We also set the most stringent lower limits on the neutrinoless decays of ^{82}Se to the 0_{1}^{+}, 2_{1}^{+}, and 2_{2}^{+} excited states of ^{82}Kr, finding 1.8×10^{23} yr, 3.0×10^{23} yr, and 3.2×10^{23} yr (90% credible interval) respectively.
Collapse
Affiliation(s)
- O Azzolini
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
| | - J W Beeman
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - M Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Biassoni
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Bucci
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - S Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - V Caracciolo
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - L Cardani
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - P Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - N Casali
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - D Chiesa
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - I Colantoni
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Nanotecnologia, c/o Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Cruciani
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - A D'Addabbo
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - I Dafinei
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - F De Dominicis
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - S Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - F Ferroni
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - L Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Giuliani
- CNRS/CSNSM, Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière, 91405 Orsay, France
| | - P Gorla
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - C Gotti
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Keppel
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
| | - M Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - S Nagorny
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - M Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - S Nisi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - C Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - D Orlandi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - L Pagnanini
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - M Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - L Pattavina
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - M Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Pessina
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - V Pettinacci
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - S Pirro
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - S Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - E Previtali
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - A Puiu
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - C Rusconi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Schäffner
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - C Tomei
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - M Vignati
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - A S Zolotarova
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
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10
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Farina R, Foti PV, Pennisi I, Vasile T, Clemenza M, Rosa GL, Crimi L, Catalano M, Vacirca F, Basile A. Vascular compression syndromes: a pictorial review. Ultrasonography 2022; 41:444-461. [PMID: 35644605 PMCID: PMC9262661 DOI: 10.14366/usg.21233] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/06/2021] [Accepted: 02/23/2022] [Indexed: 12/01/2022] Open
Abstract
Vascular compression syndromes include a group of rare vascular changes due to extrinsic compression of veins or arteries by surrounding structures. These pathologies are often underestimated due to their rarity, clinicians’ poor level of knowledge, and the non-specificity of their symptoms. The best known are Eagle syndrome, thoracic outlet syndrome, nutcracker syndrome, May-Thurner syndrome, Dunbar syndrome, and popliteal entrapment syndrome. This work summarizes the main ultrasonographic characteristics, symptoms, and treatments of choice for these syndromes. Knowledge of these conditions’ characteristic signs is essential for the differential diagnosis. Failure to diagnose these rare diseases can expose patients to serious complications and risks to their health.
Collapse
Affiliation(s)
- Renato Farina
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Pietro Valerio Foti
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Isabella Pennisi
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Tiziana Vasile
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Mariangela Clemenza
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Giuliana La Rosa
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Luca Crimi
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Marco Catalano
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Francesco Vacirca
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
| | - Antonio Basile
- Department of Surgical and Medical Sciences, Advanced Technologies GF Ingrassia, University of Catania, Catania, Italy
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Azzolini O, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Capelli S, Cardani L, Carniti P, Casali N, Chiesa D, Clemenza M, Cremonesi O, Cruciani A, Dafinei I, D’Addabbo A, Di Domizio S, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Martinez M, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova A. Background identification in cryogenic calorimeters through α - α delayed coincidences. Eur Phys J C Part Fields 2021; 81:722. [PMID: 34720725 PMCID: PMC8550008 DOI: 10.1140/epjc/s10052-021-09476-z] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Grants] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/10/2021] [Accepted: 07/22/2021] [Indexed: 06/13/2023]
Abstract
Localization and modeling of radioactive contaminations is a challenge that ultra-low background experiments are constantly facing. These are fundamental steps both to extract scientific results and to further reduce the background of the detectors. Here we present an innovative technique based on the analysis of α - α delayed coincidences in 232 Th and 238 U decay chains, developed to investigate the contaminations of the ZnSe crystals in the CUPID-0 experiment. This method allows to disentangle surface and bulk contaminations of the detectors relying on the different probability to tag delayed coincidences as function of the α decay position.
Collapse
Affiliation(s)
- O. Azzolini
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - J. W. Beeman
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720 USA
| | - F. Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- Present Address: : Physics Department, University of California, Berkeley, CA 94720 USA
| | - M. Biassoni
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Bucci
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
| | - S. Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | | | - P. Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - N. Casali
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - D. Chiesa
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - O. Cremonesi
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | | | | | - A. D’Addabbo
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - S. Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genoa, Italy
- INFN-Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
| | - F. Ferroni
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - L. Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
| | - P. Gorla
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
| | - C. Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Keppel
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - M. Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Present Address: : Fundación ARAID and Laboratorio de Física Nuclear y Astropartículas, Universidad de Zaragoza, 50009 Zaragoza, Spain
| | - S. Nagorny
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Present Address: : Physics Department, Queen’s University, Kingston, ON K7L 3N6 Canada
| | - M. Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - S. Nisi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
| | - C. Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - D. Orlandi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
| | - L. Pagnanini
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
| | - M. Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genoa, Italy
- INFN-Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
| | - L. Pattavina
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
| | - M. Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Pessina
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | | | - S. Pirro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
| | - S. Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - E. Previtali
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
| | - A. Puiu
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - C. Rusconi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208 USA
| | - K. Schäffner
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67100 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - C. Tomei
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | | | - A. Zolotarova
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
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12
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Cardani L, Valenti F, Casali N, Catelani G, Charpentier T, Clemenza M, Colantoni I, Cruciani A, D'Imperio G, Gironi L, Grünhaupt L, Gusenkova D, Henriques F, Lagoin M, Martinez M, Pettinari G, Rusconi C, Sander O, Tomei C, Ustinov AV, Weber M, Wernsdorfer W, Vignati M, Pirro S, Pop IM. Reducing the impact of radioactivity on quantum circuits in a deep-underground facility. Nat Commun 2021; 12:2733. [PMID: 33980835 PMCID: PMC8115287 DOI: 10.1038/s41467-021-23032-z] [Citation(s) in RCA: 8] [Impact Index Per Article: 2.7] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/21/2020] [Accepted: 04/13/2021] [Indexed: 11/29/2022] Open
Abstract
As quantum coherence times of superconducting circuits have increased from nanoseconds to hundreds of microseconds, they are currently one of the leading platforms for quantum information processing. However, coherence needs to further improve by orders of magnitude to reduce the prohibitive hardware overhead of current error correction schemes. Reaching this goal hinges on reducing the density of broken Cooper pairs, so-called quasiparticles. Here, we show that environmental radioactivity is a significant source of nonequilibrium quasiparticles. Moreover, ionizing radiation introduces time-correlated quasiparticle bursts in resonators on the same chip, further complicating quantum error correction. Operating in a deep-underground lead-shielded cryostat decreases the quasiparticle burst rate by a factor thirty and reduces dissipation up to a factor four, showcasing the importance of radiation abatement in future solid-state quantum hardware.
Collapse
Affiliation(s)
| | - F Valenti
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
- IPE, Karlsruhe Institute of Technology, Eggenstein-Leopoldshafen, Germany
| | - N Casali
- INFN Sezione di Roma, Roma, Italy
| | - G Catelani
- JARA Institute for Quantum Information, Forschungszentrum Jülich, Jülich, Germany
| | - T Charpentier
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
| | - M Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, Milano, Italy
| | - I Colantoni
- INFN Sezione di Roma, Roma, Italy
- Istituto di Nanotecnologia, Consiglio Nazionale delle Ricerche, c/o Dip. Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy
| | | | | | - L Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano - Bicocca, Milano, Italy
| | - L Grünhaupt
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
| | - D Gusenkova
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
| | - F Henriques
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
| | - M Lagoin
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
| | - M Martinez
- Fundación ARAID and Centro de Astropartículas y Física de Altas Energías, Universidad de Zaragoza, Zaragoza, Spain
| | - G Pettinari
- Institute for Photonics and Nanotechnologies, National Research Council, Rome, Italy
| | - C Rusconi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, USA
| | - O Sander
- IPE, Karlsruhe Institute of Technology, Eggenstein-Leopoldshafen, Germany
| | - C Tomei
- INFN Sezione di Roma, Roma, Italy
| | - A V Ustinov
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
- National University of Science and Technology MISIS, Moscow, Russia
- Russian Quantum Center, Skolkovo, Moscow, Russia
| | - M Weber
- IPE, Karlsruhe Institute of Technology, Eggenstein-Leopoldshafen, Germany
| | - W Wernsdorfer
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
- IQMT, Karlsruhe Institute of Technology, Eggenstein-Leopoldshafen, Germany
- Institut Néel, CNRS and Université Joseph Fourier, Grenoble, France
| | - M Vignati
- INFN Sezione di Roma, Roma, Italy
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma, Italy
| | - S Pirro
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, Italy
| | - I M Pop
- PHI, Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany.
- IQMT, Karlsruhe Institute of Technology, Eggenstein-Leopoldshafen, Germany.
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13
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Adams DQ, Alduino C, Alfonso K, Avignone FT, Azzolini O, Bari G, Bellini F, Benato G, Biassoni M, Branca A, Brofferio C, Bucci C, Camilleri J, Caminata A, Campani A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Cappelli L, Cardani L, Carniti P, Casali N, Chiesa D, Clemenza M, Copello S, Cosmelli C, Cremonesi O, Creswick RJ, D'Addabbo A, Dafinei I, Davis CJ, Dell'Oro S, Di Domizio S, Dompè V, Fang DQ, Fantini G, Faverzani M, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Franceschi MA, Freedman SJ, Fu SH, Fujikawa BK, Giachero A, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Gutierrez TD, Han K, Heeger KM, Huang RG, Huang HZ, Johnston J, Keppel G, Kolomensky YG, Ligi C, Ma L, Ma YG, Marini L, Maruyama RH, Mayer D, Mei Y, Moggi N, Morganti S, Napolitano T, Nastasi M, Nikkel J, Nones C, Norman EB, Nucciotti A, Nutini I, O'Donnell T, Ouellet JL, Pagan S, Pagliarone CE, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pira C, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rosenfeld C, Rusconi C, Sakai M, Sangiorgio S, Schmidt B, Scielzo ND, Sharma V, Singh V, Sisti M, Speller D, Surukuchi PT, Taffarello L, Terranova F, Tomei C, Vetter KJ, Vignati M, Wagaarachchi SL, Wang BS, Welliver B, Wilson J, Wilson K, Winslow LA, Zimmermann S, Zucchelli S. Measurement of the 2νββ Decay Half-Life of ^{130}Te with CUORE. Phys Rev Lett 2021; 126:171801. [PMID: 33988435 DOI: 10.1103/physrevlett.126.171801] [Citation(s) in RCA: 11] [Impact Index Per Article: 3.7] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/23/2020] [Revised: 03/10/2021] [Accepted: 03/11/2021] [Indexed: 06/12/2023]
Abstract
We measured two-neutrino double beta decay of ^{130}Te using an exposure of 300.7 kg yr accumulated with the CUORE detector. Using a Bayesian analysis to fit simulated spectra to experimental data, it was possible to disentangle all the major background sources and precisely measure the two-neutrino contribution. The half-life is in agreement with past measurements with a strongly reduced uncertainty: T_{1/2}^{2ν}=7.71_{-0.06}^{+0.08}(stat)_{-0.15}^{+0.12}(syst)×10^{20} yr. This measurement is the most precise determination of the ^{130}Te 2νββ decay half-life to date.
Collapse
Affiliation(s)
- D Q Adams
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - C Alduino
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Alfonso
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - F T Avignone
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - O Azzolini
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - G Bari
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - G Benato
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Biassoni
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Branca
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Brofferio
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Bucci
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - J Camilleri
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - A Caminata
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - A Campani
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - L Canonica
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - X G Cao
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - S Capelli
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Cappelli
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - L Cardani
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - P Carniti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - N Casali
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - D Chiesa
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Clemenza
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Copello
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - C Cosmelli
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - R J Creswick
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - A D'Addabbo
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - I Dafinei
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - C J Davis
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - S Dell'Oro
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Di Domizio
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - V Dompè
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - D Q Fang
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - G Fantini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - M Faverzani
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Ferri
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - F Ferroni
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - E Fiorini
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M A Franceschi
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - S J Freedman
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - S H Fu
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - B K Fujikawa
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Giachero
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Gironi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Giuliani
- Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab, 91405 Orsay, France
| | - P Gorla
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - C Gotti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - T D Gutierrez
- Physics Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, California 93407, USA
| | - K Han
- INPAC and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University; Shanghai Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai 200240, China
| | - K M Heeger
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - R G Huang
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - H Z Huang
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - J Johnston
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - G Keppel
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - Yu G Kolomensky
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - C Ligi
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - L Ma
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - Y G Ma
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - L Marini
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - R H Maruyama
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - D Mayer
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - Y Mei
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - N Moggi
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - S Morganti
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - T Napolitano
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - M Nastasi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - J Nikkel
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - C Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - E B Norman
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Nucciotti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - I Nutini
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - T O'Donnell
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - J L Ouellet
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - S Pagan
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - C E Pagliarone
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino I-03043, Italy
| | - L Pagnanini
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - M Pallavicini
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - L Pattavina
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Pavan
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - G Pessina
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | | | - C Pira
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - S Pirro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - S Pozzi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Previtali
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Puiu
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - C Rosenfeld
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - C Rusconi
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Sakai
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - S Sangiorgio
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - B Schmidt
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - N D Scielzo
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - V Sharma
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - V Singh
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - M Sisti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - D Speller
- Department of Physics and Astronomy, The Johns Hopkins University, 3400 North Charles Street Baltimore, Maryland 21211, USA
| | - P T Surukuchi
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | | | - F Terranova
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Tomei
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - K J Vetter
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - M Vignati
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - S L Wagaarachchi
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - B S Wang
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - B Welliver
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - J Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - L A Winslow
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - S Zimmermann
- Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - S Zucchelli
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| |
Collapse
|
14
|
Adams DQ, Alduino C, Alfonso K, Avignone FT, Azzolini O, Bari G, Bellini F, Benato G, Biassoni M, Branca A, Brofferio C, Bucci C, Caminata A, Campani A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Cappelli L, Cardani L, Carniti P, Casali N, Chiesa D, Chott N, Clemenza M, Copello S, Cosmelli C, Cremonesi O, Creswick RJ, D'Addabbo A, D'Aguanno D, Dafinei I, Davis CJ, Dell'Oro S, Di Domizio S, Dompè V, Fang DQ, Fantini G, Faverzani M, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Franceschi MA, Freedman SJ, Fujikawa BK, Giachero A, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Gutierrez TD, Han K, Heeger KM, Huang RG, Huang HZ, Johnston J, Keppel G, Kolomensky YG, Ligi C, Ma YG, Ma L, Marini L, Maruyama RH, Mei Y, Moggi N, Morganti S, Napolitano T, Nastasi M, Nikkel J, Nones C, Norman EB, Novati V, Nucciotti A, Nutini I, O'Donnell T, Ouellet JL, Pagliarone CE, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pira C, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rosenfeld C, Rusconi C, Sakai M, Sangiorgio S, Schmidt B, Scielzo ND, Sharma V, Singh V, Sisti M, Speller D, Surukuchi PT, Taffarello L, Terranova F, Tomei C, Vignati M, Wagaarachchi SL, Wang BS, Welliver B, Wilson J, Wilson K, Winslow LA, Zanotti L, Zimmermann S, Zucchelli S. Improved Limit on Neutrinoless Double-Beta Decay in ^{130} Te with CUORE. Phys Rev Lett 2020; 124:122501. [PMID: 32281829 DOI: 10.1103/physrevlett.124.122501] [Citation(s) in RCA: 19] [Impact Index Per Article: 4.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 12/23/2019] [Revised: 02/11/2020] [Accepted: 02/27/2020] [Indexed: 06/11/2023]
Abstract
We report new results from the search for neutrinoless double-beta decay in ^{130} Te with the CUORE detector. This search benefits from a fourfold increase in exposure, lower trigger thresholds, and analysis improvements relative to our previous results. We observe a background of (1.38±0.07)×10^{-2} counts/(keV kg yr)) in the 0νββ decay region of interest and, with a total exposure of 372.5 kg yr, we attain a median exclusion sensitivity of 1.7×10^{25} yr. We find no evidence for 0νββ decay and set a 90% credibility interval Bayesian lower limit of 3.2×10^{25} yr on the ^{130} Te half-life for this process. In the hypothesis that 0νββ decay is mediated by light Majorana neutrinos, this results in an upper limit on the effective Majorana mass of 75-350 meV, depending on the nuclear matrix elements used.
Collapse
Affiliation(s)
- D Q Adams
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - C Alduino
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Alfonso
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - F T Avignone
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - O Azzolini
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - G Bari
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - G Benato
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Biassoni
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Branca
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Brofferio
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Bucci
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - A Caminata
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - A Campani
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - L Canonica
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - X G Cao
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-Beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - S Capelli
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Cappelli
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - L Cardani
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - P Carniti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - N Casali
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - D Chiesa
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - N Chott
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - M Clemenza
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Copello
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - C Cosmelli
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - R J Creswick
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - A D'Addabbo
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - D D'Aguanno
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino I-03043, Italy
| | - I Dafinei
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - C J Davis
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - S Dell'Oro
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - S Di Domizio
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - V Dompè
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - D Q Fang
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-Beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - G Fantini
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - M Faverzani
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Ferri
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - F Ferroni
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
- Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - E Fiorini
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M A Franceschi
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - S J Freedman
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - B K Fujikawa
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Giachero
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Gironi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
| | - P Gorla
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - C Gotti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - T D Gutierrez
- Physics Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, California 93407, USA
| | - K Han
- INPAC and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University; Shanghai Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai 200240, China
| | - K M Heeger
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - R G Huang
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - H Z Huang
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - J Johnston
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - G Keppel
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - Yu G Kolomensky
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - C Ligi
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - Y G Ma
- Key Laboratory of Nuclear Physics and Ion-Beam Application (MOE), Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
| | - L Ma
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - L Marini
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - R H Maruyama
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - Y Mei
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - N Moggi
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - S Morganti
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - T Napolitano
- INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - M Nastasi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - J Nikkel
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - C Nones
- Service de Physique des Particules, CEA/Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - E B Norman
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - V Novati
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Universit Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
| | - A Nucciotti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - I Nutini
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - T O'Donnell
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - J L Ouellet
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - C E Pagliarone
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino I-03043, Italy
| | - L Pagnanini
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Pallavicini
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - L Pattavina
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Pavan
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - G Pessina
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | | | - C Pira
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - S Pirro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - S Pozzi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Previtali
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Puiu
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Rosenfeld
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - C Rusconi
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Sakai
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - S Sangiorgio
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - B Schmidt
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - N D Scielzo
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - V Sharma
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - V Singh
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - M Sisti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - D Speller
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - P T Surukuchi
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | | | - F Terranova
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Tomei
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - M Vignati
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - S L Wagaarachchi
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - B S Wang
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - B Welliver
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - J Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - L A Winslow
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - L Zanotti
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Zimmermann
- Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - S Zucchelli
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| |
Collapse
|
15
|
Azzolini O, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Capelli S, Cardani L, Carniti P, Casali N, Chiesa D, Clemenza M, Cremonesi O, Cruciani A, Dafinei I, Di Domizio S, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Kotila J, Martinez M, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova A. Evidence of Single State Dominance in the Two-Neutrino Double-β Decay of ^{82}Se with CUPID-0. Phys Rev Lett 2019; 123:262501. [PMID: 31951429 DOI: 10.1103/physrevlett.123.262501] [Citation(s) in RCA: 9] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 09/09/2019] [Indexed: 06/10/2023]
Abstract
We report on the measurement of the two-neutrino double-β decay of ^{82}Se performed for the first time with cryogenic calorimeters, in the framework of the CUPID-0 experiment. With an exposure of 9.95 kg yr of Zn^{82}Se, we determine the two-neutrino double-β decay half-life of ^{82}Se with an unprecedented precision level, T_{1/2}^{2ν}=[8.60±0.03(stat) _{-0.13}^{+0.19}(syst)]×10^{19} yr. The very high signal-to-background ratio, along with the detailed reconstruction of the background sources allowed us to identify the single state dominance as the underlying mechanism of such a process, demonstrating that the higher state dominance hypothesis is disfavored at the level of 5.5σ.
Collapse
Affiliation(s)
- O Azzolini
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Padua), Italy
| | - J W Beeman
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - M Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Biassoni
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Bucci
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - S Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - L Cardani
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - P Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - N Casali
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - D Chiesa
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Cruciani
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - I Dafinei
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - S Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - F Ferroni
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - L Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Giuliani
- CSNSM, Université Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
| | - P Gorla
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - C Gotti
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Keppel
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Padua), Italy
| | - J Kotila
- Finnish Institute for Educational Research, University of Jyväskylä, P.O. Box 35, FI-40014 Jyväskylä, Finland
- Center for Theoretical Physics, Sloane Physics Laboratory, Yale University, New Haven, Connecticut 06520-8120, USA
| | - M Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - S Nagorny
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - M Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - S Nisi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - C Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - D Orlandi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - L Pagnanini
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - L Pattavina
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - M Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Pessina
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - V Pettinacci
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - S Pirro
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
| | - S Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - E Previtali
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano - Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Rusconi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Schäffner
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67010 Assergi (L'Aquila), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - C Tomei
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - M Vignati
- INFN Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Rome, Italy
| | - A Zolotarova
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| |
Collapse
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16
|
Azzolini O, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Capelli S, Cardani L, Carniti P, Casali N, Chiesa D, Clemenza M, Cremonesi O, Cruciani A, Dafinei I, Di Domizio S, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Martinez M, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova AS. Final Result of CUPID-0 Phase-I in the Search for the ^{82}Se Neutrinoless Double-β Decay. Phys Rev Lett 2019; 123:032501. [PMID: 31386478 DOI: 10.1103/physrevlett.123.032501] [Citation(s) in RCA: 21] [Impact Index Per Article: 4.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/17/2019] [Revised: 06/10/2019] [Indexed: 06/10/2023]
Abstract
CUPID-0 is the first pilot experiment of CUPID, a next-generation project for the measurement of neutrinoless double beta decay (0νDBD) with scintillating bolometers. The detector, consisting of 24 enriched and 2 natural ZnSe crystals, has been taking data at Laboratori Nazionali del Gran Sasso from June 2017 to December 2018, collecting a ^{82}Se exposure of 5.29 kg×yr. In this Letter we present the phase-I results in the search for 0νDBD. We demonstrate that the technology implemented by CUPID-0 allows us to reach the lowest background for calorimetric experiments: (3.5_{-0.9}^{+1.0})×10^{-3} counts/(keV kg yr). Monitoring 3.88×10^{25} ^{82}Se nuclei×yr we reach a 90% credible interval median sensitivity of T_{1/2}^{0ν}>5.0×10^{24} yr and set the most stringent limit on the half-life of ^{82}Se 0νDBD: T_{1/2}^{0ν}>3.5×10^{24} yr (90% credible interval), corresponding to m_{ββ}<(311-638) meV depending on the nuclear matrix element calculations.
Collapse
Affiliation(s)
- O Azzolini
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
| | - J W Beeman
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - M Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Biassoni
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Bucci
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - S Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - L Cardani
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - P Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - N Casali
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - D Chiesa
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Cruciani
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - I Dafinei
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - S Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - F Ferroni
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100, L'Aquila, Italy
| | - L Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
- DISAT, Università dell'Insubria, 22100 Como, Italy
| | - P Gorla
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - C Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Keppel
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
| | - M Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - S Nagorny
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100, L'Aquila, Italy
| | - M Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - S Nisi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - C Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - D Orlandi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - L Pagnanini
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - L Pattavina
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - M Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Pessina
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - V Pettinacci
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - S Pirro
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - S Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - E Previtali
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano-Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Rusconi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Schäffner
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100, L'Aquila, Italy
| | - C Tomei
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - M Vignati
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185, Roma, Italy
| | - A S Zolotarova
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
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Azzolini O, Barrera MT, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Bossio E, Brofferio C, Bucci C, Canonica L, Capelli S, Cardani L, Carniti P, Casali N, Cassina L, Clemenza M, Cremonesi O, Cruciani A, D’Addabbo A, Dafinei I, Domizio SD, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Martinez M, Morganti S, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova A. Search of the neutrino-less double beta decay of 82 Se into the excited states of 82 Kr with CUPID-0. Eur Phys J C Part Fields 2018; 78:888. [PMID: 30881205 PMCID: PMC6394250 DOI: 10.1140/epjc/s10052-018-6340-9] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Grants] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/02/2018] [Accepted: 10/13/2018] [Indexed: 06/09/2023]
Abstract
The CUPID-0 experiment searches for double beta decay using cryogenic calorimeters with double (heat and light) read-out. The detector, consisting of 24 ZnSe crystals 95 % enriched in 82 Se and two natural ZnSe crystals, started data-taking in 2017 at Laboratori Nazionali del Gran Sasso. We present the search for the neutrino-less double beta decay of 82 Se into the 0 1 + , 2 1 + and 2 2 + excited states of 82 Kr with an exposure of 5.74 kg · yr (2.24 × 10 25 emitters · yr). We found no evidence of the decays and set the most stringent limits on the widths of these processes: Γ ( 82 Se → 82 Kr 0 1 + )8.55 × 10 - 24 yr - 1 , Γ ( 82 Se → 82 Kr 2 1 + ) < 6.25 × 10 - 24 yr - 1 , Γ ( 82 Se → 82 Kr 2 2 + )8.25 × 10 - 24 yr - 1 (90 % credible interval).
Collapse
Affiliation(s)
- O. Azzolini
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padova Italy
| | - M. T. Barrera
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padova Italy
| | - J. W. Beeman
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720 USA
| | - F. Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Biassoni
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - E. Bossio
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Bucci
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - L. Canonica
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Present Address: Max-Planck-Institut für Physik, 80805 Munich, Germany
| | - S. Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - L. Cardani
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - P. Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - N. Casali
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Cassina
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - O. Cremonesi
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | | | - A. D’Addabbo
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - I. Dafinei
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genoa, Italy
- INFN, Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
| | - F. Ferroni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
- DiSAT, Università dell’Insubria, 22100 Como, Italy
| | - P. Gorla
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - C. Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Keppel
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padova Italy
| | - M. Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Present Address: Fundacion ARAID and U. Zaragoza, C/ Pedro Cerbuna 12, 50009 Zaragoza, Spain
| | | | - S. Nagorny
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Present Address: Queen’s University, Kingston, ON K7L 3N6 Canada
| | - M. Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - S. Nisi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - C. Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - D. Orlandi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - L. Pagnanini
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genoa, Italy
- INFN, Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
| | - V. Palmieri
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padova Italy
| | - L. Pattavina
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Present Address: Physik Department, Technische Universität München, D85748 Garching, Germany
| | - M. Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Pessina
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - V. Pettinacci
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Pirro
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - S. Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - E. Previtali
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Rusconi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208 USA
| | - K. Schäffner
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - C. Tomei
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Vignati
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - A. Zolotarova
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
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Azzolini O, Barrera MT, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Bossio E, Brofferio C, Bucci C, Canonica L, Capelli S, Cardani L, Carniti P, Casali N, Cassina L, Clemenza M, Cremonesi O, Cruciani A, D’Addabbo A, Dafinei I, Domizio SD, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Martinez M, Morganti S, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova A. Analysis of cryogenic calorimeters with light and heat read-out for double beta decay searches. Eur Phys J C Part Fields 2018; 78:734. [PMID: 30839752 PMCID: PMC6190965 DOI: 10.1140/epjc/s10052-018-6202-5] [Citation(s) in RCA: 13] [Impact Index Per Article: 2.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Grants] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 06/05/2018] [Accepted: 08/28/2018] [Indexed: 06/09/2023]
Abstract
The suppression of spurious events in the region of interest for neutrinoless double beta decay will play a major role in next generation experiments. The background of detectors based on the technology of cryogenic calorimeters is expected to be dominated by α particles, that could be disentangled from double beta decay signals by exploiting the difference in the emission of the scintillation light. CUPID-0, an array of enriched Zn 82 Se scintillating calorimeters, is the first large mass demonstrator of this technology. The detector started data-taking in 2017 at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso with the aim of proving that dual read-out of light and heat allows for an efficient suppression of the α background. In this paper we describe the software tools we developed for the analysis of scintillating calorimeters and we demonstrate that this technology allows to reach an unprecedented background for cryogenic calorimeters.
Collapse
Affiliation(s)
- O. Azzolini
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - M. T. Barrera
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - J. W. Beeman
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720 USA
| | - F. Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Biassoni
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - E. Bossio
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - C. Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Bucci
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - L. Canonica
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Present Address: Max-Planck-Institut für Physik, 80805 Munich, Germany
| | - S. Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - L. Cardani
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - P. Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - N. Casali
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Cassina
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - O. Cremonesi
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | | | - A. D’Addabbo
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- GSSI, Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - I. Dafinei
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genoa, Italy
- INFN, Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
| | - F. Ferroni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
- DiSAT, Università dell’Insubria, 22100 Como, Italy
| | - P. Gorla
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - C. Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Keppel
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - M. Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Present Address: Universidad de Zaragoza, 50009 Zaragoza, Spain
| | | | - S. Nagorny
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- GSSI, Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Present Address: Queen’s University, Kingston, ON K7L 3N6 Canada
| | - M. Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - S. Nisi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - C. Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - D. Orlandi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - L. Pagnanini
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genoa, Italy
- INFN, Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
| | - V. Palmieri
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - L. Pattavina
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- GSSI, Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - M. Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Pessina
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - V. Pettinacci
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Pirro
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - S. Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - E. Previtali
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Rusconi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208 USA
| | - K. Schäffner
- GSSI, Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - C. Tomei
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Vignati
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - A. Zolotarova
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
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Azzolini O, Barrera MT, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Canonica L, Capelli S, Cardani L, Carniti P, Casali N, Cassina L, Clemenza M, Cremonesi O, Cruciani A, D'Addabbo A, Dafinei I, Di Domizio S, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Marini L, Martinez M, Morganti S, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Reindl F, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova AS. First Result on the Neutrinoless Double-β Decay of ^{82}Se with CUPID-0. Phys Rev Lett 2018; 120:232502. [PMID: 29932707 DOI: 10.1103/physrevlett.120.232502] [Citation(s) in RCA: 10] [Impact Index Per Article: 1.7] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/21/2018] [Revised: 04/16/2018] [Indexed: 06/08/2023]
Abstract
We report the result of the search for neutrinoless double beta decay of ^{82}Se obtained with CUPID-0, the first large array of scintillating Zn^{82}Se cryogenic calorimeters implementing particle identification. We observe no signal in a 1.83 kg yr ^{82}Se exposure, and we set the most stringent lower limit on the 0νββ ^{82}Se half-life T_{1/2}^{0ν}>2.4×10^{24} yr (90% credible interval), which corresponds to an effective Majorana neutrino mass m_{ββ}<(376-770) meV depending on the nuclear matrix element calculations. The heat-light readout provides a powerful tool for the rejection of α particles and allows us to suppress the background in the region of interest down to (3.6_{-1.4}^{+1.9})×10^{-3} counts/(keV kg yr), an unprecedented level for this technique.
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Affiliation(s)
- O Azzolini
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
| | - M T Barrera
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
| | - J W Beeman
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - M Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Biassoni
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - C Bucci
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - L Canonica
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - S Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - L Cardani
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - P Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - N Casali
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - L Cassina
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - M Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Cruciani
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - A D'Addabbo
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - I Dafinei
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - S Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - F Ferroni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - L Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Giuliani
- CNRS/CSNSM, Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière, 91405 Orsay, France
- DISAT, Università dell'Insubria, 22100 Como, Italy
| | - P Gorla
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - C Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Keppel
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
| | - L Marini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - M Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - S Morganti
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - S Nagorny
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - M Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - S Nisi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - C Nones
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - D Orlandi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - L Pagnanini
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - M Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- INFN Sezione di Genova, I-16146 Genova, Italy
| | - V Palmieri
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
| | - L Pattavina
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - M Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - G Pessina
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - V Pettinacci
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - S Pirro
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
| | - S Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - E Previtali
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - A Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
| | - F Reindl
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - C Rusconi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Schäffner
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L'Aquila, Italy
| | - C Tomei
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - M Vignati
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
| | - A S Zolotarova
- IRFU, CEA, Université Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
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20
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Azzolini O, Barrera MT, Beeman JW, Bellini F, Beretta M, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Canonica L, Capelli S, Cardani L, Carniti P, Casali N, Cassina L, Clemenza M, Cremonesi O, Cruciani A, D’Addabbo A, Dafinei I, Domizio SD, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Keppel G, Martinez M, Morganti S, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Reindl F, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova A. CUPID-0: the first array of enriched scintillating bolometers for 0 ν β β decay investigations. Eur Phys J C Part Fields 2018; 78:428. [PMID: 30996670 PMCID: PMC6435222 DOI: 10.1140/epjc/s10052-018-5896-8] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 2.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/01/2018] [Accepted: 05/14/2018] [Indexed: 06/09/2023]
Abstract
The CUPID-0 detector hosted at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italy, is the first large array of enriched scintillating cryogenic detectors for the investigation of82 Se neutrinoless double-beta decay ( 0 ν β β ). CUPID-0 aims at measuring a background index in the region of interest (RoI) for 0 ν β β at the level of 10- 3 counts/(keV kg years), the lowest value ever measured using cryogenic detectors. CUPID-0 operates an array of Zn82 Se scintillating bolometers coupled with bolometric light detectors, with a state of the art technology for background suppression and thorough protocols and procedures for the detector preparation and construction. In this paper, the different phases of the detector design and construction will be presented, from the material selection (for the absorber production) to the new and innovative detector structure. The successful construction of the detector lead to promising preliminary detector performance which is discussed here.
Collapse
Affiliation(s)
- O. Azzolini
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - M. T. Barrera
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - J. W. Beeman
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720 USA
| | - F. Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Biassoni
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Bucci
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - L. Canonica
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA 02139 USA
- Present Address: Max-Planck-Institut fur Physik, 80805 Munich, Germany
| | - S. Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - L. Cardani
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - P. Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - N. Casali
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Cassina
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - O. Cremonesi
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Cruciani
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - A. D’Addabbo
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - I. Dafinei
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genoa, Italy
- INFN, Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
| | - F. Ferroni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
- DiSAT, Università dell’Insubria, 22100 Como, Italy
| | - P. Gorla
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - C. Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Keppel
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - M. Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | | | - S. Nagorny
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - M. Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - S. Nisi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - C. Nones
- CEA-Saclay, DSM/IRFU, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
| | - D. Orlandi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - L. Pagnanini
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - M. Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genoa, Italy
- INFN, Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
| | - V. Palmieri
- INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro, Padua Italy
| | - L. Pattavina
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - M. Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Pessina
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - V. Pettinacci
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Pirro
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
| | - S. Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - E. Previtali
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - F. Reindl
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Institut fur Hochenergiephysik der AW, 1050 Wien, Austria
- Atominstitut, Technical University Vienna, 1020 Wien, Austria
| | - C. Rusconi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208 USA
| | - K. Schäffner
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - C. Tomei
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Vignati
- INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - A. Zolotarova
- CEA-Saclay, DSM/IRFU, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
| |
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21
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Alduino C, Alessandria F, Alfonso K, Andreotti E, Arnaboldi C, Avignone FT, Azzolini O, Balata M, Bandac I, Banks TI, Bari G, Barucci M, Beeman JW, Bellini F, Benato G, Bersani A, Biare D, Biassoni M, Bragazzi F, Branca A, Brofferio C, Bryant A, Buccheri A, Bucci C, Bulfon C, Camacho A, Caminata A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Capodiferro M, Cappelli L, Cardani L, Cariello M, Carniti P, Carrettoni M, Casali N, Cassina L, Cereseto R, Ceruti G, Chiarini A, Chiesa D, Chott N, Clemenza M, Conventi D, Copello S, Cosmelli C, Cremonesi O, Crescentini C, Creswick RJ, Cushman JS, D'Addabbo A, D'Aguanno D, Dafinei I, Datskov V, Davis CJ, Del Corso F, Dell'Oro S, Deninno MM, Di Domizio S, Di Vacri ML, Di Paolo L, Drobizhev A, Ejzak L, Faccini R, Fang DQ, Faverzani M, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Franceschi MA, Freedman SJ, Fujikawa BK, Gaigher R, Giachero A, Gironi L, Giuliani A, Gladstone L, Goett J, Gorla P, Gotti C, Guandalini C, Guerzoni M, Gutierrez TD, Haller EE, Han K, Hansen EV, Heeger KM, Hennings-Yeomans R, Hickerson KP, Huang HZ, Iannone M, Ioannucci L, Kadel R, Keppel G, Kogler L, Kolomensky YG, Leder A, Ligi C, Lim KE, Liu X, Ma YG, Maiano C, Maino M, Marini L, Martinez M, Martinez Amaya C, Maruyama RH, Mei Y, Moggi N, Morganti S, Mosteiro PJ, Nagorny SS, Napolitano T, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Norman EB, Novati V, Nucciotti A, Nutini I, O'Donnell T, Olcese M, Olivieri E, Orio F, Orlandi D, Ouellet JL, Pagliarone CE, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pedretti M, Pedrotta R, Pelosi A, Pessina G, Pettinacci V, Piperno G, Pira C, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Reindl F, Rimondi F, Risegari L, Rosenfeld C, Rossi C, Rusconi C, Sakai M, Sala E, Salvioni C, Sangiorgio S, Santone D, Schaeffer D, Schmidt B, Schmidt J, Scielzo ND, Singh V, Sisti M, Smith AR, Stivanello F, Taffarello L, Tatananni L, Tenconi M, Terranova F, Tessaro M, Tomei C, Ventura G, Vignati M, Wagaarachchi SL, Wallig J, Wang BS, Wang HW, Welliver B, Wilson J, Wilson K, Winslow LA, Wise T, Zanotti L, Zarra C, Zhang GQ, Zhu BX, Zimmermann S, Zucchelli S. First Results from CUORE: A Search for Lepton Number Violation via 0νββ Decay of ^{130}Te. Phys Rev Lett 2018; 120:132501. [PMID: 29694201 DOI: 10.1103/physrevlett.120.132501] [Citation(s) in RCA: 19] [Impact Index Per Article: 3.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/23/2017] [Indexed: 06/08/2023]
Abstract
The CUORE experiment, a ton-scale cryogenic bolometer array, recently began operation at the Laboratori Nazionali del Gran Sasso in Italy. The array represents a significant advancement in this technology, and in this work we apply it for the first time to a high-sensitivity search for a lepton-number-violating process: ^{130}Te neutrinoless double-beta decay. Examining a total TeO_{2} exposure of 86.3 kg yr, characterized by an effective energy resolution of (7.7±0.5) keV FWHM and a background in the region of interest of (0.014±0.002) counts/(keV kg yr), we find no evidence for neutrinoless double-beta decay. Including systematic uncertainties, we place a lower limit on the decay half-life of T_{1/2}^{0ν}(^{130}Te)>1.3×10^{25} yr (90% C.L.); the median statistical sensitivity of this search is 7.0×10^{24} yr. Combining this result with those of two earlier experiments, Cuoricino and CUORE-0, we find T_{1/2}^{0ν}(^{130}Te)>1.5×10^{25} yr (90% C.L.), which is the most stringent limit to date on this decay. Interpreting this result as a limit on the effective Majorana neutrino mass, we find m_{ββ}<(110-520) meV, where the range reflects the nuclear matrix element estimates employed.
Collapse
Affiliation(s)
- C Alduino
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | | | - K Alfonso
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - E Andreotti
- Dipartimento di Fisica e Matematica, Università dell'Insubria, Como I-22100, Italy
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Arnaboldi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - F T Avignone
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - O Azzolini
- INFN - Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - M Balata
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - I Bandac
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - T I Banks
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - G Bari
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - M Barucci
- Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, Firenze I-50125, Italy
- INFN - Sezione di Firenze, Firenze I-50125, Italy
| | - J W Beeman
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - G Benato
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Bersani
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - D Biare
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - M Biassoni
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - F Bragazzi
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - A Branca
- INFN - Sezione di Padova, Padova I-35131, Italy
| | - C Brofferio
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Bryant
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Buccheri
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - C Bucci
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - C Bulfon
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - A Camacho
- INFN - Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - A Caminata
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - L Canonica
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - X G Cao
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - S Capelli
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | | | - L Cappelli
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - L Cardani
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - M Cariello
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - P Carniti
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Carrettoni
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - N Casali
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - L Cassina
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - R Cereseto
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - G Ceruti
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Chiarini
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - D Chiesa
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - N Chott
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - M Clemenza
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - D Conventi
- INFN - Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - S Copello
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - C Cosmelli
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | | | - R J Creswick
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - J S Cushman
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - A D'Addabbo
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - D D'Aguanno
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino I-03043, Italy
| | - I Dafinei
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - V Datskov
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C J Davis
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - F Del Corso
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - S Dell'Oro
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
- INFN - Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - M M Deninno
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - S Di Domizio
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - M L Di Vacri
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche, Università dell'Aquila, L'Aquila I-67100, Italy
| | - L Di Paolo
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Drobizhev
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - L Ejzak
- Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
| | - R Faccini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - D Q Fang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - M Faverzani
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Ferri
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - F Ferroni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - E Fiorini
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M A Franceschi
- INFN - Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - S J Freedman
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - B K Fujikawa
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - R Gaigher
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Giachero
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Gironi
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Universit Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
| | - L Gladstone
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - J Goett
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - P Gorla
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - C Gotti
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Guandalini
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - M Guerzoni
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - T D Gutierrez
- Physics Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, California 93407, USA
| | - E E Haller
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
- Department of Materials Science and Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - K Han
- INPAC and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University; Shanghai Laboratory for Particle Physics and Cosmology, Shanghai 200240, China
| | - E V Hansen
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - K M Heeger
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - R Hennings-Yeomans
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - K P Hickerson
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - H Z Huang
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - M Iannone
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - L Ioannucci
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - R Kadel
- Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - G Keppel
- INFN - Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - L Kogler
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - Yu G Kolomensky
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Leder
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - C Ligi
- INFN - Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - K E Lim
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - X Liu
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - Y G Ma
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - C Maiano
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Maino
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Marini
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - M Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
- Laboratorio de Fisica Nuclear y Astroparticulas, Universidad de Zaragoza, Zaragoza 50009, Spain
| | - C Martinez Amaya
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - R H Maruyama
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - Y Mei
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - N Moggi
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - S Morganti
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | | | - S S Nagorny
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- INFN - Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - T Napolitano
- INFN - Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati (Roma) I-00044, Italy
| | - M Nastasi
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Nisi
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - C Nones
- Service de Physique des Particules, CEA / Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - E B Norman
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - V Novati
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Universit Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
| | - A Nucciotti
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - I Nutini
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- INFN - Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - T O'Donnell
- Center for Neutrino Physics, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia 24061, USA
| | - M Olcese
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - E Olivieri
- Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, Firenze I-50125, Italy
- INFN - Sezione di Firenze, Firenze I-50125, Italy
| | - F Orio
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - D Orlandi
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - J L Ouellet
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - C E Pagliarone
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino I-03043, Italy
| | - M Pallavicini
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - V Palmieri
- INFN - Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - L Pattavina
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Pavan
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Pedretti
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - R Pedrotta
- INFN - Sezione di Padova, Padova I-35131, Italy
| | - A Pelosi
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - G Pessina
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | | | - G Piperno
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - C Pira
- INFN - Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - S Pirro
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - S Pozzi
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Previtali
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - F Reindl
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - F Rimondi
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - L Risegari
- Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, Firenze I-50125, Italy
- INFN - Sezione di Firenze, Firenze I-50125, Italy
| | - C Rosenfeld
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - C Rossi
- INFN - Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - C Rusconi
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Sakai
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - E Sala
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Salvioni
- Dipartimento di Fisica e Matematica, Università dell'Insubria, Como I-22100, Italy
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Sangiorgio
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - D Santone
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
- Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche, Università dell'Aquila, L'Aquila I-67100, Italy
| | - D Schaeffer
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - B Schmidt
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - J Schmidt
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - N D Scielzo
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - V Singh
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - M Sisti
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A R Smith
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Stivanello
- INFN - Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | | | - L Tatananni
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - M Tenconi
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Universit Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
| | - F Terranova
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Tessaro
- INFN - Sezione di Padova, Padova I-35131, Italy
| | - C Tomei
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - G Ventura
- Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, Firenze I-50125, Italy
- INFN - Sezione di Firenze, Firenze I-50125, Italy
| | - M Vignati
- INFN - Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - S L Wagaarachchi
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - J Wallig
- Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - B S Wang
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - H W Wang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - B Welliver
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - J Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - K Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - L A Winslow
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - T Wise
- Wright Laboratory, Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
- Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
| | - L Zanotti
- INFN - Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Zarra
- INFN - Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67100, Italy
| | - G Q Zhang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - B X Zhu
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - S Zimmermann
- Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - S Zucchelli
- INFN - Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
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Collapse
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22
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D’Addabbo A, Alduino C, Alfonso K, Artusa DR, Avignone FT, Azzolini O, Banks TI, Bari G, Beeman J, Bellini F, Bersani A, Biassoni M, Branca A, Brofferio C, Bucci C, Camacho A, Caminata A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Cappelli L, Carbone L, Cardani L, Carniti P, Casali N, Cassina L, Chiesa D, Chott N, Clemenza M, Copello S, Cosmelli C, Cremonesi O, Creswick RJ, Cushman JS, Dafinei I, Davis CJ, Dell’Oro S, Deninno MM, Di Domizio S, Di Vacri ML, Drobizhev A, Fang DQ, Faverzani M, Fernandes G, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Franceschi MA, Freedman SJ, Fujikawa BK, Giachero A, Gironi L, Giuliani A, Gladstone L, Gorla P, Gotti C, Gutierrez TD, Haller EE, Han K, Hansen E, Heeger KM, Hennings-Yeomans R, Hickerson KP, Huang HZ, Kadel R, Keppel G, Kolomensky YG, Leder A, Ligi C, Lim KE, Liu X, Ma YG, Maino M, Marini L, Martinez M, Maruyama RH, Mei Y, Moggi N, Morganti S, Mosteiro PJ, Napolitano T, Nones C, Norman EB, Nucciotti A, O’Donnell T, Orio F, Ouellet JL, Pagliarone CE, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Piperno G, Pira C, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Rosenfeld C, Rusconi C, Sangiorgio S, Santone D, Scielzo N, Singh V, Sisti M, Smith AR, Taffarello L, Tenconi M, Terranova F, Tomei C, Trentalange S, Vignati M, Wagaarachchi SL, Wang BS, Wang HW, Wilson J, Winslow LA, Wise T, Woodcraft A, Zanotti L, Zhang GQ, Zhu BX, Zimmermann S, Zucchelli S. The CUORE and CUORE-0 experiments at LNGS. EPJ Web Conf 2017. [DOI: 10.1051/epjconf/201716407047] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/14/2022] Open
|
23
|
Artusa DR, Balzoni A, Beeman JW, Bellini F, Biassoni M, Brofferio C, Camacho A, Capelli S, Cardani L, Carniti P, Casali N, Cassina L, Clemenza M, Cremonesi O, Cruciani A, D’Addabbo A, Dafinei I, Di Domizio S, di Vacri ML, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gotti C, Keppel G, Maino M, Mancuso M, Martinez M, Morganti S, Nagorny S, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Orio F, Orlandi D, Pagnanini L, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Puiu A, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M, Zolotarova A. First array of enriched Zn[Formula: see text]Se bolometers to search for double beta decay. Eur Phys J C Part Fields 2016; 76:364. [PMID: 28280442 PMCID: PMC5321398 DOI: 10.1140/epjc/s10052-016-4223-5] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/19/2016] [Accepted: 06/16/2016] [Indexed: 06/06/2023]
Abstract
The R&D activity performed during the last years proved the potential of ZnSe scintillating bolometers to the search for neutrino-less double beta decay, motivating the realization of the first large-mass experiment based on this technology: CUPID-0. The isotopic enrichment in [Formula: see text]Se, the Zn[Formula: see text]Se crystals growth, as well as the light detectors production have been accomplished, and the experiment is now in construction at Laboratori Nazionali del Gran Sasso (Italy). In this paper we present the results obtained testing the first three Zn[Formula: see text]Se crystals operated as scintillating bolometers, and we prove that their performance in terms of energy resolution, background rejection capability and intrinsic radio-purity complies with the requirements of CUPID-0.
Collapse
Affiliation(s)
- D. R. Artusa
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010 Assergi (L’Aquila), Italy
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208 USA
| | - A. Balzoni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - J. W. Beeman
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720 USA
| | - F. Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Biassoni
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Camacho
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro (Padova), Italy
| | - S. Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - L. Cardani
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Physics Department- Princeton University, Washington Road, Princeton, NJ 08544 USA
| | - P. Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - N. Casali
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Cassina
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - O. Cremonesi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Cruciani
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - A. D’Addabbo
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010 Assergi (L’Aquila), Italy
| | | | - S. Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genova, Italy
- INFN-Sezione di Genova, 16146 Genova, Italy
| | - M. L. di Vacri
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - F. Ferroni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Giuliani
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
- DiSAT, Università dell’Insubria, 22100 Como, Italy
| | - C. Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Keppel
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro (Padova), Italy
| | - M. Maino
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Mancuso
- CSNSM, Univ. Paris-Sud, CNRS/IN2P3, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
- DiSAT, Università dell’Insubria, 22100 Como, Italy
- Max-Planck-Institut für Physik, 80805 Munich, Germany
| | - M. Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | | | - S. Nagorny
- INFN - Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - M. Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - S. Nisi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - C. Nones
- CEA-Saclay, DSM/IRFU, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
| | - F. Orio
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - D. Orlandi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - L. Pagnanini
- INFN - Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - M. Pallavicini
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genova, Italy
- INFN-Sezione di Genova, 16146 Genova, Italy
| | - V. Palmieri
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020 Legnaro (Padova), Italy
| | - L. Pattavina
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - M. Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Pessina
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - V. Pettinacci
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Pirro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - S. Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - E. Previtali
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Rusconi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
- DiSAT, Università dell’Insubria, 22100 Como, Italy
| | - K. Schäffner
- INFN - Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - C. Tomei
- INFN-Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | | | - A. Zolotarova
- CEA-Saclay, DSM/IRFU, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France
| |
Collapse
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24
|
Beeman JW, Bellini F, Benetti P, Cardani L, Casali N, Chiesa D, Clemenza M, Dafinei I, Domizio SD, Ferroni F, Gironi L, Giuliani A, Gotti C, Laubenstein M, Maino M, Nagorny S, Nisi S, Nones C, Orio F, Pagnanini L, Pattavina L, Pessina G, Piperno G, Pirro S, Previtali E, Rusconi C, Schäffner K, Tomei C, Vignati M. Double-beta decay investigation with highly pure enriched [Formula: see text]Se for the LUCIFER experiment. Eur Phys J C Part Fields 2015; 75:591. [PMID: 26705394 PMCID: PMC4681472 DOI: 10.1140/epjc/s10052-015-3822-x] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/10/2015] [Accepted: 12/01/2015] [Indexed: 06/05/2023]
Abstract
The LUCIFER project aims at deploying the first array of enriched scintillating bolometers for the investigation of neutrinoless double-beta decay of [Formula: see text]Se. The matrix which embeds the source is an array of ZnSe crystals, where enriched [Formula: see text]Se is used as decay isotope. The radiopurity of the initial components employed for manufacturing crystals, that can be operated as bolometers, is crucial for achieving a null background level in the region of interest for double-beta decay investigations. In this work, we evaluated the radioactive content in 2.5 kg of 96.3 % enriched [Formula: see text]Se metal, measured with a high-purity germanium detector at the Gran Sasso deep underground laboratory. The limits on internal contaminations of primordial decay chain elements of [Formula: see text]Th, [Formula: see text]U and [Formula: see text]U are respectively: [Formula: see text]61, [Formula: see text]110 and [Formula: see text]74 [Formula: see text]Bq/kg at 90 % C.L. The extremely low-background conditions in which the measurement was carried out and the high radiopurity of the [Formula: see text]Se allowed us to establish the most stringent lower limits on the half-lives of the double-beta decay of [Formula: see text]Se to 0[Formula: see text], 2[Formula: see text] and 2[Formula: see text] excited states of [Formula: see text]Kr of 3.4[Formula: see text]10[Formula: see text], 1.3[Formula: see text]10[Formula: see text] and 1.0[Formula: see text]10[Formula: see text] y, respectively, with a 90 % C.L.
Collapse
Affiliation(s)
- J. W. Beeman
- />Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720 USA
| | - F. Bellini
- />Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- />INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - P. Benetti
- />Dipartimento di Chimica, Università di Pavia, 27100 Pavia, Italy
- />INFN, Sezione di Pavia, 27100 Pavia, Italy
| | - L. Cardani
- />Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- />Physics Department, Princeton University, Princeton, NJ 08544 USA
| | - N. Casali
- />Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- />INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - D. Chiesa
- />Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- />INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Clemenza
- />Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- />INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - I. Dafinei
- />INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Di Domizio
- />INFN, Sezione di Genova, 16146 Genoa, Italy
- />Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16126 Genoa, Italy
| | - F. Ferroni
- />Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- />INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Gironi
- />Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- />INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - A. Giuliani
- />Centre de Spectrometrié de Masse, 91405 Orsay, France
| | - C. Gotti
- />INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - M. Laubenstein
- />INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67100 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - M. Maino
- />Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milan, Italy
- />INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - S. Nagorny
- />Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - S. Nisi
- />INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67100 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - C. Nones
- />CEA, Irfu, SPP Centre de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - F. Orio
- />INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - L. Pagnanini
- />Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
| | - L. Pattavina
- />INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67100 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - G. Pessina
- />INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - G. Piperno
- />Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Rome, Italy
- />INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - S. Pirro
- />INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67100 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - E. Previtali
- />INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - C. Rusconi
- />INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milan, Italy
| | - K. Schäffner
- />INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67100 Assergi (L’Aquila), Italy
| | - C. Tomei
- />INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
| | - M. Vignati
- />INFN, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
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Collapse
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Alfonso K, Artusa DR, Avignone FT, Azzolini O, Balata M, Banks TI, Bari G, Beeman JW, Bellini F, Bersani A, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Caminata A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Cappelli L, Carbone L, Cardani L, Casali N, Cassina L, Chiesa D, Chott N, Clemenza M, Copello S, Cosmelli C, Cremonesi O, Creswick RJ, Cushman JS, Dafinei I, Dally A, Dell'Oro S, Deninno MM, Di Domizio S, Di Vacri ML, Drobizhev A, Ejzak L, Fang DQ, Faverzani M, Fernandes G, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Freedman SJ, Fujikawa BK, Giachero A, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Gutierrez TD, Haller EE, Han K, Hansen E, Heeger KM, Hennings-Yeomans R, Hickerson KP, Huang HZ, Kadel R, Keppel G, Kolomensky YG, Lim KE, Liu X, Ma YG, Maino M, Martinez M, Maruyama RH, Mei Y, Moggi N, Morganti S, Nisi S, Nones C, Norman EB, Nucciotti A, O'Donnell T, Orio F, Orlandi D, Ouellet JL, Pagliarone CE, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pedretti M, Pessina G, Pettinacci V, Piperno G, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Rosenfeld C, Rusconi C, Sala E, Sangiorgio S, Santone D, Scielzo ND, Sisti M, Smith AR, Taffarello L, Tenconi M, Terranova F, Tomei C, Trentalange S, Ventura G, Vignati M, Wagaarachchi SL, Wang BS, Wang HW, Wielgus L, Wilson J, Winslow LA, Wise T, Zanotti L, Zarra C, Zhang GQ, Zhu BX, Zucchelli S. Search for Neutrinoless Double-Beta Decay of (130)Te with CUORE-0. Phys Rev Lett 2015; 115:102502. [PMID: 26382673 DOI: 10.1103/physrevlett.115.102502] [Citation(s) in RCA: 16] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/09/2015] [Indexed: 06/05/2023]
Abstract
We report the results of a search for neutrinoless double-beta decay in a 9.8 kg yr exposure of (130)Te using a bolometric detector array, CUORE-0. The characteristic detector energy resolution and background level in the region of interest are 5.1±0.3 keV FWHM and 0.058±0.004(stat)±0.002(syst)counts/(keV kg yr), respectively. The median 90% C.L. lower-limit half-life sensitivity of the experiment is 2.9×10(24) yr and surpasses the sensitivity of previous searches. We find no evidence for neutrinoless double-beta decay of (130)Te and place a Bayesian lower bound on the decay half-life, T(1/2)(0ν)>2.7×10(24) yr at 90% C.L. Combining CUORE-0 data with the 19.75 kg yr exposure of (130)Te from the Cuoricino experiment we obtain T(1/2)(0ν)>4.0×10(24) yr at 90% C.L. (Bayesian), the most stringent limit to date on this half-life. Using a range of nuclear matrix element estimates we interpret this as a limit on the effective Majorana neutrino mass, m(ββ)<270-760 meV.
Collapse
Affiliation(s)
- K Alfonso
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - D R Artusa
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - F T Avignone
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - O Azzolini
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - M Balata
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - T I Banks
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - G Bari
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - J W Beeman
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - A Bersani
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - M Biassoni
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Bucci
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - A Caminata
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - L Canonica
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - X G Cao
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - S Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Cappelli
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino I-03043, Italy
| | - L Carbone
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Cardani
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - N Casali
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - L Cassina
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - D Chiesa
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - N Chott
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - M Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Copello
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - C Cosmelli
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - O Cremonesi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - R J Creswick
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - J S Cushman
- Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - I Dafinei
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - A Dally
- Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
| | - S Dell'Oro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
- INFN-Gran Sasso Science Institute, L'Aquila I-67100, Italy
| | - M M Deninno
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
| | - S Di Domizio
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - M L Di Vacri
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
- Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche, Università dell'Aquila, L'Aquila I-67100, Italy
| | - A Drobizhev
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - L Ejzak
- Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
| | - D Q Fang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - M Faverzani
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - G Fernandes
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - E Ferri
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - F Ferroni
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - E Fiorini
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S J Freedman
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - B K Fujikawa
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Giachero
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - L Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A Giuliani
- Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), 91405 Orsay Campus, Orsay, France
| | - P Gorla
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - C Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - T D Gutierrez
- Physics Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, California 93407, USA
| | - E E Haller
- Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
- Department of Materials Science and Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - K Han
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
- Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - E Hansen
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - K M Heeger
- Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - R Hennings-Yeomans
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - K P Hickerson
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - H Z Huang
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - R Kadel
- Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - G Keppel
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - Yu G Kolomensky
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - K E Lim
- Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - X Liu
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - Y G Ma
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - M Maino
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Martinez
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- Laboratorio de Fisica Nuclear y Astroparticulas, Universidad de Zaragoza, Zaragoza 50009, Spain
| | - R H Maruyama
- Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
| | - Y Mei
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - N Moggi
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Scienze per la Qualità della Vita, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, Bologna I-47921, Italy
| | - S Morganti
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - S Nisi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - C Nones
- CEA, Centre de Saclay, Irfu/SPP, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
| | - E B Norman
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - A Nucciotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - T O'Donnell
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - F Orio
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - D Orlandi
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - J L Ouellet
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - C E Pagliarone
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
- Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica, Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale, Cassino I-03043, Italy
| | - M Pallavicini
- INFN-Sezione di Genova, Genova I-16146, Italy
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Genova I-16146, Italy
| | - V Palmieri
- INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro (Padova) I-35020, Italy
| | - L Pattavina
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - M Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - M Pedretti
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - G Pessina
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | | | - G Piperno
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Roma I-00185, Italy
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - S Pirro
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - S Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Previtali
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Rosenfeld
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - C Rusconi
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - E Sala
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - S Sangiorgio
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - D Santone
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
- Dipartimento di Scienze Fisiche e Chimiche, Università dell'Aquila, L'Aquila I-67100, Italy
| | - N D Scielzo
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
| | - M Sisti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - A R Smith
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | | | - M Tenconi
- Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), 91405 Orsay Campus, Orsay, France
| | - F Terranova
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Tomei
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - S Trentalange
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - G Ventura
- Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, Firenze I-50125, Italy
- INFN-Sezione di Firenze, Firenze I-50125, Italy
| | - M Vignati
- INFN-Sezione di Roma, Roma I-00185, Italy
| | - S L Wagaarachchi
- Department of Physics, University of California, Berkeley, California 94720, USA
- Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
| | - B S Wang
- Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA
- Department of Nuclear Engineering, University of California, Berkeley, California 94720, USA
| | - H W Wang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - L Wielgus
- Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
| | - J Wilson
- Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, South Carolina 29208, USA
| | - L A Winslow
- Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
| | - T Wise
- Department of Physics, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, USA
- Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
| | - L Zanotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, Milano I-20126, Italy
- INFN-Sezione di Milano Bicocca, Milano I-20126, Italy
| | - C Zarra
- INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi (L'Aquila) I-67010, Italy
| | - G Q Zhang
- Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
| | - B X Zhu
- Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, California 90095, USA
| | - S Zucchelli
- INFN-Sezione di Bologna, Bologna I-40127, Italy
- Dipartimento di Fisica e Astronomia, Alma Mater Studiorum-Università di Bologna, Bologna I-40127, Italy
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Moggi N, Artusa DR, Avignone FT, Azzolini O, Balata M, Banks TI, Bari G, Beeman J, Bellini F, Bersani A, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Cai XZ, Camacho A, Caminata A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Cappelli L, Carbone L, Cardani L, Casali N, Cassina L, Chiesa D, Chott N, Clemenza M, Copello S, Cosmelli C, Cremonesi O, Creswick RJ, Cushman JS, Dafinei I, Dally A, Datskov V, Dell’oro S, Deninno MM, Di Domizio S, Di Vacri ML, Drobizhev A, Ejzak L, Fang DQ, Farach HA, Faverzani M, Fernandes G, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Franceschi MA, Freedman SJ, Fujikawa BK, Giachero A, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Gutierrez TD, Haller EE, Han K, Heeger KM, Hennings-Yeomans R, Hickerson KP, Huang HZ, Kadel R, Keppel G, Kolomensky YG, Li YL, Ligi C, Lim KE, Liu X, Ma YG, Maiano C, Maino M, Martinez M, Maruyama RH, Mei Y, Morganti S, Napolitano T, Nisi S, Nones C, Norman EB, Nucciotti A, O’Donnell T, Orio F, Orlandi D, Ouellet JL, Pagliarone CE, Pallavicini M, Palmieri V, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pettinacci V, Piperno G, Pira C, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Rosenfeld C, Rusconi C, Sala E, Sangiorgio S, Santone D, Scielzo ND, Sisti M, Smith AR, Taffarello L, Tenconi M, Terranova F, Tian WD, Tomei C, Trentalange S, Ventura G, Vignati M, Wang BS, Wang HW, Wielgus L, Wilson J, Winslow LA, Wise T, Woodcraft A, Zanotti L, Zarra C, Zhang GQ, Zhu BX, Zucchelli S. Neutrinoless double-beta decay search with CUORE and CUORE-0 experiments. EPJ Web of Conferences 2015. [DOI: 10.1051/epjconf/20159003004] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/14/2022] Open
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Giachero A, Artusa DR, Avignone FT, Azzolini O, Balata M, Banks TI, Bari G, Beeman J, Bellini F, Bersani A, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Cai XZ, Camacho A, Caminata A, Canonica L, Cao XG, Capelli S, Cappelli L, Carbone L, Cardani L, Casali N, Cassina L, Chiesa D, Chott N, Clemenza M, Copello S, Cosmelli C, Cremonesi O, Creswick R, Cushman J, Dafinei I, Dally A, Datskov V, Dell’Oro S, Deninno MM, Di Domizio S, di Vacri ML, Drobizhev A, Ejzak L, Fang DQ, Farach HA, Faverzani M, Fernandes G, Ferri E, Ferroni F, Fiorini E, Franceschi MA, Freedman SJ, Fujikawa BK, Gironi L, Giuliani A, Gorla P, Gotti C, Gutierrez TD, Haller EE, Han K, Heeger KM, Hennings-Yeomans R, Hickerson KP, Huang HZ, Kadel R, Kazkaz K, Keppel G, Kolomensky Y, Li Y, Ligi C, Lim KE, Liu X, Ma YG, Maiano C, Maino M, Martinez M, Maruyama RH, Mei Y, Moggi N, Morganti S, Napolitano T, Nastasi M, Nisi S, Nones C, Norman EB, Nucciotti A, O’Donnell T, Orio F, Orlandi D, Ouellet JL, Pagliarone CE, Pallavicini M, Pattavina L, Pavan M, Pedretti M, Pessina G, Pettinacci V, Piperno G, Pira C, Pirro S, Pozzi S, Previtali E, Rampazzo V, Rosenfeld C, Rusconi C, Sala E, Sangiorgio S, Scielzo ND, Sisti M, Smith AR, Taffarello L, Tenconi M, Terranova F, Tian WD, Tomei C, Trentalange S, Ventura G, Vignati M, Wang BS, Wang HW, Wielgus L, Wilson J, Winslow LA, Wise T, Woodcraft A, Zanotti L, Zarra C, Zhang GQ, Zhu BX, Zucchelli S. The CUORE and CUORE-0 experiments at Gran Sasso. EPJ Web of Conferences 2015. [DOI: 10.1051/epjconf/20159504024] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/14/2022] Open
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Alloni D, Borio di Tigliole A, Cammi A, Chiesa D, Clemenza M, Magrotti G, Pattavina L, Pozzi S, Prata M, Previtali E, Salvini A, Sartori A, Sisti M. Final characterization of the first critical configuration for the TRIGA Mark II reactor of the University of Pavia using the Monte Carlo code MCNP. Progress in Nuclear Energy 2014. [DOI: 10.1016/j.pnucene.2014.02.022] [Citation(s) in RCA: 13] [Impact Index Per Article: 1.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/16/2022]
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Borio di Tigliole A, Cammi A, Chiesa D, Clemenza M, Manera S, Nastasi M, Pattavina L, Ponciroli R, Pozzi S, Prata M, Previtali E, Salvini A, Sisti M. TRIGA reactor absolute neutron flux measurement using activated isotopes. Progress in Nuclear Energy 2014. [DOI: 10.1016/j.pnucene.2013.10.001] [Citation(s) in RCA: 25] [Impact Index Per Article: 2.5] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/26/2022]
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Baccolo G, Baroni C, Clemenza M, Delmonte B, Maggi V, Motta A, Nastasi M, Previtali E, Salvatore MC. Neutron activation analysis on sediments from Victoria Land, Antarctica: multi-elemental characterization of potential atmospheric dust sources. J Radioanal Nucl Chem 2013. [DOI: 10.1007/s10967-013-2851-x] [Citation(s) in RCA: 3] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/26/2022]
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Clemenza M, Fiorini E, Previtali E, Sala E. Measurement of airborne 131I, 134)Cs and 137Cs due to the Fukushima reactor incident in Milan (Italy). J Environ Radioact 2012; 114:113-118. [PMID: 22209567 DOI: 10.1016/j.jenvrad.2011.12.012] [Citation(s) in RCA: 11] [Impact Index Per Article: 0.9] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [MESH Headings] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/05/2011] [Revised: 11/29/2011] [Accepted: 12/03/2011] [Indexed: 05/31/2023]
Abstract
After the earthquake and the tsunami occurred in Japan on March 2011, four of the Fukushima reactors had released in air a large amount of radioactive isotopes that diffused all over the world. The presence of airborne (131)I, (134)Cs, and (137)Cs in air particulate due to this accident were detected and measured in the Low Radioactivity Laboratory operating in the Department of Environmental Sciences of the University of Milano-Bicocca. The sensitivity of the detecting apparatus is of 0.2 uBq/m(3) of air. Concentration and time distribution of these radiocontaminations ranging from a few to 400 uBq/m(3) for the (131)I and of a few tens of uBq/m(3) for the (137)Cs and (134)Cs.
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Affiliation(s)
- M Clemenza
- University of Milano Bicocca, Physics Department G. Occhialini and INFN sec. of Milano Bicocca - Piazza della Scienza 3, 20126 Milan, Italy.
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Beeman JW, Biassoni M, Brofferio C, Bucci C, Capelli S, Cardani L, Carrettoni M, Clemenza M, Cremonesi O, Ferri E, Giachero A, Gironi L, Gorla P, Gotti C, Nucciotti A, Maiano C, Pattavina L, Pavan M, Pessina G, Pirro S, Previtali E, Sisti M, Zanotti L. First measurement of the partial widths of 209Bi decay to the ground and to the first excited states. Phys Rev Lett 2012; 108:062501. [PMID: 22401058 DOI: 10.1103/physrevlett.108.062501] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 0.2] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/12/2011] [Indexed: 05/31/2023]
Abstract
209Bi alpha decay to the ground and to the first excited state have been recently observed for the first time with a large BGO scintillating bolometer. The half-life of 209Bi is determined to be τ(1/2)=(2.01±0.08)×10(19) yr while the branching ratio for the ground-state to ground-state transition is (98.8±0.3)%.
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Affiliation(s)
- J W Beeman
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA
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Borio di Tigliole A, Cammi A, Clemenza M, Memoli V, Pattavina L, Previtali E. Benchmark evaluation of reactor critical parameters and neutron fluxes distributions at zero power for the TRIGA Mark II reactor of the University of Pavia using the Monte Carlo code MCNP. Progress in Nuclear Energy 2010. [DOI: 10.1016/j.pnucene.2009.11.002] [Citation(s) in RCA: 29] [Impact Index Per Article: 2.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/20/2022]
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