Title of article :
An ultra-low background PMT for liquid xenon detectors
Author/Authors :
Akerib، نويسنده , , D.S. and Bai، نويسنده , , X. and Bernard، نويسنده , , E. and Bernstein، نويسنده , , A. and Bradley، نويسنده , , A. and Byram، نويسنده , , D. and Cahn، نويسنده , , S.B. and Carmona-Benitez، نويسنده , , M.C. and Carr، نويسنده , , D. and Chapman، نويسنده , , J.J. and Clark، نويسنده , , K. R. Coffey ، نويسنده , , T. and Edwards، نويسنده , , B. and de Viveiros، نويسنده , , L. and Dragowsky، نويسنده , , M. and Druszkiewicz، نويسنده , , E. and Faham، نويسنده , , C.H. and Fiorucci، نويسنده , , S. and Gaitskell، نويسنده , , R.J. and Gibson، نويسنده , , K.R. and Hall، نويسنده , , C. and Hanhardt، نويسنده , , Benjamin M. and Holbrook، نويسنده , , B. and Ihm، نويسنده , , M. and Jacobsen، نويسنده , , R.G. and Kastens، نويسنده , , L. and Kazkaz، نويسنده , , K. and Larsen، نويسنده , , N. and Lee، نويسنده , , C. and Lindote، نويسنده , , A. and Lopes، نويسنده , , M.I. and Lyashenko، نويسنده , , A. and Malling، نويسنده , , D.C. and Mannino، نويسنده , , R. and McKinsey، نويسنده , , D.N. and Mei، نويسنده , , D.-M and Mock، نويسنده , , J. and Morii، نويسنده , , M. and Nelson، نويسنده , , H. Junqueira - Neves، نويسنده , , F. and Nikkel، نويسنده , , J.A. and Pangilinan، نويسنده , , M. and Phelps، نويسنده , , P. and Shutt، نويسنده , , T. and Silva، نويسنده , , C. and Skulski، نويسنده , , W. and Solovov، نويسنده , , V.N. and Sorensen، نويسنده , , P. and Spaans، نويسنده , , J. and Stiegler، نويسنده , , T. and Sweany، نويسنده , , M. and Szydagis، نويسنده , , M. and Taylor، نويسنده , , D. and Thomson، نويسنده , , J. and Tripathi، نويسنده , , M. and Uvarov، نويسنده , , S. and Verbus، نويسنده , , David J.R and Walsh، نويسنده , , N. and Webb، نويسنده , , R. and White، نويسنده , , J.T. and Wlasenko، نويسنده , , M. and Wolfs، نويسنده , , F.L.H. and Woods، نويسنده , , M. and Zhang، نويسنده , , C.، نويسنده ,
Issue Information :
روزنامه با شماره پیاپی سال 2013
Pages :
6
From page :
1
To page :
6
Abstract :
Results are presented from radioactivity screening of two models of photomultiplier tubes designed for use in current and future liquid xenon experiments. The Hamamatsu 5.6 cm diameter R8778 PMT, used in the LUX dark matter experiment, has yielded a positive detection of four common radioactive isotopes: 238U, 232Th, 40K, and 60Co. Screening of LUX materials has rendered backgrounds from other detector materials subdominant to the R8778 contribution. A prototype Hamamatsu 7.6 cm diameter R11410 MOD PMT has also been screened, with benchmark isotope counts measured at < 0.4 238U/ < 0.3 232Th/ < 8.3 40K/2.0±0.2 60Co mBq/PMT. This represents a large reduction, equal to a change of × 1 24 238U/ × 1 9 232Th/ × 1 8 40K per PMT, between R8778 and R11410 MOD, concurrent with a doubling of the photocathode surface area (4.5–6.4 cm diameter). 60Co measurements are comparable between the PMTs, but can be significantly reduced in future R11410 MOD units through further material selection. Assuming PMT activity equal to the measured 90% upper limits, Monte Carlo estimates indicate that replacement of R8778 PMTs with R11410 MOD PMTs will change LUX PMT electron recoil background contributions by a factor of × 1 25 after further material selection for 60Co reduction, and nuclear recoil backgrounds by a factor of × 1 36 . The strong reduction in backgrounds below the measured R8778 levels makes the R11410 MOD a very competitive technology for use in large-scale liquid xenon detectors.
Keywords :
Liquid xenon detectors , PMT , RADIOACTIVITY
Journal title :
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
Serial Year :
2013
Journal title :
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A
Record number :
2193613
Link To Document :
بازگشت