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Your search keyword '"Heuermann, G."' showing total 10 results
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10 results on '"Heuermann, G."'

1. Axion searches with the EDELWEISS-II experiment

Author

Armengaud, E, Arnaud, Q, Augier, C, Benoit, A, Berge, L, Bergmann, T, Bluemer, J, Broniatowski, A, Brudanin, V, Camus, P, Cazes, A, Censier, B, Chapellier, M, Charlieux, F, Couedo, F, Coulter, P, Cox, GA, de Boissiere, T, De Jesus, M, Dolgorouky, Y, Drillien, AA, Dumoulin, L, Eitel, K, Filosofov, D, Fourches, N, Gascon, J, Gerbier, G, Gros, M, Hehn, L, Henry, S, Herve, S, Heuermann, G, Holtzer, N, Humbert, V, Juillard, A, Kefelian, C, Kleifges, M, Kluck, H, Kozlov, V, Kraus, H, Kudryavtsev, VA, Le Sueur, H, Mancuso, M, Marrache-Kikuchi, C, Marnieros, S, Menshikov, A, Navick, X-F, Nones, C, Olivieri, E, Pari, P, Paul, B, Piro, MC, Rigaut, O, Robinson, M, Rozov, S, Sanglard, V, Schmidt, B, Siebenborn, B, Tcherniakhovski, D, Tenconi, M, Vagneron, L, Walker, RJ, Weber, M, Yakushev, E, Zhang, X, Collaboration, EDELWEISS, Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), CSNSM INSTR, Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM PS1, Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Souterrain de Modane (LSM - UMR 6417), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), EDELWEISS, Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])

Subjects
axions, Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), Solar neutrino, BOUNDS, Dark matter, FOS: Physical sciences, GERMANIUM DETECTORS, EDELWEISS, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Nuclear physics, High Energy Physics - Phenomenology (hep-ph), dark matter experiments DARK-MATTER, 0103 physical sciences, CP INVARIANCE, 010306 general physics, Axion, Physics, dark matter detectors, Solar energetic particles, 010308 nuclear & particles physics, Astronomy and Astrophysics, CRYOGENIC DETECTORS, Baryon, High Energy Physics - Phenomenology, SOLAR AXIONS, [PHYS.HPHE]Physics [physics]/High Energy Physics - Phenomenology [hep-ph], INTERLEAVED ELECTRODES, Neutrino, Lepton, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract

We present new constraints on the couplings of axions and more generic axion-like particles using data from the EDELWEISS-II experiment. The EDELWEISS experiment, located at the Underground Laboratory of Modane, primarily aims at the direct detection of WIMPs using germanium bolometers. It is also sensitive to the low-energy electron recoils that would be induced by solar or dark matter axions. Using a total exposure of up to 448 kg.d, we searched for axion-induced electron recoils down to 2.5 keV within four scenarios involving different hypotheses on the origin and couplings of axions. We set a 95% CL limit on the coupling to photons $g_{A\gamma}

Published
2016

2. Constraints on low-mass WIMPs from the EDELWEISS-III dark matter search

Author

EDELWEISS Collaboration, Armengaud, E., Arnaud, Q., Augier, C., Benoît, A., Bergé, L., Bergmann, T., Billard, J., Blümer, J., de Boissière, T., Bres, G., Broniatowski, A., Brudanin, V., Camus, P., Cazes, A., Chapellier, M., Charlieux, F., Dumoulin, L., Eitel, K., Filosofov, D., Foerster, N., Fourches, N., Garde, G., Gascon, J., Gerbier, G., Giuliani, A., Grollier, M., Gros, M., Hehn, L., Hervé, S., Heuermann, G., Humbert, V., De Jésus, M., Jin, Y., Jokisch, S., Juillard, A., Kéfélian, C., Kleifges, M., Kozlov, V., Kraus, H., Kudryavtsev, V. A., Le-Sueur, H., Lin, J., Mancuso, M., Marnieros, S., Menshikov, A., Navick, X. -F., Nones, C., Olivieri, E., Pari, P., Paul, B., Piro, M. -C., Poda, D. V., Queguiner, E., Robinson, M., Rodenas, H., Rozov, S., Sanglard, V., Schmidt, B., Scorza, S., Siebenborn, B., Tcherniakhovski, D., Vagneron, L., Weber, M., Yakushev, E., Zhang, X., Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Matière noire (MANOIR), Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (IP2I Lyon), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hélium : du fondamental aux applications (HELFA), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Electronique (ElecLab), Cryogénie (Cryo), Laboratoire de photonique et de nanostructures (LPN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), EDELWEISS, Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA), Electronique (NEEL - ElecLab), and Cryogénie (NEEL - Cryo)

Subjects
Particle physics, Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), Physics - Instrumentation and Detectors, Physics::Instrumentation and Detectors, Dark matter, FOS: Physical sciences, Astrophysics::Cosmology and Extragalactic Astrophysics, EDELWEISS, 01 natural sciences, High Energy Physics - Experiment, High Energy Physics - Experiment (hep-ex), WIMP, 0103 physical sciences, [PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex], 010306 general physics, Elastic scattering, Physics, Range (particle radiation), 010308 nuclear & particles physics, Scattering, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astronomy and Astrophysics, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), Weakly interacting massive particles, High Energy Physics::Experiment, Low Mass, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract

We present the results of a search for elastic scattering from galactic dark matter in the form of Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) in the 4-30 GeV/$c^2$ mass range. We make use of a 582 kg-day fiducial exposure from an array of 800 g Germanium bolometers equipped with a set of interleaved electrodes with full surface coverage. We searched specifically for $\sim 2.5-20$ keV nuclear recoils inside the detector fiducial volume. As an illustration the number of observed events in the search for 5 (resp. 20) GeV/$c^2$ WIMPs are 9 (resp. 4), compared to an expected background of 6.1 (resp. 1.4). A 90% CL limit of $4.3\times 10^{-40}$ cm$^2$ (resp. $9.4\times 10^{-44}$ cm$^2$) is set on the spin-independent WIMP-nucleon scattering cross-section for 5 (resp. 20) GeV/$c^2$ WIMPs. This result represents a 41-fold improvement with respect to the previous EDELWEISS-II low-mass WIMP search for 7 GeV/$c^2$ WIMPs. The derived constraint is in tension with hints of WIMP signals from some recent experiments, thus confirming results obtained with different detection techniques., Matches published version

Published
2016

3. LUMINEU: A search for neutrinoless double beta decay based on ZnMoO₄ scintillating bolometers

Author

Armengaud, E., Arnaud, Q., Augier, C., Benoît, A., Bergé, L., Boiko, S., Bergmann, T., Blümer, J., Broniatowski, A., Brudanin, V., Camus, P., Cazes, A., Chapellier, M., Charlieux, F., Chernyak, D. M., Coron, N., Coulter, P., Danevich, F. A., De Boissiére, T., Decourt, R., De Jesus, M., Devoyon, L., Drillien, A.-A., Dumoulin, L., Eitel, K., Enss, C., Filosofov, D., Fleischmann, A., Foerster, N., Fourches, N., Gascon, J., Gastaldo, L., Gerbier, G., Giuliani, A., Gray, D., Gros, M., Hehn, L., Henry, S., Hervé, S., Heuermann, G., Humbert, V., Ivanov, I. M., Juillard, A., Kéfélian, C., Kleifges, M., Kluck, H., Kobychev, V. V., Koskas, F., Kozlov, V., Kraus, H., Kudryavtsev, V. A., Le Sueur, H., Loidl, M., Magnier, P., Makarov, E. P., Mancuso, M., De Marcillac, P., Marnieros, S., Marrache-Kikuchi, C., Menshikov, A., Nasonov, S. G., Navick, X.-F., Nones, C., Olivieri, E., Pari, P., Paul, B., Penichot, Y., Pessina, G., Piro, M. C., Plantevin, O., Poda, D. V., Redon, T., Robinson, M., Rodrigues, M., Rozov, S., Sanglard, V., Schmidt, B., Scorza, S., Shlegel, V. N., Siebenborn, B., Strazzer, O., Tcherniakhovski, D., Tenconi, M., Torres, L., Tretyak, V. I., Vagneron, L., Vasiliev, Ya V., Velazquez, M., Viraphong, O., Walker, R. J., Weber, M., Yakushev, E., Zhang, X., and Zhdankov, V. N.

Subjects
Physics, ddc:530
Abstract

The LUMINEU is designed to investigate the possibility to search for neutrinoless double beta decay in $^{100}$Mo by means of a large array of scintillating bolometers based on ZnMoO$_{4}$ crystals enriched in $^{100}$Mo. High energy resolution and relatively fast detectors, which are able to measure both the light and the heat generated upon the interaction of a particle in a crystal, are very promising for the recognition and rejection of background events. We present the LUMINEU concepts and the experimental results achieved aboveground and underground with large-mass natural and enriched crystals. The measured energy resolution, the α/β discrimination power and the radioactive internal contamination are all within the specifications for the projected final LUMINEU sensitivity. Simulations and preliminary results confirm that the LUMINEU technology can reach zero background in the region of interest (around 3 MeV) with exposures of the order of hundreds kg x years, setting the bases for a next generation 0ν2β decay experiment capable to explore the inverted hierarchy region of the neutrino mass pattern.

Published
2016

4. LUMINEU: a search for neutrinoless double beta decay based on ZnMoO$_4$ scintillating bolometers

Author

Armengaud, E., Arnaud, Q., Augier, C., Benoît, A., Bergé, L., Boiko, S., Bergmann, T., Blümer, J., Broniatowski, A., Brudanin, V., Camus, P., Cazes, A., Chapellier, M., Charlieux, F., Chernyak, D. M., Coron, N., Coulter, P., Danevich, F. A., De Boissiére, T., Decourt, R., De Jesus, M., Devoyon, L., Drillien, A. A., Dumoulin, L., Eitel, K., Enss, C., Filosofov, D., Fleischmann, A., Foerster, N., Fourches, N., Gascon, J., Gastaldo, L., Gerbier, G., Giuliani, ANDREA ERNESTO GUIDO, Gray, D., Gros, M., Hehn, L., Henry, S., Hervé, S., Heuermann, G., Humbert, V., Ivanov, I. M., Juillard, A., Kéfélian, C., Kleifges, M., Kluck, H., Kobychev, V. V., Koskas, F., Kozlov, V., Kraus, H., Kudryavtsev, V. A., Le Sueur, H., Loidl, M., Magnier, P., Makarov, E. P., Mancuso, Michele, De Marcillac, P., Marnieros, S., Marrache Kikuchi, C., Menshikov, A., Nasonov, S. G., Navick, X. F., Nones, C., Olivieri, E., Pari, P., Paul, B., Penichot, Y., Pessina, G., Piro, M. C., Plantevin, O., Poda, D. V., Redon, T., Robinson, M., Rodrigues, M., Rozov, S., Sanglard, V., Schmidt, B., Scorza, S., Shlegel, V. N., Siebenborn, B., Strazzer, O., Tcherniakhovski, D., Tenconi, M., Torres, L., Tretyak, V. I., Vagneron, L., Vasiliev, Y. a. V., Velazquez, M., Viraphong, O., Walker, R. J., Weber, M., Yakushev, E., Zhang, X., Zhdankov, V. N., Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Néel (NEEL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bordeaux (UB), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers ( IRFU ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon ( IPNL ), Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière ( CSNSM ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS ( IN2P3 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Néel ( NEEL ), Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut d'astrophysique spatiale ( IAS ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université de Bordeaux ( UB ), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies ( LIST ), Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Joint Institute for Nuclear Research (JINR), Cryogénie (NEEL - Cryo), Kiev Institute for Nuclear Research (KINR), Ukrainian Academy of Sciences, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), University of Oxford, Kirchhoff Institut für Physik, Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University, Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry [Novosibirsk] (NIC), Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (SB RAS), University of Sheffield [Sheffield], Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Département d'instrumentation Numérique (DIN (CEA-LIST)), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano (INFN), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), CML Ltd., University of Torino, INFN, and Fornengo, Nicolao (ed.) (University of Torino and INFN)

Subjects
History, Physics - Instrumentation and Detectors, design, hierarchy, 7. Clean energy, 01 natural sciences, neutrino mass, law.invention, Crystal, molybdenum, law, energy resolution: measured, beta-rays, neutrino: mass, Nuclear Experiment (nucl-ex), [ PHYS.NEXP ] Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex], Nuclear Experiment, [ PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET ] Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], nuclear instrumentation, Physics, instrumentation, Detector, Resolution (electron density), double-beta decay, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), high energy resolution, 3. Good health, Computer Science Applications, particle: interaction, experimental equipment, radioactivity, technology, Neutrino, ionizing radiation, performance, FOS: Physical sciences, [PHYS.NEXP]Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex], Education, crystal, Nuclear physics, interaction particle, Physics and Astronomy (all), bolometer, double-beta decay: (0neutrino), Double beta decay, 0103 physical sciences, Sensitivity (control systems), [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, scintillation counter, detector, 010308 nuclear & particles physics, background, Bolometer, Neutrinoless, sensitivity, energy resolution: high, Energy (signal processing), experimental results
Abstract

The LUMINEU is designed to investigate the possibility to search for neutrinoless double beta decay in $^{100}$Mo by means of a large array of scintillating bolometers based on ZnMoO$_4$ crystals enriched in $^{100}$Mo. High energy resolution and relatively fast detectors, which are able to measure both the light and the heat generated upon the interaction of a particle in a crystal, are very promising for the recognition and rejection of background events. We present the LUMINEU concepts and the experimental results achieved aboveground and underground with large-mass natural and enriched crystals. The measured energy resolution, the $\alpha/\beta$ discrimination power and the radioactive internal contamination are all within the specifications for the projected final LUMINEU sensitivity. Simulations and preliminary results confirm that the LUMINEU technology can reach zero background in the region of interest (around 3 MeV) with exposures of the order of hundreds kg$\times$years, setting the bases for a next generation $0\nu2\beta$ decay experiment capable to explore the inverted hierarchy region of the neutrino mass pattern., Comment: 5 pages, 3 figures, submitted as proceedings of the TAUP 2015 conference

Published
2015

5. Scintillating bolometers based on ZnMoO$_4$ and Zn$^{100}$MoO$_4$ crystals to search for 0$\nu$2$\beta$ decay of $^{100}$Mo (LUMINEU project): first tests at the Modane Underground Laboratory

Author

Poda, D. V., Armengaud, E., Arnaud, Q., Augier, C., Benoît, A., Bergé, L., Boiko, R. S., Bergmann, T., Blümer, J., Broniatowski, A., Brudanin, V., Camus, P., Cazesb, A., Chapellier, M., Charlieux, F., Chernyak, D. M., Coron, N., Coulter, P., Danevich, F. A., de Boissière, T., Decourt, R., De Jesus, M., Devoyon, L., Drillien, A. A., Dumoulin, L., Eitel, K., Enss, C., Filosofov, D., Fleischmann, A., Foerster, N., Fourches, N., Gascon, J., Gastaldo, L., Gerbier, G., Giuliani, ANDREA ERNESTO GUIDO, Gray, D., Gros, M., Hehn, L., Henry, S., Hervé, S., Heuermann, G., Humbert, V., Ivanov, I. M., Juillard, A., Kéfélian, C., Kleifges, M., Kluck, H., Kobychev, V. V., Koskas, F., Kozlov, V., Kraus, H., Kudryavtsev, V. A., Le Sueur, H., Loidl, M., Magnier, P., Makarov, E. P., Mancuso, M., de Marcillac, P., Marnieros, S., Marrache Kikuchi, C., Menshikov, A., Nasonov, S. G., Navick, X. F., Nones, C., Olivieri, E., Pari, P., Paul, B., Penichot, Y., Pessina, G., Piro, M. C., Plantevin, O., Redon, T., Robinson, M., Rodrigues, M., Rozov, S., Sanglard, V., Schmidt, B., Scorza, S., Shlegel, V. N., Siebenborn, B., Strazzer, O., Tcherniakhovski, D., Tenconi, M., Torres, L., Tretyak, V. I., Vagneron, L., Vasiliev, Y. a. V., Velazquez, M., Viraphong, O., Walker, R. J., Weber, M., Yakushev, E., Zhang, X., Zhdankov, V. N., Girod, Dominique, Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM PS1, Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), CSNSM INSTRU, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM MECA, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), EDELWEISS, LUMINEU program, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Particle physics, Nuclear and High Energy Physics, Physics - Instrumentation and Detectors, Zinc molybdate, [PHYS.NEXP] Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex], Scintillator, EDELWEISS, [PHYS.NEXP]Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex], 7. Clean energy, 01 natural sciences, law.invention, Nuclear physics, Crystal, chemistry.chemical_compound, law, Double beta decay, 0103 physical sciences, Scintillating bolometer, 010306 general physics, Nuclear Experiment, Physics, 010308 nuclear & particles physics, Bolometer, Low counting experiment, ZnMoO4 crystal scintillator, chemistry, Underground laboratory, Neutrino
Abstract

The technology of scintillating bolometers based on zinc molybdate (ZnMoO$_4$) crystals is under development within the LUMINEU project to search for 0$\nu$2$\beta$ decay of $^{100}$Mo with the goal to set the basis for large scale experiments capable to explore the inverted hierarchy region of the neutrino mass pattern. Advanced ZnMoO$_4$ crystal scintillators with mass of $\sim$~0.3 kg were developed and Zn$^{100}$MoO$_4$ crystal from enriched $^{100}$Mo was produced for the first time by using the low-thermal-gradient Czochralski technique. One ZnMoO$_4$ scintillator and two samples (59 g and 63 g) cut from the enriched boule were tested aboveground at milli-Kelvin temperature as scintillating bolometers showing a high detection performance. The first results of the low background measurements with three ZnMoO$_4$ and two enriched detectors installed in the EDELWEISS set-up at the Modane Underground Laboratory (France) are presented., Comment: 7 pages, 5 figures, Contribution to the proceedings of the 37th International Conference on High Energy Physics (ICHEP 2014), Valencia, Spain, 2-9 July 2014

Published
2014

6. EURECA Conceptual Design Report

Author

Angloher, G., Armengaud, E., Augier, C., Benoit, A., Bergmann, T., Bluemer, J., Broniatowski, A., Brudanin, V., Camus, P., Cazes, A., Chapellier, M., Coron, N., Cox, G.A., Cuesta, C., Danevich, F.A., de Jesus, M., Dumoulin, L., Eitel, K., Erb, A., Ertl, A., von Feilitzsch, F., Filosofov, D., Fourches, N., Garcia, E., Gascon, J., Gerbier, G., Ginestra, C., Gironnet, J., Giuliani, A., Gros, M., Guetlein, A., Hauff, D., Henry, S., Heuermann, G., Jochum, J., Jokisch, S., Juillard, A., Kister, C., Kleifges, M., Kluck, H., Korolkova, E.V., Kozlov, Y., Kraus, H., Kudryavtsev, V.A., Lanfranchi, J-C., Loaiza, P., Loebell, J., Machulin, I., Marnieros, S., Martinez, M., Menshikov, A., Muenster, A., Navick, X-F., Nones, C., Ortigoza, Y., Pari, P., Petricca, F., Potzel, W., Povinec, P.P., Proebst, F., Puimedon, J., Reindl, F., Robinson, M., Rolon, T., Roth, S., Rottler, K., Rozov, S., Sailer, C., Salinas, A., Sanglard, V., Sarsa, M.L., Schaeffner, K., Schmidt, B., Scholl, S., Schoenert, S., Seidel, W., Siebenborn, B., Sivers, M.V., Strandhagen, C., Strauss, R., Tanzke, A., Tretyak, V.I., Turad, M., Ulrich, A., Usherov, I., Veber, P., Velazquez, M., Villar, J.A., Viraphong, O., Walker, R.J., Wawoczny, S., Weber, M., Willers, M., Wuestrich, M., Yakushev, E., Zhang, X., Zoeller, A., Collaboration, EURECA, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Matière noire (MANOIR), Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (IP2I Lyon), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hélium : du fondamental aux applications (HELFA), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Cryogénie (Cryo), Laboratoire Souterrain de Modane (LSM - UMR 6417), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cryogénie (NEEL - Cryo), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (ICMCB), and Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Cryostat, Direct detection, Dark matter, Cryogenics, 01 natural sciences, 7. Clean energy, EURECA experiment, law.invention, Conceptual design, law, Cryogenic bolometers, 0103 physical sciences, ddc:530, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Aerospace engineering, 010306 general physics, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Physics, Calorimeter (particle physics), 010308 nuclear & particles physics, business.industry, Bolometer, Electrical engineering, Astronomy and Astrophysics, WIMPs, Semiconductor detector, Space and Planetary Science, European Underground Rare Event Calorimeter Array, business
Abstract

The EURECA (European Underground Rare Event Calorimeter Array) project is aimed at searching for dark matter particles using cryogenic bolometers. The proponents of the present project have decided to pool their strengths and expertise to build a facility to house up to 1000 kg of detectors, EURECA, consisting in the first instance of germanium and CaWO4 crystals. The shielding will be provided through a large water tank in which the cryostat with detectors will be immersed. The EURECA infrastructure will be an essential tool for the community interested in using cryogenic detectors for dark matter searches. Beyond European detectors, it will be designed to host other types of similar cryogenic detectors, requiring millikelvin operating temperatures. In particular, this includes the germanium detectors currently in use by the SuperCDMS team, following the current collaborative work performed by the EURECA and SuperCDMS collaborations. EURECA will have two stages. The first phase aims at a sensitivity of 3 10-10pb and will involve building the infrastructure, cryostat and shielding, and operating 150kg of detectors. The second phase will be completed with 850kg of additional detectors, the relative weight between the different detectors being decided by the collaboration according to the physics reach. A sensitivity of 2.10-11 pb is aimed for atthe second stage. EURECA will ideally benefit from the planned extension of the deepest underground laboratory in Europe - LSM. With a site-independent design, it can also be hosted in other locations at similar or deeper sites such as SNOLAB. © 2014 The Authors.

Published
2014

7. Background studies for the EDELWEISS dark matter experiment

Author

Armengaud, E, Augier, C, Benoit, A, Berge, L, Bergmann, T, Bluemer, J, Broniatowski, A, Brudanin, V, Censier, B, Chapellier, M, Charlieux, F, Couedo, F, Coulter, P, Cox, GA, De Jesus, M, Domange, J, Drilien, A-A, Dumoulin, L, Eitel, K, Filosofov, D, Fourches, N, Gascon, J, Gerbier, G, Gros, M, Henry, S, Herve, S, Heuermann, G, Holtzer, N, Juillard, A, Kleifges, M, Kluck, H, Kozlov, V, Kraus, H, Kudryavtsev, VA, Le Sueur, H, Loaiza, P, Marnieros, S, Menshikov, A, Navick, X-F, Nones, C, Olivieri, E, Pari, P, Paul, B, Rigaut, O, Robinson, M, Rozov, S, Sanglard, V, Schmidt, B, Scorza, S, Siebenborn, B, Semikh, S, Tcherniakhovski, D, Torrento-Coello, AS, Vagneron, L, Walker, RJ, Weber, M, Yakushev, E, Zhang, X, Collaboration, EDELWEISS, Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Hélium : du fondamental aux applications (HELFA), Institut Néel (NEEL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM INSTR, Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), CSNSM PS1, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Laboratoire Souterrain de Modane (LSM - UMR 6417), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), EDELWEISS, Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])

Subjects
Physics, Particle physics, Physics - Instrumentation and Detectors, 010308 nuclear & particles physics, Dark matter, FOS: Physical sciences, Astronomy and Astrophysics, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), EDELWEISS, Neutron radiation, 7. Clean energy, 01 natural sciences, High Energy Physics - Experiment, Nuclear physics, High Energy Physics - Experiment (hep-ex), Recoil, WIMP, 0103 physical sciences, Electromagnetic shielding, Neutron, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, Background radiation
Abstract

The EDELWEISS-II collaboration has completed a direct search for WIMP dark matter using cryogenic Ge detectors (400 g each) and 384 kg$\times$days of effective exposure. A cross-section of $4.4 \times 10^{-8}$ pb is excluded at 90% C.L. for a WIMP mass of 85 GeV. The next phase, EDELWEISS-III, aims to probe spin-independent WIMP-nucleon cross-sections down to a few $\times10^{-9}$ pb. We present here the study of gamma and neutron background coming from radioactive decays in the set-up and shielding materials. We have carried out Monte Carlo simulations for the completed EDELWEISS-II setup with GEANT4 and normalised the expected background rates to the measured radioactivity levels (or their upper limits) of all materials and components. The expected gamma-ray event rate in EDELWEISS-II at 20-200 keV agrees with the observed rate of 82 events/kg/day within the uncertainties in the measured concentrations. The calculated neutron rate from radioactivity of 1.0-3.1 events (90% C.L.) at 20-200 keV in the EDELWEISS-II data together with the expected upper limit on the misidentified gamma-ray events ($\le0.9$), surface betas ($\le0.3$), and muon-induced neutrons ($\le0.7$), do not contradict 5 observed events in nuclear recoil band. We have then extended the simulation framework to the EDELWEISS-III configuration with 800 g crystals, better material purity and additional neutron shielding inside the cryostat. The gamma-ray and neutron backgrounds in 24 kg fiducial mass of EDELWEISS-III have been calculated as 14-44 events/kg/day and 0.7-1.4 events per year, respectively. The results of the background studies performed in the present work have helped to select better purity components and improve shielding in EDELWEISS-III to further reduce the expected rate of background events in the next phase of the experiment., Comment: 15 pages, 9 figures, to be published in Astroparticle Physics

Published
2013

8. Muon-induced background in the EDELWEISS dark matter search

Author

The EDELWEISS Collaboration, Schmidt, B., Armengaud, E., Augier, C., Benoit, A., Berg��, L., Bergmann, T., Bl��mer, J., Bres, G., Broniatowski, A., Brudanin, V., Censier, B., Chapellier, M., Charlieux, F., Collin, S., Coulter, P., Cox, G. A., Crauste, O., Domange, J., Dumoulin, L., Eitel, K., Filosofov, D., Fourches, N., Garde, G., Gascon, J., Gerbier, G., Gros, M., Hehn, L., Henry, S., Herv��, S., Heuermann, G., Juillard, A., Kluck, H., Kozlov, V. Y., Kleifges, M., Kraus, H., Kudryavtsev, V. A., Loaiza, P., Marnieros, S., Menshikov, A., Navick, X. -F., Nieder, H., Nones, C., Olivieri, E., Pari, P., Paul, B., Robinson, M., Rodenas, H., Rozov, S., Sanglard, V., Siebenborn, B., Tcherniakhovski, D., Torrent��-Coello, A. S., Vagneron, L., Walker, R. J., Weber, M., Yakushev, E., Zhang, X., Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA), Institut Néel (NEEL), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CSNSM INSTR, Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Electronique (NEEL - ElecLab), CSNSM PS1, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cryogénie (NEEL - Cryo), Matière noire (MANOIR), Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon (IP2I Lyon), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Laboratoire Souterrain de Modane (LSM - UMR 6417), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), EDELWEISS, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Hélium : du fondamental aux applications (HELFA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Electronique (ElecLab), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Cryogénie (Cryo), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)

Subjects
Particle physics, Physics - Instrumentation and Detectors, [PHYS.ASTR.IM]Physics [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Instrumentation and Methods for Astrophysic [astro-ph.IM], Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), Physics::Instrumentation and Detectors, Dark matter, FOS: Physical sciences, EDELWEISS, 01 natural sciences, Nuclear physics, Ionization, 0103 physical sciences, Neutron, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], Detector array, 010306 general physics, Instrumentation and Methods for Astrophysics (astro-ph.IM), Physics, Muon, 010308 nuclear & particles physics, Astronomy and Astrophysics, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), [SDU.ASTR.IM]Sciences of the Universe [physics]/Astrophysics [astro-ph]/Instrumentation and Methods for Astrophysic [astro-ph.IM], Muon flux, Angular dependence, High Energy Physics::Experiment, Astrophysics - Instrumentation and Methods for Astrophysics, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract

A dedicated analysis of the muon-induced background in the EDELWEISS dark matter search has been performed on a data set acquired in 2009 and 2010. The total muon flux underground in the Laboratoire Souterrain de Modane (LSM) was measured to be $\Phi_{\mu}=(5.4\pm 0.2 ^{+0.5}_{-0.9})$\,muons/m$^2$/d. The modular design of the muon-veto system allows the reconstruction of the muon trajectory and hence the determination of the angular dependent muon flux in LSM. The results are in good agreement with both MC simulations and earlier measurements. Synchronization of the muon-veto system with the phonon and ionization signals of the Ge detector array allowed identification of muon-induced events. Rates for all muon-induced events $\Gamma^{\mu}=(0.172 \pm 0.012)\, \rm{evts}/(\rm{kg \cdot d})$ and of WIMP-like events $\Gamma^{\mu-n} = 0.008^{+0.005}_{-0.004}\, \rm{evts}/(\rm{kg \cdot d})$ were extracted. After vetoing, the remaining rate of accepted muon-induced neutrons in the EDELWEISS-II dark matter search was determined to be $\Gamma^{\mu-n}_{\rm irred} < 6\cdot 10^{-4} \, \rm{evts}/(\rm{kg \cdot d})$ at 90%\,C.L. Based on these results, the muon-induced background expectation for an anticipated exposure of 3000\,\kgd\ for EDELWEISS-3 is $N^{\mu-n}_{3000 kg\cdot d} < 0.6$ events., Comment: 21 pages, 16 figures, Accepted for publication in Astropart. Phys

Published
2013
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9. A search for low-mass WIMPs with EDELWEISS-II heat-and-ionization detectors

Author

EDELWEISS Collaboration, Armengaud, E., Augier, C., Benoît, A., Bergé, L., Bergmann, T., Blümer, J., Broniatowski, A., Brudanin, V., Censier, B., Chapellier, M., Charlieux, F., Couëdo, F., Coulter, P., Cox, G. A., Domange, J., Drillien, A. A., Dumoulin, L., Eitel, K., Filosofov, D., Fourches, N., Gascon, J., Gerbier, G., Gironnet, J., Gros, M., Heuermann, G., Henry, S., Hervé, S., Juillard, A., Kleifges, M., Kluck, H., Kozlov, V., Kraus, H., Kudryavtsev, V. A., Sueur, H. Le, Loaiza, P., Marnieros, S., Menshikov, A., Navick, X. -F., Nones, C., Olivieri, E., Pari, P., Paul, B., Robinson, M., Rozov, S., Sanglard, V., Schmidt, B., Siebenborn, B., Tcherniakhovski, D., Torrento-Coello, A. S., Vagneron, L., Walker, R. J., Weber, M., Yakushev, E., Zhang, X., Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Hélium : du fondamental aux applications (HELFA), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), CSNSM INSTR, Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), CSNSM PS1, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Souterrain de Modane (LSM - UMR 6417), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), EDELWEISS, Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])

Subjects
Nuclear and High Energy Physics, Particle physics, Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO), Physics - Instrumentation and Detectors, Physics::Instrumentation and Detectors, Dark matter, FOS: Physical sciences, EDELWEISS, 01 natural sciences, High Energy Physics - Experiment, Nuclear physics, High Energy Physics - Experiment (hep-ex), WIMP, Ionization, 0103 physical sciences, [PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex], [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], 010306 general physics, Nuclear Experiment, Elastic scattering, Physics, 010308 nuclear & particles physics, Scattering, Astrophysics::Instrumentation and Methods for Astrophysics, Instrumentation and Detectors (physics.ins-det), Semiconductor detector, Weakly interacting massive particles, High Energy Physics::Experiment, Astrophysics - Cosmology and Nongalactic Astrophysics
Abstract

We report on a search for low-energy (E < 20 keV) WIMP-induced nuclear recoils using data collected in 2009 - 2010 by EDELWEISS from four germanium detectors equipped with thermal sensors and an electrode design (ID) which allows to efficiently reject several sources of background. The data indicate no evidence for an exponential distribution of low-energy nuclear recoils that could be attributed to WIMP elastic scattering after an exposure of 113 kg.d. For WIMPs of mass 10 GeV, the observation of one event in the WIMP search region results in a 90% CL limit of 1.0x10^-5 pb on the spin-independent WIMP-nucleon scattering cross-section, which constrains the parameter space associated with the findings reported by the CoGeNT, DAMA and CRESST experiments., PRD rapid communication accepted

Published
2012

10. Development and underground test of radiopure ZnMoO4 scintillating bolometers for the LUMINEU 0 nu 2 beta project

Author

J. Gascon, R. J. Walker, O. Plantevin, A. A. Drillien, V.N. Shlegel, M. Gros, S. Marnieros, K. Eitel, V. Kozlov, Christian Enss, M. Kleifges, B. Paul, T. de Boissière, C. Nones, C. Augier, L. Hehn, E. Olivieri, E. Yakushev, P. Coulter, C. Kéfélian, V. Humbert, G. Gerbier, M. Rodrigues, M. Chapellier, N. Foerster, A. Giuliani, S. Scorza, V. B. Brudanin, G. Heuermann, T. Redon, F. Koskas, L. Dumoulin, P. de Marcillac, Claire A. Marrache-Kikuchi, P. Magnier, S. Hervé, N. Fourches, L. Vagneron, H. Kraus, V.N. Zhdankov, A. Menshikov, M.-C. Piro, Max Robinson, Y. Penichot, X-F. Navick, Matias Velázquez, I.M. Ivanov, V. V. Kobychev, P. Pari, A. Broniatowski, R. Decourt, A. Cazes, D. Filosofov, A. Fleischmann, Oudomsack Viraphong, O. Strazzer, Denis Tcherniakhovski, G. Pessina, D. Gray, L. Gastaldo, Noël Coron, M. Loidl, Ph. Camus, L. Bergé, Alain Benoit, E.P. Makarov, V. A. Kudryavtsev, D.M. Chernyak, S. Henry, E. Armengaud, L. Devoyon, B. Schmidt, F.A. Danevich, Ya.V. Vasiliev, J. Blümer, M. Mancuso, R.S. Boiko, M. De Jesus, M. Tenconi, S. V. Rozov, Marc Weber, D.V. Poda, V.I. Tretyak, H. Kluck, T. Bergmann, Q. Arnaud, H. Le Sueur, X. Zhang, V. Sanglard, B. Siebenborn, A. Juillard, S.G. Nasonov, F. Charlieux, L. Torres, Institut de Recherches sur les lois Fondamentales de l'Univers (IRFU), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Institut de Physique Nucléaire de Lyon (IPNL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3), Hélium : du fondamental aux applications (HELFA), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11), Kiev Institute for Nuclear Research (KINR), Ukrainian Academy of Sciences, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems [Dubna] (DLNP), Joint Institute for Nuclear Research (JINR), Cryogénie (Cryo), Institut d'astrophysique spatiale (IAS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Oxford [Oxford], Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (ICMCB), Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Kirchhoff Institute for Physics, Universität Heidelberg [Heidelberg], Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry [Novosibirsk] (NIC), Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (SB RAS), University of Sheffield [Sheffield], Laboratoire National Henri Becquerel (LNHB), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Service de physique de l'état condensé (SPEC - UMR3680), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Milano (INFN), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Université de Bordeaux (UB), CML Ltd, ANR-12-BS05-0004,LUMINEU,Expérience souterraine avec détecteurs luminescents de molybdate de zinc pour l'étude de la masse et la nature des neutrinos(2012), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Hélium : du fondamental aux applications (NEEL - HELFA), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Cryogénie (NEEL - Cryo), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National d’Études Spatiales [Paris] (CNES), University of Oxford, Universität Heidelberg [Heidelberg] = Heidelberg University, Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Département d'instrumentation Numérique (DIN (CEA-LIST)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), HELFA - Hélium : du fondamental aux applications, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), CSNSM PS1, Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse (CSNSM), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière (CSNSM), Laboratory of Particle Physics (JINR-DUBNA), Joint Institute for Nuclear Research, Cryo - Cryogénie, Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Istituto Nazionale di Fisica Nucleare [Milano] (INFN), Joint Institute for Nuclear Research - Dubna, ANR-12-BS05-004,LUMINEU,Luminescent Underground Molybdenum Investigation for NEUtrino mass and nature, Armengaud, E, Arnaud, Q, Augier, C, Benoit, A, Berge, L, Boiko, R, Bergmann, T, Blumer, J, Broniatowski, A, Brudanin, V, Camus, P, Cazes, A, Chapellier, M, Charlieux, F, Chernyak, D, Coron, N, Coulter, P, Danevich, F, De Boissiere, T, Decourt, R, Jesus, M, Devoyon, L, Drillien, A, Dumoulin, L, Eitel, K, Enss, C, Filosofov, D, Fleischmann, A, Foerster, N, Fourches, N, Gascon, J, Gastaldo, L, Gerbier, G, Giuliani, A, Gray, D, Gros, M, Hehn, L, Henry, S, Herve, S, Heuermann, G, Humbert, V, Ivanov, I, Juillard, A, Kefelian, C, Kleifges, M, Kluck, H, Kobychev, V, Koskas, F, Kozlov, V, Kraus, H, Kudryavtsev, V, Sueur, H, Loidl, M, Magnier, P, Makarov, E, Mancuso, M, De Marcillac, P, Marnieros, S, Marrache-Kikuchi, C, Menshikov, A, Nasonov, S, Navick, X, Nones, C, Olivieri, E, Pari, P, Paul, B, Penichot, Y, Pessina, G, Piro, M, Plantevin, O, Poda, D, Redon, T, Robinson, M, Rodrigues, M, Rozov, S, Sanglard, V, Schmidt, B, Scorza, S, Shlegel, V, Siebenborn, B, Strazzer, O, Tcherniakhovski, D, Tenconi, M, Torres, L, Tretyak, V, Vagneron, L, Vasiliev, Y, Velazquez, M, Viraphong, O, Walker, R, Weber, M, Yakushev, E, Zhang, X, and Zhdankov, V

Subjects
gas and liquid scintillators), Zinc molybdate, Cryogenic detector, EDELWEISS, Scintillator, 01 natural sciences, Nuclear physics, CRYSTAL SCINTILLATORS, chemistry.chemical_compound, Double beta decay, 0103 physical sciences, Dilution refrigerator, [PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det], [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], 010306 general physics, Instrumentation, GRADIENT CZOCHRALSKI TECHNIQUE, Mathematical Physics, Physics, TUNGSTATES, 010308 nuclear & particles physics, Hybrid detector, DOUBLE-BETA-DECAY, Hybrid detectors, Scintillators, scintillation and light emission processes (solid, gas and liquid scintillators), Double-beta decay detectors, Double-beta decay detector, DARK-MATTER SEARCH, scintillation and light emission processes (solid, RADIOACTIVE CONTAMINATION, Cryogenic detectors, chemistry, Scintillators, LUMINESCENCE, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], PARTICLE PHYSICS, GROWTH, SINGLE-CRYSTALS, Neutrino, Isotopes of thorium, Radioactive decay
Abstract

International audience; The LUMINEU (Luminescent Underground Molybdenum Investigation for NEUtrino mass and nature) project envisages a high-sensitivity search for neutrinoless double beta (0 nu 2 beta) decay of Mo-100 with the help of scintillating bolometers based on zinc molybdate (ZnMoO4) crystals. One of the crucial points for the successful performance of this experiment is the development of a protocol for producing high quality large mass ZnMoO4 crystal scintillators with extremely high internal radiopurity. Here we report a significant progress in the development of large volume ZnMoO4 crystalline boules (with mass up to 1 kg) from deeply purified materials. We present and discuss the results achieved with two ZnMoO4 samples (with mass of about 0.3 kg each): one is a precursor of the LUMINEU project, while the other one was produced in the framework of LUMINEU with an improved purification / crystallization procedure. The two crystals were measured deep underground as scintillating bolometers in the EDELWEISS dilution refrigerator at the Laboratoire Souterrain de Modane (France) protected by a rock overburden corresponding to 4800 m w.e. The results indicate that both tested crystals are highly radiopure. However, the advanced LUMINEU sample shows a clear improvement with respect to the precursor, exhibiting only a trace internal contamination related with Po-210 at the level of 1 mBq/kg, while the activity of Ra-226 and Th-228 is below 0.005 mBq/kg. This demonstrates that the LUMINEU purification and crystal-growth procedures are very efficient and leads to radiopurity levels which exceedingly satisfy not only the LUMINEU goals but also the requirements of a next-generation 0 nu 2 beta experiment.

Published
2015

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