1. The ZEPLIN-III dark matter detector: instrument design, manufacture and commissioning
- Author
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Akimov, DY, Alner, GJ, Araujo, HM, Bewick, A, Bungau, C, Burenkov, AA, Carson, MJ, Chagani, H, Chepel, V, Cline, D, Davidge, D, Daw, E, Dawson, J, Durkin, T, Edwards, B, Gamble, T, Chag, C, Hollingworth, RJ, Howard, AS, Jones, WG, Joshi, M, Mavrokoridis, K, Korolkova, E, Kovalenko, A, Kudryavtsev, VA, Kuznetsov, IS, Lawson, T, Lebedenko, VN, Lewin, JD, Lightfoot, P, Lindote, A, Liubarsky, I, Lopes, MI, Luscher, R, McMillan, JE, Majewski, P, Morgan, B, Muna, D, Murphy, AS, Neves, F, Nicklin, GG, Paling, SM, da Cunha, JP, Plank, SJS, Preece, R, Quenby, JJ, Robinson, M, Silva, C, Solovov, VN, Smith, NJT, Smith, PF, Spooner, NJC, Stekhanov, V, Sumner, TJ, Thorne, C, Tovey, DR, Tziaferi, E, Walker, RJ, Wang, H, White, J, Wolfs, F, APC - Neutrinos, AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, PSL Research University (PSL)-PSL Research University (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies (LPNHE), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-AstroParticule et Cosmologie (APC (UMR_7164)), Observatoire de Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Observatoire de Paris, and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris Diderot - Paris 7 (UPD7)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
ZEPLIN-III ,Physics::Instrumentation and Detectors ,ARGON ,Dark matter ,chemistry.chemical_element ,FOS: Physical sciences ,dark matters ,Astronomy & Astrophysics ,SCINTILLATION EFFICIENCY ,Astrophysics ,Q1 ,RECOILS ,01 natural sciences ,7. Clean energy ,Particle detector ,Nuclear physics ,ENERGY ,Xenon ,radiation detectors ,0103 physical sciences ,[PHYS.HEXP]Physics [physics]/High Energy Physics - Experiment [hep-ex] ,010306 general physics ,Process engineering ,QC ,Physics ,Scintillation ,Contamination control ,Science & Technology ,010308 nuclear & particles physics ,business.industry ,Detector ,Astrophysics (astro-ph) ,PHYSICS, PARTICLES & FIELDS ,LIQUID XENON ,Astronomy and Astrophysics ,Radiation detectors ,WIMPs ,ELECTRONS ,chemistry ,Scintillation counter ,Physical Sciences ,Liquid xenon ,business - Abstract
We present details of the technical design and manufacture of the ZEPLIN-III dark matter experiment. ZEPLIN-III is a two-phase xenon detector which measures both the scintillation light and the ionisation charge generated in the liquid by interacting particles and radiation. The instrument design is driven by both the physics requirements and by the technology requirements surrounding the use of liquid xenon. These include considerations of key performance parameters, such as the efficiency of scintillation light collection, restrictions placed on the use of materials to control the inherent radioactivity levels, attainment of high vacuum levels and chemical contamination control. The successful solution has involved a number of novel design and manufacturing features which will be of specific use to future generations of direct dark matter search experiments as they struggle with similar and progressively more demanding requirements., Comment: 25 pages, 19 figures. Submitted to Astropart. Phys. Some figures down sampled to reduce size
- Published
- 2007