Development of a $^{127}$Xe calibration source for nEXO - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue JINST Année : 2022

Development of a $^{127}$Xe calibration source for nEXO

B.G. Lenardo , C.A. Hardy , R.H.M. Tsang , J.C. Nzobadila Ondze , A. Piepke , S. Triambak , A. Jamil , G. Adhikari , S. Al Kharusi , E. Angelico , I.J. Arnquist , V. Belov , E.P. Bernard , A. Bhat , T. Bhatta , A. Bolotnikov , P.A. Breur , J.P. Brodsky , E. Brown , T. Brunner , E. Caden , G.F. Cao , L. Cao , B. Chana , S.A. Charlebois , D. Chernyak , M. Chiu , J.R. Cohen , R. Collister , J. Dalmasson , T. Daniels , L. Darroch , R. Devoe , M.L. Di Vacri , Y.Y. Ding , M.J. Dolinski , J. Echevers , B. Eckert , M. Elbeltagi , L. Fabris , D. Fairbank , W. Fairbank , J. Farine , Y.S. Fu , G. Gallina , P. Gautam , G. Giacomini , W. Gillis , C. Gingras , R. Gornea , G. Gratta , K. Harouaka , M. Heffner , E. Hein , J. Hößl , A. House , A. Iverson , X.S. Jiang , A. Karelin , L.J. Kaufman , R. Krücken , A. Kuchenkov , K.S. Kumar , A. Larson , K.G. Leach , D.S. Leonard , G. Li , S. Li , Z. Li , C. Licciardi , R. Lindsay , R. Maclellan , J. Masbou (1) , K. Mcmichael , M. Medina Peregrina , B. Mong , D.C. Moore , K. Murray , J. Nattress , C.R. Natzke , X.E. Ngwadla , K. Ni , Z. Ning , J.L. Orrell , G.S. Ortega , I. Ostrovskiy , C.T. Overman , A. Perna , T. Pinto Franco , A. Pocar , J.F. Pratte , N. Priel , E. Raguzin , G.J. Ramonnye , H. Rasiwala , K. Raymond , G. Richardson , M. Richman , J. Ringuette , P.C. Rowson , R. Saldanha , S. Sangiorgio , X. Shang , A.K. Soma , F. Spadoni , V. Stekhanov , X.L. Sun , S. Thibado , A. Tidball , J. Todd , T. Totev , O.A. Tyuka , F. Vachon , V. Veeraraghavan , S. Viel , K. Wamba , Y. Wang , Q. Wang , W. Wei , L.J. Wen , U. Wichoski , S. Wilde , W.H. Wu , W. Yan , L. Yang , O. Zeldovich , J. Zhao , T. Ziegler
B.G. Lenardo
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C.A. Hardy
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R.H.M. Tsang
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Résumé

We study a possible calibration technique for the nEXO experiment using a $^{127}$Xe electron capture source. nEXO is a next-generation search for neutrinoless double beta decay (0νββ) that will use a 5-tonne, monolithic liquid xenon time projection chamber (TPC). The xenon, used both as source and detection medium, will be enriched to 90% in $^{136}$Xe. To optimize the event reconstruction and energy resolution, calibrations are needed to map the position- and time-dependent detector response. The 36.3 day half-life of $^{127}$Xe and its small Q-value compared to that of $^{136}$Xe 0νββ would allow a small activity to be maintained continuously in the detector during normal operations without introducing additional backgrounds, thereby enabling in-situ calibration and monitoring of the detector response. In this work we describe a process for producing the source and preliminary experimental tests. We then use simulations to project the precision with which such a source could calibrate spatial corrections to the light and charge response of the nEXO TPC.

Dates et versions

hal-03580346 , version 1 (18-02-2022)

Identifiants

Citer

B.G. Lenardo, C.A. Hardy, R.H.M. Tsang, J.C. Nzobadila Ondze, A. Piepke, et al.. Development of a $^{127}$Xe calibration source for nEXO. JINST, 2022, 17 (07), pp.P07028. ⟨10.1088/1748-0221/17/07/P07028⟩. ⟨hal-03580346⟩
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