Material radiopurity control in the XENONnT experiment - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Eur.Phys.J.C Année : 2022

Material radiopurity control in the XENONnT experiment

E. Aprile , K. Abe , F. Agostini , S. Ahmed Maouloud (1) , M. Alfonsi , L. Althueser , E. Angelino , J.R. Angevaare , V.C. Antochi , D. Antón Martin , F. Arneodo , L. Baudis , A.L. Baxter , L. Bellagamba , R. Biondi , A. Bismark , A. Brown , S. Bruenner , G. Bruno (2) , R. Budnik , C. Capelli , J.M. R. Cardoso , D. Cichon , B. Cimmino , M. Clark , A.P. Colijn , J. Conrad , J.J. Cuenca-García , J.P. Cussonneau (2) , V. d'Andrea , M.P. Decowski , P. Di Gangi , S. Di Pede , A. Di Giovanni , R. Di Stefano , S. Diglio (2) , A. Elykov , S. Farrell , A.D. Ferella , H. Fischer , W. Fulgione , P. Gaemers , R. Gaior (1) , M. Galloway , F. Gao , R. Glade-Beucke , L. Grandi , J. Grigat , A. Higuera , C. Hils , K. Hiraide , L. Hoetzsch , J. Howlett , M. Iacovacci , Y. Itow , J. Jakob , F. Joerg , N. Kato , P. Kavrigin , S. Kazama , M. Kobayashi , G. Koltman , A. Kopec , H. Landsman , R.F. Lang , L. Levinson , I. Li , S. Liang , S. Lindemann , M. Lindner , K. Liu , F. Lombardi , J. Long , J.A. M. Lopes , Y. Ma , C. Macolino , J. Mahlstedt , A. Mancuso , L. Manenti , A. Manfredini , F. Marignetti , T. Marrodán Undagoitia , K. Martens , J. Masbou (2) , D. Masson , E. Masson (1, 3) , S. Mastroianni , M. Messina , K. Miuchi , K. Mizukoshi , A. Molinario , S. Moriyama , K. Morå , Y. Mosbacher , M. Murra , K. Ni , U. Oberlack , J. Palacio , R. Peres , J. Pienaar , M. Pierre (2) , V. Pizzella , G. Plante , J. Qi , J. Qin , D. Ramírez García , S. Reichard , A. Rocchetti , N. Rupp , L. Sanchez , J.M. F. dos Santos , G. Sartorelli , J. Schreiner , D. Schulte , H. Schulze Eißing , M. Schumann , L. Scotto Lavina (1) , M. Selvi , F. Semeria , P. Shagin , E. Shockley , M. Silva , H. Simgen , A. Takeda , P.-L. Tan , A. Terliuk , C. Therreau (2) , D. Thers (2) , F. Toschi , G. Trinchero , C. Tunnell , F. Tönnies , K. Valerius , G. Volta , Y. Wei , C. Weinheimer , M. Weiss , D. Wenz , J. Westermann , C. Wittweg , T. Wolf , Z. Xu , M. Yamashita , L. Yang , J. Ye , L. Yuan , G. Zavattini , Y. Zhang , M. Zhong , T. Zhu , J.P. Zopounidis (1) , M. Laubenstein , S. Nisi
E. Aprile
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K. Abe
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F. Agostini
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M. Alfonsi
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L. Althueser
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E. Angelino
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J.R. Angevaare
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V.C. Antochi
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D. Antón Martin
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F. Arneodo
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L. Baudis
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A.L. Baxter
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L. Bellagamba
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R. Biondi
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A. Bismark
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A. Brown
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B. Cimmino
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M. Clark
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A.P. Colijn
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V. d'Andrea
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T. Zhu
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M. Laubenstein
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S. Nisi
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Résumé

The selection of low-radioactive construction materials is of the utmost importance for rare-event searches and thus critical to the XENONnT experiment. Results of an extensive radioassay program are reported, in which material samples have been screened with gamma-ray spectroscopy, mass spectrometry, and $^{222}$Rn emanation measurements. Furthermore, the cleanliness procedures applied to remove or mitigate surface contamination of detector materials are described. Screening results, used as inputs for a XENONnT Monte Carlo simulation, predict a reduction of materials background ($\sim $17%) with respect to its predecessor XENON1T. Through radon emanation measurements, the expected $^{222}$Rn activity concentration in XENONnT is determined to be 4.2 ($^{+0.5}_{-0.7}$) $\upmu $Bq/kg, a factor three lower with respect to XENON1T. This radon concentration will be further suppressed by means of the novel radon distillation system.
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hal-03720616 , version 1 (31-01-2024)

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E. Aprile, K. Abe, F. Agostini, S. Ahmed Maouloud, M. Alfonsi, et al.. Material radiopurity control in the XENONnT experiment. Eur.Phys.J.C, 2022, 82 (7), pp.599. ⟨10.1140/epjc/s10052-022-10345-6⟩. ⟨hal-03720616⟩
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