Measurement of isotopic separation of argon with the prototype of the cryogenic distillation plant Aria for dark matter searches - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Eur.Phys.J.C Année : 2023

Measurement of isotopic separation of argon with the prototype of the cryogenic distillation plant Aria for dark matter searches

E. Aaron , P. Agnes , I. Ahmad , S. Albergo , I.F.M. Albuquerque , T. Alexander , A.K. Alton , P. Amaudruz , M. Atzori Corona , M. Ave , I.Ch. Avetisov , O. Azzolini , H.O. Back , Z. Balmforth , A. Barrado Olmedo , P. Barrillon (1) , A. Basco , G. Batignani , V. Bocci , W.M. Bonivento , B. Bottino , M.G. Boulay , J. Busto (1) , M. Cadeddu , A. Caminata , N. Canci , A. Capra , S. Caprioli , M. Caravati , N. Cargioli , M. Carlini , P. Castello , P. Cavalcante , S. Cavuoti , S. Cebrian , J.M. Cela Ruiz , S. Chashin , A. Chepurnov , E. Chyhyrynets , L. Cifarelli , D. Cintas , M. Citterio , B. Cleveland , V. Cocco , E. Conde Vilda , L. Consiglio , S. Copello , G. Covone , M. Czubak , M. d'Aniello , S. d'Auria , M.D. da Rocha Rolo , S. Davini , S. De Cecco , G. De Guido , D. De Gruttola , S. De Pasquale , G. De Rosa , G. Dellacasa , A.V. Derbin , A. Devoto , F. Di Capua , L. Di Noto , P. Di Stefano , G. Dolganov , F. Dordei , E. Ellingwood , T. Erjavec , S. Farenzena , M. Fernandez Diaz , G. Fiorillo , P. Franchini , D. Franco (2) , N. Funicello , F. Gabriele , D. Gahan , C. Galbiati , G. Gallina , G. Gallus , M. Garbini , P. Garcia Abia , A. Gendotti , C. Ghiano , C. Giganti (3) , G.K. Giovanetti , V. Goicoechea Casanueva , A. Gola , G. Grauso , G. Grilli Di Cortona , A. Grobov , M. Gromov , M. Guan , M. Guerzoni , M. Gulino , C. Guo , B.R. Hackett , A.L. Hallin , A. Hamer , M. Haranczyk , T. Hessel (2) , S. Hill , S. Horikawa , F. Hubaut (1) , J. Hucker , T. Hugues (2) , An. Ianni , V. Ippolito , C. Jillings , S. Jois , P. Kachru , A.A. Kemp , C.L. Kendziora , M. Kimura , I. Kochanek , K. Kondo , G. Korga , S. Koulosousas , A. Kubankin , M. Kuss , M. Kuźniak , M. La Commara , M. Lai , N. Lami , E. Le Guirriec (1) , E. Leason , A. Leoni , L. Lidey , F. Lippi , M. Lissia , L. Luzzi , O. Lychagina , N. Maccioni , O. Macfadyen , I.N. Machulin , S. Manecki , I. Manthos , L. Mapelli , A. Margotti , S.M. Mari , C. Mariani , J. Maricic , A. Marini , M. Martínez , C.J. Martoff , M. Mascia , A. Masoni , G. Matteucci , K. Mavrokoridis , C. Maxia , A.B. Mcdonald , A. Messina , R. Milincic , A. Mitra , A. Moharana , S. Moioli , J. Monroe , E. Moretti , M. Morrocchi , T. Mróz , V.N. Muratova , C. Muscas , P. Musico , R. Nania , M. Nessi , K. Nikolopoulos , J. Nowak , K. Olchansky , A. Oleinik , V. Oleynikov , P. Organtini , A. Ortiz de Solórzano , L. Pagani , M. Pallavicini , L. Pandola , E. Pantic , E. Paoloni , G. Paternoster , P.A. Pegoraro , K. Pelczar , L.A. Pellegrini , C. Pellegrino , V. Pesudo , S. Piacentini , L. Pietrofaccia , N. Pino , A. Pocar , D.M. Poehlmann , S. Pordes , P. Pralavorio (1) , D. Price , F. Ragusa , Y. Ramachers , M. Razeti , A.L. Renshaw , M. Rescigno , F. Retiere , L.P. Rignanese , C. Ripoli , A. Rivetti , A. Roberts , C. Roberts , J. Rode (3, 2) , G. Rogers , L. Romero , M. Rossi , A. Rubbia , M.A. Sabia , G.M. Sabiu , P. Salomone , E. Sandford , S. Sanfilippo , D. Santone , R. Santorelli , C. Savarese , E. Scapparone , G. Schillaci , F. Schukman , G. Scioli , M. Simeone , P. Skensved , M.D. Skorokhvatov , O. Smirnov , T. Smirnova , B. Smith , F. Spadoni , M. Spangenberg , R. Stefanizzi , A. Steri , V. Stornelli , S. Stracka , M. Stringer , S. Sulis , A. Sung , Y. Suvorov , A.M. Szelc , R. Tartaglia , A. Taylor , J. Taylor , S. Tedesco , G. Testera , K. Thieme , T.N. Thorpe , A. Tonazzo (2) , A. Tricomi , E.V. Unzhakov , T. Vallivilayil John , M. van Uffelen (1) , T. Viant , S. Viel , R.B. Vogelaar , J. Vossebeld , M. Wada , M.B. Walczak , H. Wang , Y. Wang , S. Westerdale , L. Williams , I. Wingerter-Seez (1) , R. Wojaczyński , Ma.M. Wojcik , T. Wright , Y. Xie , C. Yang , A. Zabihi , P. Zakhary , A. Zani , A. Zichichi , G. Zuzel
E. Aaron
  • Fonction : Auteur
P. Agnes
I. Ahmad
  • Fonction : Auteur
S. Albergo
  • Fonction : Auteur
I.F.M. Albuquerque
  • Fonction : Auteur
T. Alexander
  • Fonction : Auteur
A.K. Alton
  • Fonction : Auteur
P. Amaudruz
  • Fonction : Auteur
M. Atzori Corona
  • Fonction : Auteur
M. Ave
  • Fonction : Auteur
I.Ch. Avetisov
  • Fonction : Auteur
O. Azzolini
  • Fonction : Auteur
H.O. Back
  • Fonction : Auteur
Z. Balmforth
  • Fonction : Auteur
A. Barrado Olmedo
  • Fonction : Auteur
A. Basco
  • Fonction : Auteur
G. Batignani
  • Fonction : Auteur
V. Bocci
  • Fonction : Auteur
W.M. Bonivento
  • Fonction : Auteur
B. Bottino
  • Fonction : Auteur
M.G. Boulay
  • Fonction : Auteur
M. Cadeddu
  • Fonction : Auteur
A. Caminata
  • Fonction : Auteur
N. Canci
  • Fonction : Auteur
A. Capra
  • Fonction : Auteur
S. Caprioli
  • Fonction : Auteur
M. Caravati
  • Fonction : Auteur
N. Cargioli
  • Fonction : Auteur
M. Carlini
  • Fonction : Auteur
P. Castello
  • Fonction : Auteur
P. Cavalcante
  • Fonction : Auteur
S. Cavuoti
  • Fonction : Auteur
S. Cebrian
  • Fonction : Auteur
J.M. Cela Ruiz
  • Fonction : Auteur
S. Chashin
  • Fonction : Auteur
A. Chepurnov
  • Fonction : Auteur
E. Chyhyrynets
  • Fonction : Auteur
L. Cifarelli
  • Fonction : Auteur
D. Cintas
  • Fonction : Auteur
M. Citterio
  • Fonction : Auteur
B. Cleveland
  • Fonction : Auteur
V. Cocco
  • Fonction : Auteur
E. Conde Vilda
  • Fonction : Auteur
L. Consiglio
  • Fonction : Auteur
S. Copello
  • Fonction : Auteur
G. Covone
  • Fonction : Auteur
M. Czubak
  • Fonction : Auteur
M. d'Aniello
  • Fonction : Auteur
S. d'Auria
  • Fonction : Auteur
M.D. da Rocha Rolo
  • Fonction : Auteur
S. Davini
  • Fonction : Auteur
S. De Cecco
  • Fonction : Auteur
G. De Guido
  • Fonction : Auteur
D. De Gruttola
  • Fonction : Auteur
S. De Pasquale
  • Fonction : Auteur
G. De Rosa
  • Fonction : Auteur
G. Dellacasa
  • Fonction : Auteur
A.V. Derbin
  • Fonction : Auteur
A. Devoto
  • Fonction : Auteur
F. Di Capua
  • Fonction : Auteur
L. Di Noto
  • Fonction : Auteur
P. Di Stefano
  • Fonction : Auteur
G. Dolganov
  • Fonction : Auteur
F. Dordei
  • Fonction : Auteur
E. Ellingwood
  • Fonction : Auteur
T. Erjavec
  • Fonction : Auteur
S. Farenzena
  • Fonction : Auteur
M. Fernandez Diaz
  • Fonction : Auteur
G. Fiorillo
  • Fonction : Auteur
P. Franchini
  • Fonction : Auteur
N. Funicello
  • Fonction : Auteur
F. Gabriele
  • Fonction : Auteur
D. Gahan
  • Fonction : Auteur
C. Galbiati
  • Fonction : Auteur
G. Gallina
  • Fonction : Auteur
G. Gallus
  • Fonction : Auteur
M. Garbini
  • Fonction : Auteur
P. Garcia Abia
  • Fonction : Auteur
A. Gendotti
  • Fonction : Auteur
C. Ghiano
  • Fonction : Auteur
G.K. Giovanetti
  • Fonction : Auteur
V. Goicoechea Casanueva
  • Fonction : Auteur
A. Gola
  • Fonction : Auteur
G. Grauso
  • Fonction : Auteur
G. Grilli Di Cortona
  • Fonction : Auteur
A. Grobov
  • Fonction : Auteur
M. Gromov
  • Fonction : Auteur
M. Guan
  • Fonction : Auteur
M. Guerzoni
  • Fonction : Auteur
M. Gulino
  • Fonction : Auteur
C. Guo
  • Fonction : Auteur
B.R. Hackett
  • Fonction : Auteur
A.L. Hallin
  • Fonction : Auteur
A. Hamer
  • Fonction : Auteur
M. Haranczyk
  • Fonction : Auteur
S. Hill
  • Fonction : Auteur
S. Horikawa
  • Fonction : Auteur
J. Hucker
  • Fonction : Auteur
An. Ianni
  • Fonction : Auteur
V. Ippolito
  • Fonction : Auteur
C. Jillings
  • Fonction : Auteur
S. Jois
  • Fonction : Auteur
P. Kachru
  • Fonction : Auteur
A.A. Kemp
  • Fonction : Auteur
C.L. Kendziora
  • Fonction : Auteur
M. Kimura
  • Fonction : Auteur
I. Kochanek
  • Fonction : Auteur
K. Kondo
  • Fonction : Auteur
G. Korga
  • Fonction : Auteur
S. Koulosousas
  • Fonction : Auteur
A. Kubankin
  • Fonction : Auteur
M. Kuss
  • Fonction : Auteur
M. Kuźniak
  • Fonction : Auteur
M. La Commara
  • Fonction : Auteur
M. Lai
  • Fonction : Auteur
N. Lami
  • Fonction : Auteur
E. Leason
  • Fonction : Auteur
A. Leoni
  • Fonction : Auteur
L. Lidey
  • Fonction : Auteur
F. Lippi
  • Fonction : Auteur
M. Lissia
  • Fonction : Auteur
L. Luzzi
  • Fonction : Auteur
O. Lychagina
  • Fonction : Auteur
N. Maccioni
  • Fonction : Auteur
O. Macfadyen
  • Fonction : Auteur
I.N. Machulin
  • Fonction : Auteur
S. Manecki
  • Fonction : Auteur
I. Manthos
  • Fonction : Auteur
L. Mapelli
  • Fonction : Auteur
A. Margotti
  • Fonction : Auteur
S.M. Mari
  • Fonction : Auteur
C. Mariani
  • Fonction : Auteur
J. Maricic
  • Fonction : Auteur
A. Marini
  • Fonction : Auteur
M. Martínez
  • Fonction : Auteur
C.J. Martoff
  • Fonction : Auteur
M. Mascia
  • Fonction : Auteur
A. Masoni
  • Fonction : Auteur
G. Matteucci
  • Fonction : Auteur
K. Mavrokoridis
  • Fonction : Auteur
C. Maxia
  • Fonction : Auteur
A.B. Mcdonald
  • Fonction : Auteur
A. Messina
  • Fonction : Auteur
R. Milincic
  • Fonction : Auteur
A. Mitra
  • Fonction : Auteur
A. Moharana
  • Fonction : Auteur
S. Moioli
  • Fonction : Auteur
J. Monroe
  • Fonction : Auteur
E. Moretti
  • Fonction : Auteur
M. Morrocchi
  • Fonction : Auteur
T. Mróz
  • Fonction : Auteur
V.N. Muratova
  • Fonction : Auteur
C. Muscas
  • Fonction : Auteur
P. Musico
  • Fonction : Auteur
R. Nania
  • Fonction : Auteur
M. Nessi
  • Fonction : Auteur
K. Nikolopoulos
  • Fonction : Auteur
J. Nowak
  • Fonction : Auteur
K. Olchansky
  • Fonction : Auteur
A. Oleinik
  • Fonction : Auteur
V. Oleynikov
  • Fonction : Auteur
P. Organtini
  • Fonction : Auteur
A. Ortiz de Solórzano
  • Fonction : Auteur
L. Pagani
  • Fonction : Auteur
M. Pallavicini
  • Fonction : Auteur
L. Pandola
  • Fonction : Auteur
E. Pantic
  • Fonction : Auteur
E. Paoloni
  • Fonction : Auteur
G. Paternoster
  • Fonction : Auteur
P.A. Pegoraro
  • Fonction : Auteur
K. Pelczar
  • Fonction : Auteur
L.A. Pellegrini
  • Fonction : Auteur
C. Pellegrino
  • Fonction : Auteur
V. Pesudo
  • Fonction : Auteur
S. Piacentini
  • Fonction : Auteur
L. Pietrofaccia
  • Fonction : Auteur
N. Pino
  • Fonction : Auteur
A. Pocar
  • Fonction : Auteur
D.M. Poehlmann
  • Fonction : Auteur
S. Pordes
  • Fonction : Auteur
D. Price
  • Fonction : Auteur
F. Ragusa
  • Fonction : Auteur
Y. Ramachers
  • Fonction : Auteur
M. Razeti
  • Fonction : Auteur
A.L. Renshaw
  • Fonction : Auteur
M. Rescigno
  • Fonction : Auteur
F. Retiere
  • Fonction : Auteur
L.P. Rignanese
  • Fonction : Auteur
C. Ripoli
  • Fonction : Auteur
A. Rivetti
  • Fonction : Auteur
A. Roberts
  • Fonction : Auteur
C. Roberts
  • Fonction : Auteur
G. Rogers
  • Fonction : Auteur
L. Romero
  • Fonction : Auteur
M. Rossi
  • Fonction : Auteur
A. Rubbia
  • Fonction : Auteur
M.A. Sabia
  • Fonction : Auteur
G.M. Sabiu
  • Fonction : Auteur
P. Salomone
  • Fonction : Auteur
E. Sandford
  • Fonction : Auteur
S. Sanfilippo
  • Fonction : Auteur
D. Santone
  • Fonction : Auteur
R. Santorelli
  • Fonction : Auteur
C. Savarese
  • Fonction : Auteur
E. Scapparone
  • Fonction : Auteur
G. Schillaci
  • Fonction : Auteur
F. Schukman
  • Fonction : Auteur
G. Scioli
  • Fonction : Auteur
M. Simeone
  • Fonction : Auteur
P. Skensved
  • Fonction : Auteur
M.D. Skorokhvatov
  • Fonction : Auteur
O. Smirnov
  • Fonction : Auteur
T. Smirnova
  • Fonction : Auteur
B. Smith
  • Fonction : Auteur
F. Spadoni
  • Fonction : Auteur
M. Spangenberg
  • Fonction : Auteur
R. Stefanizzi
  • Fonction : Auteur
A. Steri
  • Fonction : Auteur
V. Stornelli
  • Fonction : Auteur
S. Stracka
  • Fonction : Auteur
M. Stringer
  • Fonction : Auteur
S. Sulis
  • Fonction : Auteur
A. Sung
  • Fonction : Auteur
Y. Suvorov
  • Fonction : Auteur
A.M. Szelc
  • Fonction : Auteur
R. Tartaglia
  • Fonction : Auteur
A. Taylor
  • Fonction : Auteur
J. Taylor
  • Fonction : Auteur
S. Tedesco
  • Fonction : Auteur
G. Testera
  • Fonction : Auteur
K. Thieme
  • Fonction : Auteur
T.N. Thorpe
  • Fonction : Auteur
A. Tricomi
  • Fonction : Auteur
E.V. Unzhakov
  • Fonction : Auteur
T. Vallivilayil John
  • Fonction : Auteur
T. Viant
  • Fonction : Auteur
S. Viel
  • Fonction : Auteur
R.B. Vogelaar
  • Fonction : Auteur
J. Vossebeld
  • Fonction : Auteur
M. Wada
  • Fonction : Auteur
M.B. Walczak
  • Fonction : Auteur
H. Wang
  • Fonction : Auteur
Y. Wang
  • Fonction : Auteur
S. Westerdale
  • Fonction : Auteur
L. Williams
  • Fonction : Auteur
R. Wojaczyński
  • Fonction : Auteur
Ma.M. Wojcik
  • Fonction : Auteur
T. Wright
  • Fonction : Auteur
Y. Xie
  • Fonction : Auteur
C. Yang
  • Fonction : Auteur
A. Zabihi
  • Fonction : Auteur
P. Zakhary
  • Fonction : Auteur
A. Zani
  • Fonction : Auteur
A. Zichichi
  • Fonction : Auteur
G. Zuzel
  • Fonction : Auteur

Résumé

The Aria cryogenic distillation plant, located in Sardinia, Italy, is a key component of the DarkSide-20k experimental program for WIMP dark matter searches at the INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italy. Aria is designed to purify the argon, extracted from underground wells in Colorado, USA, and used as the DarkSide-20k target material, to detector-grade quality. In this paper, we report the first measurement of argon isotopic separation by distillation with the 26 m tall Aria prototype. We discuss the measurement of the operating parameters of the column and the observation of the simultaneous separation of the three stable argon isotopes: Ar$^{36}$, Ar$^{38}$, and Ar$^{40}$. We also provide a detailed comparison of the experimental results with commercial process simulation software. This measurement of isotopic separation of argon is a significant achievement for the project, building on the success of the initial demonstration of isotopic separation of nitrogen using the same equipment in 2019.

Dates et versions

hal-03972728 , version 1 (03-02-2023)

Identifiants

Citer

E. Aaron, P. Agnes, I. Ahmad, S. Albergo, I.F.M. Albuquerque, et al.. Measurement of isotopic separation of argon with the prototype of the cryogenic distillation plant Aria for dark matter searches. Eur.Phys.J.C, 2023, 83 (5), pp.453. ⟨10.1140/epjc/s10052-023-11430-0⟩. ⟨hal-03972728⟩
64 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More