First axion results from the XENON100 experiment - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Physical Review D Année : 2014

First axion results from the XENON100 experiment

E. Aprile
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F. Agostini
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M. Alfonsi
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K. Arisaka
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F. Arneodo
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M. Auger
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C. Balan
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P. Barrow
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L. Baudis
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B. Bauermeister
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A. Behrens
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Philippe Beltrame
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K. Bokeloh
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A. Brown
E. Brown
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J. m. r. Cardoso
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E. Duchovni
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C. Grignon
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E. Gross
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R. Itay
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H. Landsman
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D. Lellouch
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C. Levy
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M. Lindner
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J. a. m. Lopes
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K. Lung
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A. Lyashenko
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S. Macmullin
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T. Marrodán Undagoitia
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F. v. Massoli
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D. Mayani Paras
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A. j. Melgarejo Fernandez
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Y. Meng
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M. Messina
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B. Miguez
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M. Selvi
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P. Shagin
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H. Simgen
A. Teymourian
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Dominique Thers
A. Tiseni
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G. Trinchero
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O. Vitells
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H. Wang
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M. Weber
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C. Weinheimer
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Résumé

We present the first results of searches for axions and axion-like-particles with the XENON100 experiment. The axion-electron coupling constant, $g_{Ae}$, has been tested by exploiting the axio-electric effect in liquid xenon. A profile likelihood analysis of 224.6 live days $\times$ 34 kg exposure has shown no evidence for a signal. By rejecting $g_{Ae}$, larger than $7.7 \times 10^{-12}$ (90% CL) in the solar axion search, we set the best limit to date on this coupling. In the frame of the DFSZ and KSVZ models, we exclude QCD axions heavier than 0.3 eV/c$^2$ and 80 eV/c$^2$, respectively. For axion-like-particles, under the assumption that they constitute the whole abundance of dark matter in our galaxy, we constrain $g_{Ae}$, to be lower than $1 \times 10^{-12}$ (90% CL) for masses between 5 and 10 keV/c$^2$.

Dates et versions

in2p3-01017190 , version 1 (02-07-2014)

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Citer

E. Aprile, F. Agostini, M. Alfonsi, K. Arisaka, F. Arneodo, et al.. First axion results from the XENON100 experiment. Physical Review D, 2014, 90 (6), pp.062009. ⟨10.1103/PhysRevD.90.062009⟩. ⟨in2p3-01017190⟩
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