DarkSide-20k - URANIA Project
DarkSide-20k - URANIA 项目
基本信息
- 批准号:1935947
- 负责人:
- 金额:$ 300万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-07-15 至 2025-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Gravitational effects that cannot be explained by visible matter are well-documented, though their source remains unknown. A well-motivated explanation for these observations is the existence of an as-yet-undiscovered elementary Weakly Interacting Massive Particle (WIMP). The motion of galactic halo WIMPs relative to a detector on Earth could result in WIMP-nucleus elastic collisions detectable by a low-background, low-threshold detector capable of unambiguously identifying a small number of nuclear recoils over the course of a very large exposure.This award supports the DarkSide-20k (DS-20k) detector, a liquid argon time projection chamber designed to achieve leading sensitivity to high-mass (above 30 GeV/c2) WIMP dark matter, by providing funding for the URANIA plant, in Cortez, CO, for the high-volume extraction of low-radioactivity argon gas from an underground source (UAr). The funds will be used for pieces of infrastructure that are the direct responsibility of the US NSF-funded groups. Scientific broader impacts of the project include the discovery of a novel, commercially viable helium source that today supplies 15% of the US production and the production of hundreds of tonnes of low-radioactivity UAr for DS-20k. The extraction facility could continue to produce underground argon for other interested particle physics experiments that require UAr to achieve their scientific objectives, as well as for other technical uses including nuclear test ban verification and radiometric dating.Constructing DS-20k will require that large amounts of UAr be procured in timely fashion. This will be accomplished by URANIA, an argon extraction and purification plant capable of extracting 250 kg/day of UAr. The URANIA plant itself is funded by the Italian Agency (INFN) and will be built by a contracted vendor following specifications established by the URANIA Project team. The preparation of the extraction facility site, as well as the installation and commissioning of the plant, falls under the responsibility of the NSF-supported groups and is funded by this award. These are the critical components of the project that require the technical expertise of the U.S. groups.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
无法用可见物质解释的引力效应已有详细记录,但其来源仍然未知。对这些观察结果的一个合理的解释是存在一种尚未发现的基本弱相互作用大质量粒子(WIMP)。银河晕 WIMP 相对于地球上探测器的运动可能会导致 WIMP 与原子核的弹性碰撞,这种碰撞可由低背景、低阈值探测器检测到,该探测器能够在非常大的暴露过程中明确识别少量的核反冲。该奖项支持 DarkSide-20k (DS-20k) 探测器,这是一种液氩时间投影室,旨在实现对高质量(高于 30 GeV/c2) WIMP 暗物质,为位于科罗拉多州科尔特斯的 URANIA 工厂提供资金,用于从地下源 (UAr) 中大量提取低放射性氩气。这些资金将用于由美国国家科学基金会资助的团体直接负责的基础设施建设。该项目在科学上更广泛的影响包括发现一种新型的、商业上可行的氦源,目前该氦源供应美国产量的 15%,并为 DS-20k 生产数百吨低放射性 UAr。提取设施可以继续生产地下氩气,用于其他需要 UAr 来实现其科学目标的感兴趣的粒子物理实验,以及其他技术用途,包括核试验禁令验证和放射性测年。建造 DS-20k 将需要大量的氩气。及时采购UAr。这将由 URANIA 来完成,这是一家氩气提取和纯化工厂,每天能够提取 250 公斤 UAr。 URANIA 工厂本身由意大利机构 (INFN) 资助,并将由合同供应商按照 URANIA 项目团队制定的规范建造。提取设施场地的准备以及工厂的安装和调试由 NSF 支持的团体负责,并由该奖项资助。这些是该项目的关键组成部分,需要美国团体的技术专长。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力优点和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Very large SiPM arrays with aggregated output
具有聚合输出的超大型 SiPM 阵列
- DOI:10.1088/1748-0221/17/05/p05038
- 发表时间:2022-05
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:Razeto, A.;Acerbi, F.;Camillo, V.;Carlini, M.;Consiglio, L.;Flammini, A.;Galbiati, C.;Ghiano, C.;Gola, A.;Horikawa, S.;et al
- 通讯作者:et al
Pulse shape study of the fast scintillation light emitted from xenon-doped liquid argon using silicon photomultipliers
使用硅光电倍增管研究掺氙液氩发出的快速闪烁光的脉冲形状
- DOI:10.1088/1748-0221/16/02/p02015
- 发表时间:2021-02
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:Galbiati, C.;Li, X.;Luo, J.;Marlow, D.R.;Wang, H.;Wang, Y.
- 通讯作者:Wang, Y.
Design and construction of a new detector to measure ultra-low radioactive-isotope contamination of argon
设计和建造新型探测器来测量氩的超低放射性同位素污染
- DOI:10.1088/1748-0221/15/02/p02024
- 发表时间:2020-02
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:Aalseth, C.E.;Abdelhakim, S.;Acerbi, F.;Agnes, P.;Ajaj, R.;Albuquerque, I.F.M.;Alexander, T.;Alici, A.;Alton, A.K.;Amaudruz, P.;et al
- 通讯作者:et al
Measurement of the ion fraction and mobility of 218 Po produced in 222 Rn decays in liquid argon
液氩中 222 Rn 衰变产生 218 Po 的离子分数和迁移率的测量
- DOI:10.1088/1748-0221/14/11/p11018
- 发表时间:2019-11
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:Agnes, P.;Albuquerque, I.F.M.;Alexander, T.;Alton, A.K.;Ave, M.;Back, H.O.;Batignani, G.;Biery, K.;Bocci, V.;Bonfini, G.;et al
- 通讯作者:et al
Directional dark matter detection sensitivity of a two-phase liquid argon detector
两相液氩探测器的定向暗物质探测灵敏度
- DOI:10.1088/1475-7516/2019/01/014
- 发表时间:2019-01
- 期刊:
- 影响因子:6.4
- 作者:Cadeddu, M.;Lissia, M.;Agnes, P.;Batignani, G.;Bonivento, W.M.;Bottino, B.;Caravati, M.;Catalanotti, S.;Cataudella, V.;Cicalò, C.;et al
- 通讯作者:et al
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