Measurement of the bulk radioactive contamination of detector-grade silicon with DAMIC at SNOLAB - Université de Nantes Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue JINST Année : 2021

Measurement of the bulk radioactive contamination of detector-grade silicon with DAMIC at SNOLAB

A. Aguilar-Arevalo
  • Fonction : Auteur
D. Amidei
  • Fonction : Auteur
D. Baxter
  • Fonction : Auteur
G. Cancelo
  • Fonction : Auteur
B.A. Cervantes Vergara
  • Fonction : Auteur
A.E. Chavarria
  • Fonction : Auteur
E. Darragh-Ford
  • Fonction : Auteur
J.C. d'Olivo
  • Fonction : Auteur
J. Estrada
  • Fonction : Auteur
F. Favela-Perez
  • Fonction : Auteur
Y. Guardincerri
  • Fonction : Auteur
T.W. Hossbach
  • Fonction : Auteur
B. Kilminster
  • Fonction : Auteur
I. Lawson
  • Fonction : Auteur
S.J. Lee
  • Fonction : Auteur
P. Mitra
  • Fonction : Auteur
A. Piers
  • Fonction : Auteur
K. Ramanathan
  • Fonction : Auteur
Y. Sarkis
  • Fonction : Auteur
R. Smida
  • Fonction : Auteur
R. Thomas
  • Fonction : Auteur
J. Tiffenberg
  • Fonction : Auteur
R. Vilar
  • Fonction : Auteur
A.L. Virto
  • Fonction : Auteur

Résumé

We present measurements of bulk radiocontaminants in the high-resistivity silicon CCDs from the DAMIC experiment at SNOLAB. We utilize the exquisite spatial resolution of CCDs to discriminate between α and β decays, and to search with high efficiency for the spatially-correlated decays of various radioisotope sequences. Using spatially-correlated β decays, we measure a bulk radioactive contamination of 32Si in the CCDs of 140 ± 30 μBq/kg, and place an upper limit on bulk 210Pb of < 160 μBq/kg. Using similar analyses of spatially-correlated α and β decays, we set upper limits of < 11 μBq/kg (0.9 ppt) on 238U and < 7.3 μBq/kg (1.8 ppt) on 232Th in the bulk silicon. The ability of DAMIC CCDs to identify and reject spatially-coincident backgrounds, particularly from 32Si, has significant implications for the next generation of silicon-based dark matter experiments, where β's from 32Si decay will likely be a dominant background.

Dates et versions

hal-03047506 , version 1 (08-12-2020)

Identifiants

Citer

A. Aguilar-Arevalo, D. Amidei, D. Baxter, G. Cancelo, B.A. Cervantes Vergara, et al.. Measurement of the bulk radioactive contamination of detector-grade silicon with DAMIC at SNOLAB. JINST, 2021, 16 (06), pp.P06019. ⟨10.1088/1748-0221/16/06/P06019⟩. ⟨hal-03047506⟩
109 Consultations
0 Téléchargements

Altmetric

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More