Abstract
We describe the design and assembly of the LUX-ZEPLIN experiment, a direct detection search for cosmic WIMP dark matter particles. The centerpiece of the experiment is a large liquid xenon time projection chamber sensitive to low energy nuclear recoils. Rejection of backgrounds is enhanced by a Xe skin veto detector and by a liquid scintillator Outer Detector loaded with gadolinium for efficient neutron capture and tagging. LZ is located in the Davis Cavern at the 4850’ level of the Sanford Underground Research Facility in Lead, South Dakota, USA. We describe the major subsystems of the experiment and its key design features and requirements.
| Original language | English |
|---|---|
| Article number | 163047 |
| Journal | Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment |
| Volume | 953 |
| DOIs | |
| State | Published - Feb 11 2020 |
Keywords
- Dark matter detector
- Liquid xenon
- Time projection chamber
- Underground
Fingerprint
Dive into the research topics of 'The LUX-ZEPLIN (LZ) experiment'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, Vol. 953, 163047, 11.02.2020.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - The LUX-ZEPLIN (LZ) experiment
AU - Akerib, D. S.
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AU - Liao, F. T.
AU - Lin, J.
AU - Lindote, A.
AU - Linehan, R.
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AU - Luitz, S.
AU - Lyle, J. M.
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N1 - Publisher Copyright: © 2019 Elsevier B.V.
PY - 2020/2/11
Y1 - 2020/2/11
N2 - We describe the design and assembly of the LUX-ZEPLIN experiment, a direct detection search for cosmic WIMP dark matter particles. The centerpiece of the experiment is a large liquid xenon time projection chamber sensitive to low energy nuclear recoils. Rejection of backgrounds is enhanced by a Xe skin veto detector and by a liquid scintillator Outer Detector loaded with gadolinium for efficient neutron capture and tagging. LZ is located in the Davis Cavern at the 4850’ level of the Sanford Underground Research Facility in Lead, South Dakota, USA. We describe the major subsystems of the experiment and its key design features and requirements.
AB - We describe the design and assembly of the LUX-ZEPLIN experiment, a direct detection search for cosmic WIMP dark matter particles. The centerpiece of the experiment is a large liquid xenon time projection chamber sensitive to low energy nuclear recoils. Rejection of backgrounds is enhanced by a Xe skin veto detector and by a liquid scintillator Outer Detector loaded with gadolinium for efficient neutron capture and tagging. LZ is located in the Davis Cavern at the 4850’ level of the Sanford Underground Research Facility in Lead, South Dakota, USA. We describe the major subsystems of the experiment and its key design features and requirements.
KW - Dark matter detector
KW - Liquid xenon
KW - Time projection chamber
KW - Underground
UR - https://www.scopus.com/pages/publications/85076199189
U2 - 10.1016/j.nima.2019.163047
DO - 10.1016/j.nima.2019.163047
M3 - Article
SN - 0168-9002
VL - 953
JO - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
JF - Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment
M1 - 163047
ER -