Separating $${^{39}\hbox {Ar}}$$ from $${^{40}\hbox {Ar}}$$ by cryogenic distillation with Aria for dark-matter searches
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Published:2021-04
Issue:4
Volume:81
Page:
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ISSN:1434-6044
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Container-title:The European Physical Journal C
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language:en
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Short-container-title:Eur. Phys. J. C
Author:
Agnes P., , Albergo S., Albuquerque I. F. M., Alexander T., Alici A., Alton A. K., Amaudruz P., Arba M., Arpaia P., Arcelli S., Ave M., Avetissov I. Ch., Avetisov R. I., Azzolini O., Back H. O., Balmforth Z., Barbarian V., Barrado Olmedo A., Barrillon P., Basco A., Batignani G., Bondar A., Bonivento W. M.ORCID, Borisova E., Bottino B., Boulay M. G., Buccino G., Bussino S., Busto J., Buzulutskov A., Cadeddu M., Cadoni M., Caminata A., Canesi E. V., Canci N., Cappello G., Caravati M., Cárdenas-Montes M., Cargioli N., Carlini M., Carnesecchi F., Castello P., Castellani A., Catalanotti S., Cataudella V., Cavalcante P., Cavuoti S., Cebrian S., Cela Ruiz J. M., Celano B., Chashin S., Chepurnov A., Cicalò C., Cifarelli L., Cintas D., Coccetti F., Cocco V., Colocci M., Conde Vilda E., Consiglio L., Copello S., Corning J., Covone G., Czudak P., D’Aniello M., D’Auria S., Da Rocha Rolo M. D., Dadoun O., Daniel M., Davini S., De Candia A., De Cecco S., De Falco A., De Filippis G., De Gruttola D., De Guido G., De Rosa G., Della Valle M., Dellacasa G., De Pasquale S., Derbin A. V., Devoto A., Di Noto L., Di Eusanio F., Dionisi C., Di Stefano P., Dolganov G., Dongiovanni D., Dordei F., Downing M., Erjavec T., Falciano S., Farenzena S., Fernandez Diaz M., Filip C., Fiorillo G., Franceschi A., Franco D., Frolov E., Funicello N., Gabriele F., Galbiati C., Garbini M., Garcia Abia P., Gendotti A., Ghiano C., Giampaolo R. A., Giganti C., Giorgi M. A., Giovanetti G. K., Gligan M. L., Goicoechea Casanueva V., Gola A., Goretti A. M., Graciani Diaz R., Grigoriev G. Y., Grobov A., Gromov M., Guan M., Guerzoni M., Guetti M., Gulino M., Guo C., Hackett B. R., Hallin A., Haranczyk M., Hill S., Horikawa S., Hubaut F., Hugues T., Hungerford E. V., Ianni An., Ippolito V., James C. C., Jillings C., Kachru P., Kemp A. A., Kendziora C. L., Keppel G., Khomyakov A. V., Kish A., Kochanek I., Kondo K., Korga G., Kubankin A., Kugathasan R., Kuss M., Kuźniak M., La Commara M., La Delfa L., La Grasta D., Lai M., Lami N., Langrock S., Leyton M., Li X., Lidey L., Lippi F., Lissia M., Longo G., Maccioni N., Machulin I. N., Mapelli L., Marasciulli A., Margotti A., Mari S. M., Maricic J., Marinelli M., Martínez M., Martinez Rojas A. D., Martini A., Mascia M., Masetto M., Masoni A., Mazzi A., McDonald A. B., Mclaughlin J., Messina A., Meyers P. D., Miletic T., Milincic R., Miola R., Moggi A., Moharana A., Moioli S., Monroe J., Morisi S., Morrocchi M., Mozhevitina E. N., Mróz T., Muratova V. N., Murenu A., Muscas C., Musenich L., Musico P., Nania R., Napolitano T., Navrer Agasson A., Nessi M., Nikulin I., Nowak J., Oleinik A., Oleynikov V., Pagani L., Pallavicini M., Palmas S., Pandola L., Pantic E., Paoloni E., Paternoster G., Pegoraro P. A., Pellegrini L. A., Pellegrino C., Pelczar K., Perotti F., Pesudo V., Picciau E., Pietropaolo F., Pinna T., Pocar A., Podda P., Poehlmann D. M., Pordes S., Poudel S. S., Pralavorio P., Price D., Raffaelli F., Ragusa F., Ramirez A., Razeti M., Razeto A., Renshaw A. L., Rescia S., Rescigno M., Resnati F., Retiere F., Rignanese L. P., Ripoli C., Rivetti A., Rode J., Romero L., Rossi M., Rubbia A., Rucaj M., Sabiu G. M., Salatino P., Samoylov O., Sánchez García E., Sandford E., Sanfilippo S., Sangiorgio V. A., Santacroce V., Santone D., Santorelli R., Santucci A., Savarese C., Scapparone E., Schlitzer B., Scioli G., Semenov D. A., Shaw B., Shchagin A., Sheshukov A., Simeone M., Skensved P., Skorokhvatov M. D., Smirnov O., Smith B., Sokolov A., Stefanizzi R., Steri A., Stracka S., Strickland V., Stringer M., Sulis S., Suvorov Y., Szelc A. M., Szucs-Balazs J. Z., Tartaglia R., Testera G., Thorpe T. N., Tonazzo A., Torres-Lara S., Tosti S., Tricomi A., Tuveri M., Unzhakov E. V., Usai G., Vallivilayil John T., Vescovi S., Viant T., Viel S., Vishneva A., Vogelaar R. B., Wada M., Wang H., Wang Y., Westerdale S., Wheadon R. J., Williams L., M.Wojcik Ma., Wojcik Ma., Xiao X., Yang C., Zani A., Zenobio F., Zichichi A., Zuzel G., Zykova M. P.
Abstract
AbstractAria is a plant hosting a $${350}\,\hbox {m}$$
350
m
cryogenic isotopic distillation column, the tallest ever built, which is being installed in a mine shaft at Carbosulcis S.p.A., Nuraxi-Figus (SU), Italy. Aria is one of the pillars of the argon dark-matter search experimental program, lead by the Global Argon Dark Matter Collaboration. It was designed to reduce the isotopic abundance of $${^{39}\hbox {Ar}}$$
39
Ar
in argon extracted from underground sources, called Underground Argon (UAr), which is used for dark-matter searches. Indeed, $${^{39}\hbox {Ar}}$$
39
Ar
is a $$\beta $$
β
-emitter of cosmogenic origin, whose activity poses background and pile-up concerns in the detectors. In this paper, we discuss the requirements, design, construction, tests, and projected performance of the plant for the isotopic cryogenic distillation of argon. We also present the successful results of the isotopic cryogenic distillation of nitrogen with a prototype plant.
Funder
Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Regione Autonoma della Sardegna Unidad de Excelencia María de Maeztu: CIEMAT - Física de partículas Polish National Science Centre European Union’s Horizon 2020 research and innovation program Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo U.S. Department of Energy Foundation for Polish Science National Science Foundation, USA International Research Agenda Program AstroCeNT LabEx UnivEarthS
Publisher
Springer Science and Business Media LLC
Subject
Physics and Astronomy (miscellaneous),Engineering (miscellaneous)
Reference25 articles.
1. P. Agnes, T. Alexander, A.K. Alton, K. Arisaka, H.O. Back, B. Baldin, K. Biery, G. Bonfini, M. Bossa, A. Brigatti et al. (DarkSide-50 Collaboration), Phys. Lett. B 743, 456 (2015) 2. P. Agnes, L. Agostino, I.F.M. Albuquerque, T. Alexander, A.K. Alton, K. Arisaka, H.O. Back, B. Baldin, K. Biery, G. Bonfini et al. (DarkSide-50 Collaboration), Phys. Rev. D 93, 081101 (2016) 3. P.A. Amaudruz, M. Baldwin, M. Batygov, B. Beltran, C.E. Bina, D. Bishop, J. Bonatt, G. Boorman, M.G. Boulay, B. Broerman et al. (DEAP-3600 Collaboration), Phys. Rev. Lett. 121, 071801 (2018) 4. P. Agnes, I.F.M. Albuquerque, T. Alexander, A.K. Alton, G.R. Araujo, D.M. Asner, M. Ave, H.O. Back, B. Baldin, G. Batignani et al. (DarkSide-50 Collaboration), Phys. Rev. Lett. 121, 081307 (2018) 5. P. Agnes, I.F.M. Albuquerque, T. Alexander, A.K. Alton, G.R. Araujo, D.M. Asner, M. Ave, H.O. Back, B. Baldin, G. Batignani et al. (DarkSide-50 Collaboration), Phys. Rev. Lett. 121, 111303 (2018)
Cited by
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