학술논문
Measurement of the ion fraction and mobility of $^{218}$Po produced in $^{222}$Rn decays in liquid argon
Document Type
Working Paper
Author
Agnes, P.; Albuquerque, I. F. M.; Alexander, T.; Alton, A. K.; Ave, M.; Back, H. O.; Batignani, G.; Biery, K.; Bocci, V.; Bonfini, G.; Bonivento, W. M.; Bottino, B.; Bussino, S.; Cadeddu, M.; Cadoni, M.; Calaprice, F.; Caminata, A.; Canci, N.; Candela, A.; Caravati, M.; Cariello, M.; Carlini, M.; Carpinelli, M.; Catalanotti, S.; Cataudella, V.; Cavalcante, P.; Cavuoti, S.; Chepurnov, A.; Cicalo, C.; Cocco, A. G.; Covone, G.; D'Angelo, D.; Davini, S.; De Candia, A.; De Cecco, S.; De Deo, M.; De Filippis, G.; De Rosa, G.; Derbin, A. V.; Devoto, A.; Di Eusanio, F.; D'Incecco, M.; Di Pietro, G.; Dionisi, C.; Downing, M.; D'Urso, D.; Edkins, E.; Empl, A.; Fiorillo, G.; Fomenko, K.; Franco, D.; Gabriele, F.; Galbiati, C.; Ghiano, C.; Giagu, S.; Giganti, C.; Giovanetti, G. K.; Gorchakov, O.; Goretti, A. M.; Granato, F.; Grobov, A.; Gromov, M.; Guan, M.; Guardincerri, Y.; Gulino, M.; Hackett, B. R.; Herner, K.; Hosseini, B.; Hughes, D.; Humble, P.; Hungerford, E. V.; Ianni, Al.; Ianni, An.; Ippolito, V.; Johnson, T. N.; Keeter, K.; Kendziora, C. L.; Kochanek, I.; Koh, G.; Korablev, D.; Korga, G.; Kubankin, A.; Kuss, M.; La Commara, M.; Lai, M.; Li, X.; Lissia, M.; Longo, G.; Machado, A. A.; Machulin, I. N.; Mandarano, A.; Mapelli, L.; Mari, S. M.; Maricic, J.; Martoff, C. J.; Messina, A.; Meyers, P. D.; Milincic, R.; Monte, A.; Morrocchi, M.; Muratova, V. N.; Musico, P.; Agasson, A. Navrer; Nozdrina, A. O.; Oleinik, A.; Orsini, M.; Ortica, F.; Pagani, L.; Pallavicini, M.; Pandola, L.; Pantic, E.; Paoloni, E.; Pelczar, K.; Pelliccia, N.; Picciau, E.; Pocar, A.; Pordes, S.; Poudel, S. S.; Qian, H.; Ragusa, F.; Razeti, M.; Razeto, A.; Renshaw, A. L.; Rescigno, M.; Riffard, Q.; Romani, A.; Rossi, B.; Rossi, N.; Sablone, D.; Samoylov, O.; Sands, W.; Sanfilippo, S.; Savarese, C.; Schlitzer, B.; Segreto, E.; Semenov, D. A.; Shchagin, A.; Sheshukov, A.; Singh, P. N.; Skorokhvatov, M. D.; Smirnov, O.; Sotnikov, A.; Stanford, C.; Stracka, S.; Suvorov, Y.; Tartaglia, R.; Testera, G.; Tonazzo, A.; Trinchese, P.; Unzhakov, E. V.; Verducci, M.; Vishneva, A.; Vogelaar, R. B.; Wada, M.; Waldrop, T. J.; Wang, H.; Wang, Y.; Watson, A. W.; Westerdale, S.; Wojcik, M. M.; Xiang, X.; Xiao, X.; Yang, C.; Ye, Z.; Zhu, C.; Zuzel, G.
Source
JINST 14 P11018 (2019)
Subject
Language
Abstract
We report measurements of the charged daughter fraction of $^{218}$Po as a result of the $^{222}$Rn alpha decay, and the mobility of $^{218}$Po$^+$ ions, using radon-polonium coincidences from the $^{238}$U chain identified in 532 live-days of DarkSide-50 WIMP-search data. The fraction of $^{218}$Po that is charged is found to be 0.37$\pm$0.03 and the mobility of $^{218}$Po$^+$ is (8.6$\pm$0.1)$\times$10$^{-4}$$\frac{\text{cm}^2}{\text{Vs}}$.