Particles (Jul 2021)
Directional Dark Matter Searches with CYGNO
- Fernando Domingues Amaro,
- Elisabetta Baracchini,
- Luigi Benussi,
- Stefano Bianco,
- Cesidio Capoccia,
- Michele Caponero,
- Gianluca Cavoto,
- André Cortez,
- Igor Abritta Costa,
- Emiliano Dané,
- Giorgio Dho,
- Emanuele Di Marco,
- Giulia D’Imperio,
- Flaminia Di Giambattista,
- Robert R. M. Gregorio,
- Francesco Iacoangeli,
- Herman Pessoa Lima Júnior,
- Amaro da Silva Lopes Júnior,
- Giovanni Maccarrone,
- Rui Daniel Passos Mano,
- Michela Marafini,
- Giovanni Mazzitelli,
- Alasdair G. McLean,
- Andrea Messina,
- Cristina Maria Bernardes Monteiro,
- Rafael Antunes Nobrega,
- Igor Fonseca Pains,
- Emiliano Paoletti,
- Luciano Passamonti,
- Sandro Pelosi,
- Fabrizio Petrucci,
- Stefano Piacentini,
- Davide Piccolo,
- Daniele Pierluigi,
- Davide Pinci,
- Atul Prajapati,
- Francesco Renga,
- Rita Joana da Cruz Roque,
- Filippo Rosatelli,
- Andrea Russo,
- Joaquim Marques Ferreira dos Santos,
- Giovanna Saviano,
- Neil Spooner,
- Roberto Tesauro,
- Sandro Tomassini,
- Samuele Torelli
Affiliations
- Fernando Domingues Amaro
- LIBPhys, Department of Physics, University of Coimbra, 3004-516 Coimbra, Portugal
- Elisabetta Baracchini
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Luigi Benussi
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Stefano Bianco
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Cesidio Capoccia
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Michele Caponero
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Gianluca Cavoto
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- André Cortez
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Igor Abritta Costa
- Faculdade de Engenharia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
- Emiliano Dané
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Giorgio Dho
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Emanuele Di Marco
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Giulia D’Imperio
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Flaminia Di Giambattista
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Robert R. M. Gregorio
- Department of Physics and Astronomy, University of Sheffield, Sheffield S3 7RH, UK
- Francesco Iacoangeli
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Herman Pessoa Lima Júnior
- Brazilian Center for Research in Physics, Rio de Janeiro 22290-180, RJ, Brazil
- Amaro da Silva Lopes Júnior
- Faculdade de Engenharia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
- Giovanni Maccarrone
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Rui Daniel Passos Mano
- LIBPhys, Department of Physics, University of Coimbra, 3004-516 Coimbra, Portugal
- Michela Marafini
- Museo Storico della Fisica e Centro Studi e Ricerche “Enrico Fermi”, Piazza del Viminale 1, 00184 Roma, Italy
- Giovanni Mazzitelli
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Alasdair G. McLean
- Department of Physics and Astronomy, University of Sheffield, Sheffield S3 7RH, UK
- Andrea Messina
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Cristina Maria Bernardes Monteiro
- LIBPhys, Department of Physics, University of Coimbra, 3004-516 Coimbra, Portugal
- Rafael Antunes Nobrega
- Faculdade de Engenharia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
- Igor Fonseca Pains
- Faculdade de Engenharia, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora 36036-900, MG, Brazil
- Emiliano Paoletti
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Luciano Passamonti
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Sandro Pelosi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Fabrizio Petrucci
- Dipartimento di Matematica e Fisica, Università Roma TRE, 00146 Roma, Italy
- Stefano Piacentini
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Davide Piccolo
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Daniele Pierluigi
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Davide Pinci
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Atul Prajapati
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Francesco Renga
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma, 00185 Rome, Italy
- Rita Joana da Cruz Roque
- LIBPhys, Department of Physics, University of Coimbra, 3004-516 Coimbra, Portugal
- Filippo Rosatelli
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Andrea Russo
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Joaquim Marques Ferreira dos Santos
- LIBPhys, Department of Physics, University of Coimbra, 3004-516 Coimbra, Portugal
- Giovanna Saviano
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Neil Spooner
- Department of Physics and Astronomy, University of Sheffield, Sheffield S3 7RH, UK
- Roberto Tesauro
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Sandro Tomassini
- Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, 00044 Frascati, Italy
- Samuele Torelli
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- DOI
- https://doi.org/10.3390/particles4030029
- Journal volume & issue
-
Vol. 4,
no. 3
pp. 343 – 353
Abstract
The CYGNO project aims at developing a high resolution Time Projection Chamber with optical readout for directional dark matter searches and solar neutrino spectroscopy. Peculiar CYGNO’s features are the 3D tracking capability provided by the combination of photomultipliers and scientific CMOS camera signals, combined with a helium-fluorine-based gas mixture at atmospheric pressure amplified by gas electron multipliers structures. In this paper, the performances achieved with CYGNO prototypes and the prospects for the upcoming underground installation at Laboratori Nazionali del Gran Sasso of a 50-L detector in fall 2021 will be discussed, together with the plans for a 1-m3 experiment. The synergy with the ERC consolidator, grant project INITIUM, aimed at realising negative ion drift operation within the CYGNO 3D optical approach, will be further illustrated.
Keywords
