European Physical Journal C: Particles and Fields (Oct 2024)
DoubleTES detectors to investigate the CRESST low energy background: results from above-ground prototypes
- G. Angloher,
- S. Banik,
- G. Benato,
- A. Bento,
- A. Bertolini,
- R. Breier,
- C. Bucci,
- J. Burkhart,
- L. Canonica,
- A. D’Addabbo,
- S. Di Lorenzo,
- L. Einfalt,
- A. Erb,
- F. v. Feilitzsch,
- S. Fichtinger,
- D. Fuchs,
- A. Garai,
- V. M. Ghete,
- P. Gorla,
- P. V. Guillaumon,
- S. Gupta,
- D. Hauff,
- M. Ješkovský,
- J. Jochum,
- M. Kaznacheeva,
- A. Kinast,
- H. Kluck,
- H. Kraus,
- S. Kuckuk,
- A. Langenkämper,
- M. Mancuso,
- L. Marini,
- B. Mauri,
- L. Meyer,
- V. Mokina,
- M. Olmi,
- T. Ortmann,
- C. Pagliarone,
- L. Pattavina,
- F. Petricca,
- W. Potzel,
- P. Povinec,
- F. Pröbst,
- F. Pucci,
- F. Reindl,
- J. Rothe,
- K. Schäffner,
- J. Schieck,
- S. Schönert,
- C. Schwertner,
- M. Stahlberg,
- L. Stodolsky,
- C. Strandhagen,
- R. Strauss,
- I. Usherov,
- F. Wagner,
- V. Wagner,
- V. Zema,
- CRESST Collaboration
Affiliations
- G. Angloher
- Max-Planck-Institut für Physik
- S. Banik
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- G. Benato
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- A. Bento
- Max-Planck-Institut für Physik
- A. Bertolini
- Max-Planck-Institut für Physik
- R. Breier
- Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University
- C. Bucci
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- J. Burkhart
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- L. Canonica
- Max-Planck-Institut für Physik
- A. D’Addabbo
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- S. Di Lorenzo
- Max-Planck-Institut für Physik
- L. Einfalt
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- A. Erb
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- F. v. Feilitzsch
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- S. Fichtinger
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- D. Fuchs
- Max-Planck-Institut für Physik
- A. Garai
- Max-Planck-Institut für Physik
- V. M. Ghete
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- P. Gorla
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- P. V. Guillaumon
- Max-Planck-Institut für Physik
- S. Gupta
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- D. Hauff
- Max-Planck-Institut für Physik
- M. Ješkovský
- Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University
- J. Jochum
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- M. Kaznacheeva
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- A. Kinast
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- H. Kluck
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- H. Kraus
- Department of Physics, University of Oxford
- S. Kuckuk
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- A. Langenkämper
- Max-Planck-Institut für Physik
- M. Mancuso
- Max-Planck-Institut für Physik
- L. Marini
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- B. Mauri
- Max-Planck-Institut für Physik
- L. Meyer
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- V. Mokina
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- M. Olmi
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- T. Ortmann
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- C. Pagliarone
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- L. Pattavina
- INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- F. Petricca
- Max-Planck-Institut für Physik
- W. Potzel
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- P. Povinec
- Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University
- F. Pröbst
- Max-Planck-Institut für Physik
- F. Pucci
- Max-Planck-Institut für Physik
- F. Reindl
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- J. Rothe
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- K. Schäffner
- Max-Planck-Institut für Physik
- J. Schieck
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- S. Schönert
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- C. Schwertner
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- M. Stahlberg
- Max-Planck-Institut für Physik
- L. Stodolsky
- Max-Planck-Institut für Physik
- C. Strandhagen
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- R. Strauss
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- I. Usherov
- Eberhard-Karls-Universität Tübingen
- F. Wagner
- Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften
- V. Wagner
- Physik-Department, TUM School of Natural Sciences, Technische Universität München
- V. Zema
- Max-Planck-Institut für Physik
- CRESST Collaboration
- DOI
- https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-024-13282-8
- Journal volume & issue
-
Vol. 84,
no. 10
pp. 1 – 10
Abstract
Abstract In recent times, the sensitivity of low-mass direct dark matter searches has been limited by unknown low energy backgrounds close to the energy threshold of the experiments known as the low energy excess (LEE). The CRESST experiment utilises advanced cryogenic detectors constructed with different types of crystals equipped with Transition Edge Sensors (TESs) to measure signals of nuclear recoils induced by the scattering of dark matter particles in the detector. In CRESST, this low energy background manifests itself as a steeply rising population of events below 200 eV. A novel detector design named doubleTES using two identical TESs on the target crystal was studied to investigate the hypothesis that the events are sensor-related. We present the first results from two such modules, demonstrating their ability to differentiate between events originating from the crystal’s bulk and those occurring in the sensor or in its close proximity.
