Universe (Dec 2018)
Result on the Neutrinoless Double Beta Decay Search of 82Se with the CUPID-0 Experiment
- Fabio Bellini,
- Oscar Azzolini,
- Maria Teresa Barrera,
- Jeffrey Beeman,
- Mattia Beretta,
- Matteo Biassoni,
- Chiara Brofferio,
- Carlo Bucci,
- Lucia Canonica,
- Silvia Capelli,
- Laura Cardani,
- Paolo Carniti,
- Nicola Casali,
- Lorenzo Cassina,
- Massimiliano Clemenza,
- Oliverio Cremonesi,
- Angelo Cruciani,
- Antonio D’Addabbo,
- Ioan Dafinei,
- Sergio Di Domizio,
- Fernando Ferroni,
- Luca Gironi,
- Andrea Giuliani,
- Paolo Gorla,
- Claudio Gotti,
- Giorgio Keppel,
- Maria Martinez,
- Silvio Morganti,
- Sergei Nagorny,
- Massimiliano Nastasi,
- Stefano Nisi,
- Claudia Nones,
- Donato Orlandi,
- Lorenzo Pagnanini,
- Marco Pallavicini,
- Vincenzo Palmieri,
- Luca Pattavina,
- Maura Pavan,
- Gianluigi Pessina,
- Valerio Pettinacci,
- Stefano Pirro,
- Stefano Pozzi,
- Ezio Previtali,
- Andrei Puiu,
- Claudia Rusconi,
- Karoline Schäffner,
- Claudia Tomei,
- Marco Vignati,
- Anastasia Zolotarova
Affiliations
- Fabio Bellini
- Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Oscar Azzolini
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
- Maria Teresa Barrera
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
- Jeffrey Beeman
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA
- Mattia Beretta
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Matteo Biassoni
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Chiara Brofferio
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Carlo Bucci
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Lucia Canonica
- Physik Department, Technische Universität München, D85748 Garching, D-80805 München, Germany
- Silvia Capelli
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Laura Cardani
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Paolo Carniti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Nicola Casali
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Lorenzo Cassina
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Massimiliano Clemenza
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Oliverio Cremonesi
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Angelo Cruciani
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Antonio D’Addabbo
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Ioan Dafinei
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Sergio Di Domizio
- Dipartimento di Fisica, Università di Genova, I-16146 Genova, Italy
- Fernando Ferroni
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Luca Gironi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Andrea Giuliani
- CNRS/CSNSM, Centre de Sciences Nucl<i>é</i>aires et de Sciences de la Mati<i>è</i>re, 91405 Orsay, France
- Paolo Gorla
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Claudio Gotti
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Giorgio Keppel
- INFN Laboratori Nazionali di Legnaro, I-35020 Legnaro (Pd), Italy
- Maria Martinez
- Fundacion ARAID and U. Zaragoza, C/ Pedro Cerbuna 12, 50009 Zaragoza, Spain
- Silvio Morganti
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Sergei Nagorny
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA
- Massimiliano Nastasi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Stefano Nisi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Claudia Nones
- IRFU, CEA, Universit<i>é</i> Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
- Donato Orlandi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Lorenzo Pagnanini
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Marco Pallavicini
- Gran Sasso Science Institute, 67100 L’Aquila, Italy
- Vincenzo Palmieri
- Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA
- Luca Pattavina
- Physik Department, Technische Universität München, D85748 Garching, D-80805 München, Germany
- Maura Pavan
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Gianluigi Pessina
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Valerio Pettinacci
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Stefano Pirro
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Stefano Pozzi
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Ezio Previtali
- INFN Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Andrei Puiu
- Dipartimento di Fisica, Università di Milano Bicocca, I-20126 Milano, Italy
- Claudia Rusconi
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Karoline Schäffner
- INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso, I-67100 Assergi (AQ), Italy
- Claudia Tomei
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Marco Vignati
- INFN, Sezione di Roma, P.le Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy
- Anastasia Zolotarova
- IRFU, CEA, Universit<i>é</i> Paris-Saclay, F-91191 Gif-sur-Yvette, France
- DOI
- https://doi.org/10.3390/universe5010002
- Journal volume & issue
-
Vol. 5,
no. 1
p. 2
Abstract
CUPID-0 is the first large array of scintillating Zn 82 Se cryogenic calorimeters (bolometers) implementing particle identification for the search of the neutrinoless double beta decay (0 ν β β ). The detector consists of 24 enriched Zn 82 Se bolometers for a total 82 Se mass of 5.28 kg and it has been taking data in the underground LNGS (Italy) since March 2017. In this article we show how the dual read-out provides a powerful tool for the α particles rejection. The simultaneous use of the heat and light information allows us to reduce the background down to (3.2 − 1.1 + 1.3 )×10 − 3 counts/(keV kg year), an unprecedented level for cryogenic calorimeters. In a total exposure of 5.46 kg year Zn 82 Se we set the most stringent limit on the 0 ν β β decay 82 Se half-life T 1 / 2 0 ν > 4.0 × 10 24 year at 90% C.I.
Keywords