A Next-Generation Liquid Xenon Observatory for Dark Matter and Neutrino Physics
J. Aalbers
,
S.S. Abdussalam
,
K. Abe
,
V. Aerne
,
F. Agostini
,
S. Ahmed Maouloud
(1)
,
D.S. Akerib
,
D.Yu. Akimov
,
J. Akshat
,
A.K. Al Musalhi
,
F. Alder
,
S.K. Alsum
,
L. Althueser
,
C.S. Amarasinghe
,
F.D. Amaro
,
A. Ames
,
T.J. Anderson
,
B. Andrieu
(1)
,
N. Angelides
,
E. Angelino
,
J. Angevaare
,
V.C. Antochi
,
D. Antón Martin
,
B. Antunovic
,
E. Aprile
,
H.M. Araújo
,
J.E. Armstrong
,
F. Arneodo
,
M. Arthurs
,
P. Asadi
,
S. Baek
,
X. Bai
,
D. Bajpai
,
A. Baker
,
J. Balajthy
,
S. Balashov
,
M. Balzer
,
A. Bandyopadhyay
,
J. Bang
,
E. Barberio
,
J.W. Bargemann
,
L. Baudis
,
D. Bauer
,
D. Baur
,
A. Baxter
,
A.L. Baxter
,
M. Bazyk
(2)
,
K. Beattie
,
J. Behrens
,
N.F. Bell
,
L. Bellagamba
,
P. Beltrame
,
M. Benabderrahmane
,
E.P. Bernard
,
G.F. Bertone
,
P. Bhattacharjee
,
A. Bhatti
,
A. Biekert
,
T.P. Biesiadzinski
,
A.R. Binau
,
R. Biondi
,
Y. Biondi
,
H.J. Birch
,
F. Bishara
,
A. Bismark
,
C. Blanco
,
G.M. Blockinger
,
E. Bodnia
,
C. Boehm
,
A.I. Bolozdynya
,
P.D. Bolton
,
S. Bottaro
,
C. Bourgeois
(3)
,
B. Boxer
,
P. Brás
,
A. Breskin
,
P.A. Breur
,
C.A.J. Brew
,
J. Brod
,
E. Brookes
,
A. Brown
,
E. Brown
,
S. Bruenner
,
G. Bruno
(2)
,
R. Budnik
,
T.K. Bui
,
S. Burdin
,
S. Buse
,
J.K. Busenitz
,
D. Buttazzo
,
M. Buuck
,
A. Buzulutskov
,
R. Cabrita
,
C. Cai
,
D. Cai
(2)
,
C. Capelli
,
J.M.R. Cardoso
,
M.C. Carmona-Benitez
,
M. Cascella
,
R. Catena
,
S. Chakraborty
,
C. Chan
,
S. Chang
,
A. Chauvin
,
A. Chawla
,
H. Chen
,
V. Chepel
,
N.I. Chott
,
D. Cichon
,
A. Cimental Chavez
,
B. Cimmino
,
M. Clark
,
R.T. Co
,
A.P. Colijn
,
J. Conrad
,
M.V. Converse
,
M. Costa
,
A. Cottle
,
G. Cox
,
O. Creaner
,
J.J. Cuenca Garcia
,
J.P. Cussonneau
(2)
,
J.E. Cutter
,
C.E. Dahl
,
V. d'Andrea
,
A. David
,
M.P. Decowski
,
J.B. Dent
,
F.F. Deppisch
,
L. de Viveiros
,
P. Di Gangi
,
A. Di Giovanni
,
S. Di Pede
,
J. Dierle
,
S. Diglio
(2)
,
J.E.Y. Dobson
,
M. Doerenkamp
,
D. Douillet
(3)
,
G. Drexlin
,
E. Druszkiewicz
,
D. Dunsky
,
K. Eitel
,
A. Elykov
,
T. Emken
,
R. Engel
,
S.R. Eriksen
,
M. Fairbairn
,
A. Fan
,
J.J. Fan
,
S.J. Farrell
,
S. Fayer
,
N.M. Fearon
,
A. Ferella
,
C. Ferrari
,
A. Fieguth
,
S. Fiorucci
,
H. Fischer
,
H. Flaecher
,
M. Flierman
,
T. Florek
,
R. Foot
,
P.J. Fox
,
R. Franceschini
,
E.D. Fraser
,
C.S. Frenk
,
S. Frohlich
,
T. Fruth
,
W. Fulgione
,
C. Fuselli
,
P. Gaemers
,
R. Gaior
(1)
,
R.J. Gaitskell
,
M. Galloway
,
F. Gao
,
I. Garcia Garcia
,
J. Genovesi
,
C. Ghag
,
S. Ghosh
,
E. Gibson
,
W. Gil
,
D. Giovagnoli
(2, 4)
,
F. Girard
,
R. Glade-Beucke
,
F. Glück
,
S. Gokhale
,
A. de Gouvêa
,
L. Gráf
,
L. Grandi
,
J. Grigat
,
B. Grinstein
,
M.G.D. van der Grinten
,
R. Grössle
,
H. Guan
,
M. Guida
,
R. Gumbsheimer
,
C.B. Gwilliam
,
C.R. Hall
,
L.J. Hall
,
R. Hammann
,
K. Han
,
V. Hannen
,
S. Hansmann-Menzemer
,
R. Harata
,
S.P. Hardin
,
E. Hardy
,
C.A. Hardy
,
K. Harigaya
,
R. Harnik
,
S.J. Haselschwardt
,
M. Hernandez
,
S.A. Hertel
,
A. Higuera
,
C. Hils
,
S. Hochrein
,
L. Hoetzsch
,
M. Hoferichter
,
N. Hood
,
D. Hooper
,
M. Horn
,
J. Howlett
,
D.Q. Huang
,
Y. Huang
,
D. Hunt
,
M. Iacovacci
,
G. Iaquaniello
(3)
,
R. Ide
,
C.M. Ignarra
,
G. Iloglu
,
Y. Itow
,
E. Jacquet
,
O. Jahangir
,
J. Jakob
,
R.S. James
,
A. Jansen
,
W. Ji
,
X. Ji
,
F. Joerg
,
J. Johnson
,
A. Joy
,
A.C. Kaboth
,
L. Kalhor
,
A.C. Kamaha
,
K. Kanezaki
,
K. Kar
,
M. Kara
,
N. Kato
,
P. Kavrigin
,
S. Kazama
,
A.W. Keaveney
,
J. Kellerer
,
D. Khaitan
,
A. Khazov
,
G. Khundzakishvili
,
I. Khurana
,
B. Kilminster
,
M. Kleifges
,
P. Ko
,
M. Kobayashi
,
D. Kodroff
,
G. Koltmann
,
A. Kopec
,
A. Kopmann
,
J. Kopp
,
L. Korley
,
V.N. Kornoukhov
,
E.V. Korolkova
,
H. Kraus
,
L.M. Krauss
,
S. Kravitz
,
L. Kreczko
,
V.A. Kudryavtsev
,
F. Kuger
,
J. Kumar
,
B. López Paredes
,
L. Lacascio
,
R. Laha
,
Q. Laine
(2)
,
H. Landsman
,
R.F. Lang
,
E.A. Leason
,
J. Lee
,
D.S. Leonard
,
K.T. Lesko
,
L. Levinson
,
C. Levy
,
I. Li
,
S.C. Li
,
T. Li
,
S. Liang
,
C.S. Liebenthal
,
J. Lin
,
Q. Lin
,
S. Lindemann
,
M. Lindner
,
A. Lindote
,
R. Linehan
,
W.H. Lippincott
,
X. Liu
,
K. Liu
,
J. Liu
,
J. Loizeau
(2)
,
F. Lombardi
,
J. Long
,
M.I. Lopes
,
E. Lopez Asamar
,
W. Lorenzon
,
C. Lu
,
S. Luitz
,
Y. Ma
,
P.A.N. Machado
,
C. Macolino
,
T. Maeda
,
J. Mahlstedt
,
P.A. Majewski
,
A. Manalaysay
,
A. Mancuso
,
L. Manenti
,
A. Manfredini
,
R.L. Mannino
,
N. Marangou
,
J. March-Russell
,
F. Marignetti
,
T. Marrodán Undagoitia
,
K. Martens
,
R. Martin
(1)
,
I. Martinez-Soler
,
J. Masbou
(2)
,
D. Masson
,
E. Masson
(1)
,
S. Mastroianni
,
M. Mastronardi
,
J.A. Matias-Lopes
,
M.E. Mccarthy
,
N. Mcfadden
,
E. Mcginness
,
D.N. Mckinsey
,
J. Mclaughlin
,
K. Mcmichael
,
P. Meinhardt
,
J. Menéndez
,
Y. Meng
,
M. Messina
,
R. Midha
,
D. Milisavljevic
,
E.H. Miller
,
B. Milosevic
,
S. Milutinovic
,
S.A. Mitra
,
K. Miuchi
,
E. Mizrachi
,
K. Mizukoshi
,
A. Molinario
,
A. Monte
,
C.M.B. Monteiro
,
M.E. Monzani
,
J.S. Moore
,
K. Morå
,
J.A. Morad
,
J.D. Morales Mendoza
,
S. Moriyama
,
E. Morrison
,
E. Morteau
(2)
,
Y. Mosbacher
,
B.J. Mount
,
J. Mueller
,
A.St. J. Murphy
,
M. Murra
,
D. Naim
,
S. Nakamura
,
E. Nash
,
N. Navaieelavasani
,
A. Naylor
,
C. Nedlik
,
H.N. Nelson
,
F. Neves
,
J.L. Newstead
,
K. Ni
,
J.A. Nikoleyczik
,
V. Niro
(5)
,
U.G. Oberlack
,
M. Obradovic
,
K. Odgers
,
C.A.J. O'Hare
,
P. Oikonomou
,
I. Olcina
,
K. Oliver-Mallory
,
A. Oranday
,
J. Orpwood
,
I. Ostrovskiy
,
K. Ozaki
,
B. Paetsch
,
S. Pal
,
J. Palacio
,
K.J. Palladino
,
J. Palmer
,
P. Panci
,
M. Pandurovic
,
A. Parlati
,
N. Parveen
,
S.J. Patton
,
V. Pěč
,
Q. Pellegrini
(1)
,
B. Penning
,
G. Pereira
,
R. Peres
,
Y. Perez-Gonzalez
,
E. Perry
,
T. Pershing
,
R. Petrossian-Byrne
,
J. Pienaar
,
A. Piepke
,
G. Pieramico
,
M. Pierre
(2)
,
M. Piotter
,
V. Pizzella
,
G. Plante
,
T. Pollmann
,
D. Porzio
,
J. Qi
,
Y. Qie
,
J. Qin
,
F. Quevedo
,
N. Raj
,
M. Rajado Silva
,
K. Ramanathan
,
D. Ramírez García
,
J. Ravanis
,
L. Redard-Jacot
,
D. Redigolo
,
S. Reichard
,
J. Reichenbacher
,
C.A. Rhyne
,
A. Richards
,
Q. Riffard
,
G.R.C. Rischbieter
,
A. Rocchetti
,
S.L. Rosenfeld
,
R. Rosero
,
N. Rupp
,
T. Rushton
,
S. Saha
,
P. Salucci
,
L. Sanchez
,
P. Sanchez-Lucas
,
D. Santone
,
J.M.F. Dos Santos
,
I. Sarnoff
,
G. Sartorelli
,
A.B.M.R. Sazzad
,
M. Scheibelhut
,
R.W. Schnee
,
M. Schrank
,
J. Schreiner
,
P. Schulte
,
D. Schulte
,
H. Schulze Eissing
,
M. Schumann
,
T. Schwemberger
,
A. Schwenk
,
T. Schwetz
,
L. Scotto Lavina
(1)
,
P.R. Scovell
,
H. Sekiya
,
M. Selvi
,
E. Semenov
(2)
,
F. Semeria
,
P. Shagin
,
S. Shaw
,
S. Shi
,
E. Shockley
,
T.A. Shutt
,
R. Si-Ahmed
(1)
,
J.J. Silk
,
C. Silva
,
M.C. Silva
,
H. Simgen
,
F. Šimkovic
,
G. Sinev
,
R. Singh
,
W. Skulski
,
J. Smirnov
,
R. Smith
,
M. Solmaz
,
V.N. Solovov
,
P. Sorensen
,
J. Soria
,
T.J. Sparmann
,
I. Stancu
,
M. Steidl
,
A. Stevens
,
K. Stifter
,
L.E. Strigari
,
D. Subotic
,
B. Suerfu
,
A.M. Suliga
,
T.J. Sumner
,
P. Szabo
,
M. Szydagis
,
A. Takeda
,
Y. Takeuchi
,
P.-L. Tan
,
C. Taricco
,
W.C. Taylor
,
D.J. Temples
,
A. Terliuk
,
P.A. Terman
,
D. Thers
(2)
,
K. Thieme
,
Th. Thümmler
,
D.R. Tiedt
,
M. Timalsina
,
W.H. To
,
F. Toennies
,
Z. Tong
,
F. Toschi
,
D.R. Tovey
,
J. Tranter
,
M. Trask
,
G.C. Trinchero
,
M. Tripathi
,
D.R. Tronstad
,
R. Trotta
,
Y.D. Tsai
,
C.D. Tunnell
,
W.G. Turner
,
R. Ueno
,
P. Urquijo
,
U. Utku
,
A. Vaitkus
,
K. Valerius
,
E. Vassilev
,
S. Vecchi
,
V. Velan
,
S. Vetter
,
A.C. Vincent
,
L. Vittorio
,
G. Volta
,
B. von Krosigk
,
M. von Piechowski
,
D. Vorkapic
,
C.E.M. Wagner
,
A.M. Wang
,
B. Wang
,
Y. Wang
,
W. Wang
,
J.J. Wang
,
L.-T. Wang
,
M. Wang
,
J.R. Watson
,
Y. Wei
,
C. Weinheimer
,
E. Weisman
,
M. Weiss
,
D. Wenz
,
S.M. West
,
T.J. Whitis
,
M. Williams
,
M.J. Wilson
,
D. Winkler
,
C. Wittweg
,
J. Wolf
,
T. Wolf
,
F.L.H. Wolfs
,
S. Woodford
,
D. Woodward
,
C.J. Wright
,
V.H.S. Wu
,
P. Wu
,
S. Wüstling
,
M. Wurm
,
Q. Xia
,
X. Xiang
,
Y. Xing
(2)
,
J. Xu
,
Z. Xu
,
D. Xu
,
M. Yamashita
,
R. Yamazaki
,
H. Yan
,
L. Yang
,
Y. Yang
,
J. Ye
,
M. Yeh
,
I. Young
,
H.B. Yu
,
T.T. Yu
,
L. Yuan
,
G. Zavattini
,
S. Zerbo
,
Y. Zhang
,
M. Zhong
,
N. Zhou
,
X. Zhou
,
T. Zhu
,
Y. Zhu
(2)
,
Y. Zhuang
,
J.P. Zopounidis
(1)
,
K. Zuber
,
J. Zupan
1
LPNHE (UMR_7585) -
Laboratoire de Physique Nucléaire et de Hautes Énergies
2 SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
3 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
4 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
5 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
2 SUBATECH - Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées
3 LAL - Laboratoire de l'Accélérateur Linéaire
4 IPHC - Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
5 APC (UMR_7164) - AstroParticule et Cosmologie
J. Aalbers
- Fonction : Auteur
S.S. Abdussalam
- Fonction : Auteur
K. Abe
- Fonction : Auteur
V. Aerne
- Fonction : Auteur
F. Agostini
- Fonction : Auteur
D.S. Akerib
- Fonction : Auteur
D.Yu. Akimov
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J. Akshat
- Fonction : Auteur
A.K. Al Musalhi
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F. Alder
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S.K. Alsum
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L. Althueser
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C.S. Amarasinghe
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F.D. Amaro
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T.J. Anderson
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N. Angelides
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V.C. Antochi
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D. Antón Martin
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B. Antunovic
- Fonction : Auteur
E. Aprile
- Fonction : Auteur
H.M. Araújo
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F. Arneodo
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M. Arthurs
- Fonction : Auteur
P. Asadi
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S. Baek
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X. Bai
- Fonction : Auteur
D. Bajpai
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A. Baker
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J. Balajthy
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S. Balashov
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M. Balzer
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A. Bandyopadhyay
- Fonction : Auteur
J. Bang
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E. Barberio
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J.W. Bargemann
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L. Baudis
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D. Bauer
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D. Baur
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A. Baxter
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A.L. Baxter
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K. Beattie
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J. Behrens
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N.F. Bell
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L. Bellagamba
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P. Beltrame
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M. Benabderrahmane
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E.P. Bernard
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G.F. Bertone
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P. Bhattacharjee
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A. Bismark
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A.I. Bolozdynya
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P. Brás
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P.A. Breur
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J. Brod
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- PersonId : 755491
- ORCID : 0000-0002-1623-8086
E. Brookes
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A. Brown
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M. Buuck
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- PersonId : 785438
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C. Capelli
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- PersonId : 755387
- ORCID : 0000-0001-6046-8500
A. Chawla
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- Fonction : Auteur
J. Conrad
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755257
- ORCID : 0000-0002-3118-2762
M.V. Converse
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M. Costa
- Fonction : Auteur
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- PersonId : 15492
- IdHAL : jean-pierre-cussonneau
- ORCID : 0000-0001-5061-4973
- IdRef : 122521285
J.J. Cuenca Garcia
- Fonction : Auteur
J.E. Cutter
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C.E. Dahl
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V. d'Andrea
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M.P. Decowski
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J.B. Dent
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F.F. Deppisch
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L. de Viveiros
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P. Di Gangi
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A. Di Giovanni
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S. Di Pede
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J. Dierle
- Fonction : Auteur
J.E.Y. Dobson
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M. Doerenkamp
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G. Drexlin
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E. Druszkiewicz
- Fonction : Auteur
D. Dunsky
- Fonction : Auteur
K. Eitel
- Fonction : Auteur
A. Elykov
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- Fonction : Auteur
S.R. Eriksen
- Fonction : Auteur
M. Fairbairn
- Fonction : Auteur
A. Fan
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J.J. Fan
- Fonction : Auteur
S.J. Farrell
- Fonction : Auteur
S. Fayer
- Fonction : Auteur
N.M. Fearon
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A. Ferella
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C. Ferrari
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A. Fieguth
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755228
- ORCID : 0000-0002-2787-4221
S. Fiorucci
- Fonction : Auteur
H. Fischer
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C. Taricco
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W. Wang
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Y. Zhuang
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Résumé
The nature of dark matter and properties of neutrinos are among the most pressing issues in contemporary particle physics. The dual-phase xenon time-projection chamber is the leading technology to cover the available parameter space for Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), while featuring extensive sensitivity to many alternative dark matter candidates. These detectors can also study neutrinos through neutrinoless double-beta decay and through a variety of astrophysical sources. A next-generation xenon-based detector will therefore be a true multi-purpose observatory to significantly advance particle physics, nuclear physics, astrophysics, solar physics, and cosmology. This review article presents the science cases for such a detector.