Low-energy Calibration of XENON1T with an Internal $^{37}$Ar Source
E. Aprile
,
K. Abe
,
F. Agostini
,
S. Ahmed Maouloud
(1)
,
M. Alfonsi
,
L. Althueser
,
B. Andrieu
(1)
,
E. Angelino
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J.R. Angevaare
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V.C. Antochi
,
D. Anton Martin
,
F. Arneodo
,
L. Baudis
,
A.L. Baxter
,
L. Bellagamba
,
R. Biondi
,
A. Bismark
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A. Brown
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S. Bruenner
,
G. Bruno
(2)
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R. Budnik
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T.K. Bui
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C. Cai
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C. Capelli
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J.M.R. Cardoso
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D. Cichon
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A.P. Colijn
,
J. Conrad
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J.J. Cuenca-García
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J.P. Cussonneau
(2)
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V. d'Andrea
,
M.P. Decowski
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P. Di Gangi
,
S. Di Pede
,
S. Diglio
(2)
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K. Eitel
,
A. Elykov
,
S. Farrell
,
A.D. Ferella
,
C. Ferrari
,
H. Fischer
,
W. Fulgione
,
P. Gaemers
,
R. Gaior
(1)
,
A. Gallo Rosso
,
M. Galloway
,
F. Gao
,
R. Glade-Beucke
,
L. Grandi
,
J. Grigat
,
M. Guida
,
R. Hammann
,
A. Higuera
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C. Hils
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L. Hoetzsch
,
J. Howlett
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M. Iacovacci
,
Y. Itow
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J. Jakob
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F. Joerg
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A. Joy
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N. Kato
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M. Kara
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P. Kavrigin
,
S. Kazama
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M. Kobayashi
,
G. Koltman
,
A. Kopec
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F. Kuger
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H. Landsman
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R.F. Lang
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L. Levinson
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I. Li
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S. Li
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S. Liang
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M. Lindner
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(2)
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Y. Ma
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C. Macolino
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J. Mahlstedt
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A. Mancuso
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F. Marignetti
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T. Marrodan Undagoitia
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K. Martens
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J. Masbou
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S. Mastroianni
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M. Messina
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K. Miuchi
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K. Mizukoshi
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A. Molinario
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S. Moriyama
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K. Mora
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Y. Mosbacher
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M. Murra
,
J. Muller
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K. Ni
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U. Oberlack
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B. Paetsch
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J. Palacio
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R. Peres
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C. Peters
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J. Pienaar
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M. Pierre
(2)
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V. Pizzella
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G. Plante
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J. Qi
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J. Qin
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D. Ramírez García
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S. Reichard
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A. Rocchetti
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N. Rupp
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L. Sanchez
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P. Sanchez-Lucas
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J.M.F. dos Santos
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I. Sarnoff
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G. Sartorelli
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D. Schulte
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P. Schulte
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H. Schulze Eißing
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E. Aprile
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K. Abe
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F. Agostini
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A.L. Baxter
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H. Schulze Eißing
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M. Schumann
- Fonction : Auteur
L. Scotto Lavina
- Fonction : Auteur
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M. Selvi
- Fonction : Auteur
F. Semeria
- Fonction : Auteur
P. Shagin
- Fonction : Auteur
S. Shi
- Fonction : Auteur
E. Shockley
- Fonction : Auteur
M. Silva
- Fonction : Auteur
H. Simgen
- Fonction : Auteur
A. Takeda
- Fonction : Auteur
P.-L. Tan
- Fonction : Auteur
A. Terliuk
- Fonction : Auteur
F. Toschi
- Fonction : Auteur
G. Trinchero
- Fonction : Auteur
C. Tunnell
- Fonction : Auteur
F. Tonnies
- Fonction : Auteur
K. Valerius
- Fonction : Auteur
G. Volta
- Fonction : Auteur
C. Weinheimer
- Fonction : Auteur
M. Weiss
- Fonction : Auteur
D. Wenz
- Fonction : Auteur
C. Wittweg
- Fonction : Auteur
T. Wolf
- Fonction : Auteur
D. Xu
- Fonction : Auteur
Z. Xu
- Fonction : Auteur
M. Yamashita
- Fonction : Auteur
L. Yang
- Fonction : Auteur
J. Ye
- Fonction : Auteur
L. Yuan
- Fonction : Auteur
G. Zavattini
- Fonction : Auteur
S. Zerbo
- Fonction : Auteur
M. Zhong
- Fonction : Auteur
T. Zhu
- Fonction : Auteur
C. Geppert
- Fonction : Auteur
J. Riemer
- Fonction : Auteur
Résumé
A low-energy electronic recoil calibration of XENON1T, a dual-phase xenon time projection chamber, with an internal $^{37}$Ar source was performed. This calibration source features a 35-day half-life and provides two mono-energetic lines at 2.82 keV and 0.27 keV. The photon yield and electron yield at 2.82 keV are measured to be (32.3$\pm$0.3) photons/keV and (40.6$\pm$0.5) electrons/keV, respectively, in agreement with other measurements and with NEST predictions. The electron yield at 0.27 keV is also measured and it is (68.0$^{+6.3}_{-3.7}$) electrons/keV. The $^{37}$Ar calibration confirms that the detector is well-understood in the energy region close to the detection threshold, with the 2.82 keV line reconstructed at (2.83$\pm$0.02) keV, which further validates the model used to interpret the low-energy electronic recoil excess previously reported by XENON1T. The ability to efficiently remove argon with cryogenic distillation after the calibration proves that $^{37}$Ar can be considered as a regular calibration source for multi-tonne xenon detectors.