Article Dans Une Revue Eur.Phys.J.C Année : 2023

The background model of the CUPID-Mo $0\nu\beta\beta$ experiment

A.S Barabash
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Résumé

CUPID-Mo, located in the Laboratoire Souterrain de Modane (France), was a demonstrator for the next generation $0\nu\beta\beta$ decay experiment, CUPID. It consisted of an array of 20 enriched Li$_{2}$$ ^{100}$MoO$_4$ bolometers and 20 Ge light detectors and has demonstrated that the technology of scintillating bolometers with particle identification capabilities is mature. Furthermore, CUPID-Mo can inform and validate the background prediction for CUPID. In this paper, we present a detailed model of the CUPID-Mo backgrounds. This model is able to describe well the features of the experimental data and enables studies of the $2\nu\beta\beta$ decay and other processes with high precision. We also measure the radio-purity of the Li$_{2}$$^{100}$MoO$_4$ crystals which are found to be sufficient for the CUPID goals. Finally, we also obtain a background index in the region of interest of 3.7$^{+0.9}_{-0.8}$(stat)$^{+1.5}_{-0.7}$(syst)$\times10^{-3}$counts/$\Delta$E$_{FWHM}$/mol$_{iso}$/yr, the lowest in a bolometric $0\nu\beta\beta$ decay experiment.

Dates et versions

hal-04094712 , version 1 (11-05-2023)

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Citer

C Augier, A.S Barabash, F Bellini, G Benato, M Beretta, et al.. The background model of the CUPID-Mo $0\nu\beta\beta$ experiment. Eur.Phys.J.C, 2023, 83 (7), pp.675. ⟨10.1140/epjc/s10052-023-11830-2⟩. ⟨hal-04094712⟩
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