4 research outputs found
Production of high purity TeO2 single crystals for the study of neutrinoless double beta decay
- Author
- A. Bryant(Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley, CA 94720 USA)
- A. Giachero(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- A. Giuliani(Dipartimento di Fisica e Matematica dell'Università dell'Insubria Como I-22100 - Italy)
- A. Nucciotti(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- Alan R. Smith(Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley, CA 94720 USA)
- C. ArnaboldiDipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy
- C. Brofferio(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- C. Bucci(Laboratori Nazionali del Gran Sasso I-67010, Assergi)
- C. Maiano(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- C. Nones(Dipartimento di Fisica e Matematica dell'Università dell'Insubria Como I-22100 - Italy)
- C. Rusconi(Dipartimento di Fisica e Matematica dell'Università dell'Insubria Como I-22100 - Italy)
- E. Fiorini(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- E. Guardincerri(Laboratori Nazionali del Gran Sasso I-67010, Assergi)
- E. Previtali(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- Eric B. Norman(Lawrence Livermore National Laboratory Livermore, CA 94550 - USA)
- F. Ferroni(Università "La Sapienza" Dipartimento di Fisica, P-le Aldo Moro 2, Roma I-00185 - Italy)
- F. Orio(Università "La Sapienza" Dipartimento di Fisica, P-le Aldo Moro 2, Roma I-00185 - Italy)
- G. Pessina(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- H. Wang(Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800, P. R. China)
- I. Dafinei(Sezione INFN di Roma P-le Aldo Moro 2, Roma I-00185 - Italy)
- J. Larsen(Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley, CA 94720 USA)
- K. Kazkaz(Lawrence Livermore National Laboratory Livermore, CA 94550 - USA)
- L. Canonica(Dipartimento di Fisica dell'Universita' di Genova I - 16126 - Italy)
- L. Gironi(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- L. Kogler(Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley, CA 94720 USA)
- L. Pattavina(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- M. Carrettoni(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- M. Clemenza(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- M. Laubenstein(Laboratori Nazionali del Gran Sasso I-67010, Assergi)
- M. Martinez(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- M. Pavan(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- M. Sisti(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- M. Vignati(Università "La Sapienza" Dipartimento di Fisica, P-le Aldo Moro 2, Roma I-00185 - Italy)
- Nicholas D. Scielzo(Lawrence Livermore National Laboratory Livermore, CA 94550 - USA)
- P. Gorla(Laboratori Nazionali del Gran Sasso I-67010, Assergi)
- R. Kadel(Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley, CA 94720 USA)
- R. Maruyama(University of Wisconsin Madison, WI 53706 - USA)
- S. Capelli(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- S. Di Domizio(Dipartimento di Fisica dell'Universita' di Genova I - 16126 - Italy)
- S. Nisi(Laboratori Nazionali del Gran Sasso I-67010, Assergi)
- S. Pirro(Dipartimento di Fisica dell'Università di Milano-Bicocca I-20126 - Italy)
- W. Tian(Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800, P. R. China)
- Y. Kolomensky(Lawrence Berkeley National Laboratory Berkeley, CA 94720 USA)
- Y. Li(Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800, P. R. China)
- Y. Zhu(Shanghai Institute of Ceramics Chinese Academy of Sciences Jiading district, Shanghai 201800, P. R. China)
- Z. Ge(Shanghai Institute of Ceramics Chinese Academy of Sciences Jiading district, Shanghai 201800, P. R. China)
- Publication venue
- Publication date
- Field of study
High purity TeO2 crystals are produced to be used for the search for the
neutrinoless double beta decay of 130Te. Dedicated production lines for raw
material synthesis, crystal growth and surface processing were built compliant
with radio-purity constraints specific to rare event physics experiments. High
sensitivity measurements of radio-isotope concentrations in raw materials,
reactants, consumables, ancillaries and intermediary products used for TeO2
crystals production are reported. Production and certification protocols are
presented and resulting ready-to-use TeO2 crystals are described
Initial performance of the CUORE-0 experiment
- Author
- Artusa D. R.Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA
- Avignone F. T.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Azzolini O.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020Â , Padua, Italy)
- Balata M.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Banks T. I.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Bari G.(INFN-Sezione di Bologna, 40127Â , Bologna, Italy)
- Beeman J.(Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Bellini F.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185,  Rome, Italy)
- Bersani A.(INFN-Sezione di Genova, 16146Â , Genoa, Italy)
- Biassoni M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Brofferio C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Bucci C.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Cai X. Z.(Shanghai Institute of Applied Physics (Chinese Academy of Sciences), 201800, Shanghai, China)
- Canonica L.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Cao X. G.(Shanghai Institute of Applied Physics (Chinese Academy of Sciences), 201800, Shanghai, China)
- Capelli S.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Carbone L.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126Â , Milan, Italy)
- Cardani L.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185,  Rome, Italy)
- Carrettoni M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Casali N.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Chiesa D.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Chott N.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Clemenza M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Cosmelli C.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185,  Rome, Italy)
- Cremonesi O.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126Â , Milan, Italy)
- Creswick R. J.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Dafinei I.(INFN-Sezione di Roma, 00185Â , Rome, Italy)
- Dally A.(Department of Physics, University of Wisconsin, 53706, Madison, WI, USA)
- Datskov V.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126Â , Milan, Italy)
- Deninno M. M.(INFN-Sezione di Bologna, 40127Â , Bologna, Italy)
- Di Domizio S.(INFN-Sezione di Genova, 16146Â , Genoa, Italy)
- di Vacri M. L.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Ejzak L.(Department of Physics, University of Wisconsin, 53706, Madison, WI, USA)
- Fang D. Q.(Shanghai Institute of Applied Physics (Chinese Academy of Sciences), 201800, Shanghai, China)
- Farach H. A.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Faverzani M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Fernandes G.(INFN-Sezione di Genova, 16146Â , Genoa, Italy)
- Ferri E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Ferroni F.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185,  Rome, Italy)
- Fiorini E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Freedman S. J.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CAÂ , USA)
- Fujikawa B. K.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Giachero A.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Gironi L.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Giuliani A.(Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse, 91405 , Orsay Campus, France)
- Goett J.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Gorla P.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Gotti C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Gutierrez T. D.(Physics Department, California Polytechnic State University, 93407, San Luis Obispo, CAÂ , USA)
- Haller E. E.(Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Han K.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Heeger K. M.(Department of Physics, Yale University, 06520, New Haven, CT, USA)
- Hennings-Yeomans R.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CAÂ , USA)
- Huang H. Z.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Kadel R.(Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Kazkaz K.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Keppel G.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020Â , Padua, Italy)
- Kolomensky Yu. G.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CAÂ , USA)
- Li Y. L.(Shanghai Institute of Applied Physics (Chinese Academy of Sciences), 201800, Shanghai, China)
- Lim K. E.(Department of Physics, Yale University, 06520, New Haven, CT, USA)
- Liu X.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Ma Y. G.(Shanghai Institute of Applied Physics (Chinese Academy of Sciences), 201800, Shanghai, China)
- Maiano C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Maino M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Martinez M.(Laboratorio de Fisica Nuclear y Astroparticulas, Universidad de Zaragoza, 50009Â , Saragossa, Spain)
- Maruyama R. H.(Department of Physics, Yale University, 06520, New Haven, CT, USA)
- Mei Y.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Moggi N.(INFN-Sezione di Bologna, 40127Â , Bologna, Italy)
- Morganti S.(INFN-Sezione di Roma, 00185Â , Rome, Italy)
- Nisi S.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Nones C.(Service de Physique des Particules, CEA/Saclay, 91191Â , Gif-sur-Yvette, France)
- Norman E. B.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Nucciotti A.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Orio F.(INFN-Sezione di Roma, 00185Â , Rome, Italy)
- Orlandi D.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Ouellet J. L.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CAÂ , USA)
- O’Donnell T.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CA , USA)
- Pallavicini M.(INFN-Sezione di Genova, 16146Â , Genoa, Italy)
- Palmieri V.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020Â , Padua, Italy)
- Pattavina L.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Pavan M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Pedretti M.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Pessina G.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126Â , Milan, Italy)
- Pettinacci V.(INFN-Sezione di Roma, 00185Â , Rome, Italy)
- Piperno G.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185,  Rome, Italy)
- Pirro S.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Previtali E.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126Â , Milan, Italy)
- Rosenfeld C.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Rusconi C.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126Â , Milan, Italy)
- Sala E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Sangiorgio S.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Scielzo N. D.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Sisti M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Smith A. R.(EH&S Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Taffarello L.(INFN-Sezione di Padova, 35131Â , Padua, Italy)
- Tenconi M.(Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse, 91405 , Orsay Campus, France)
- Terranova F.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Tian W. D.(Shanghai Institute of Applied Physics (Chinese Academy of Sciences), 201800, Shanghai, China)
- Tomei C.(INFN-Sezione di Roma, 00185Â , Rome, Italy)
- Trentalange S.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Ventura G.(Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, 50125 , Florence, Italy)
- Vignati M.(INFN-Sezione di Roma, 00185Â , Rome, Italy)
- Wang B. S.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Wang H. W.(Shanghai Institute of Applied Physics (Chinese Academy of Sciences), 201800, Shanghai, China)
- Wielgus L.(Department of Physics, University of Wisconsin, 53706, Madison, WI, USA)
- Wilson J.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Winslow L. A.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Wise T.(Department of Physics, University of Wisconsin, 53706, Madison, WI, USA)
- Zanotti L.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 , Milan, Italy)
- Zarra C.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 , L’Aquila, Italy)
- Zhu B. X.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Zucchelli S.(INFN-Sezione di Bologna, 40127Â , Bologna, Italy)
- Publication venue
- Publication date
- Field of study
CUORE-0 is a cryogenic detector that uses an array of tellurium dioxide bolometers to search for neutrinoless double-beta decay of 130Te . We present the first data analysis with 7.1kg·y of total TeO2 exposure focusing on background measurements and energy resolution. The background rates in the neutrinoless double-beta decay region of interest (2.47 to 2.57MeV ) and in the α background-dominated region (2.70 to 3.90MeV ) have been measured to be 0.071±0.011 and 0.019±0.002counts/(keV·kg·y) , respectively. The latter result represents a factor of 6 improvement from a predecessor experiment, Cuoricino. The results verify our understanding of the background sources in CUORE-0, which is the basis of extrapolations to the full CUORE detector. The obtained energy resolution (full width at half maximum) in the region of interest is 5.7keV . Based on the measured background rate and energy resolution in the region of interest, CUORE-0 half-life sensitivity is expected to surpass the observed lower bound of Cuoricino with one year of live time
Searching for Neutrinoless Double-Beta Decay of 130Te with CUORE
- Author
- Artusa D. R.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA)
- Avignone F. T.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA)
- Azzolini O.(INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020 Padova, Italy)
- Balata M.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Banks T. I.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Bari G.(INFN, Sezione di Bologna, 40127 Bologna, Italy)
- Beeman J.(Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA)
- Bellini F.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Bersani A.(INFN, Sezione di Genova, 16146 Genova, Italy)
- Biassoni M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Brofferio C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Bucci C.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Cai X. Z.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)
- Camacho A.(INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020 Padova, Italy)
- Canonica L.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Cao X. G.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)
- Capelli S.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Carbone L.(INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Cardani L.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Carrettoni M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Casali N.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Chiesa D.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Chott N.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA)
- Clemenza M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Copello S.(Dipartimento di Fisica, Università di Genova, 16146 Genova, Italy)
- Cosmelli C.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Cremonesi O.INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milano, Italy
- Creswick R. J.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA)
- Dafinei I.(INFN, Sezione di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Dally A.(Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA)
- Datskov V.(INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- De Biasi A.(INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020 Padova, Italy)
- Deninno M. M.(INFN, Sezione di Bologna, 40127 Bologna, Italy)
- Di Domizio S.(INFN, Sezione di Genova, 16146 Genova, Italy)
- di Vacri M. L.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Ejzak L.(Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA)
- Fang D. Q.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)
- Farach H. A.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA)
- Faverzani M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Fernandes G.(INFN, Sezione di Genova, 16146 Genova, Italy)
- Ferri E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Ferroni F.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Fiorini E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Franceschi M. A.(INFN, Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati, 00044 Roma, Italy)
- Freedman S. J.(Department of Physics, University of California, Berkeley, CA 94720, USA)
- Fujikawa B. K.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA)
- Giachero A.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Gironi L.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Giuliani A.(Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse, Orsay Campus, 91405 Orsay, France)
- Goett J.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Gorla P.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Gotti C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Gutierrez T. D.(Physics Department, California Polytechnic State University, San Luis Obispo, CA 93407, USA)
- Haller E. E.(Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA)
- Han K.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA)
- Heeger K. M.(Department of Physics, Yale University, New Haven, CT 06520, USA)
- Hennings-Yeomans R.(Department of Physics, University of California, Berkeley, CA 94720, USA)
- Huang H. Z.(Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, CA 90095, USA)
- Kadel R.(Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA)
- Kazkaz K.(Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 94550, USA)
- Keppel G.(INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020 Padova, Italy)
- Kolomensky Yu. G.(Department of Physics, University of California, Berkeley, CA 94720, USA)
- Li Y. L.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)
- Ligi C.(INFN, Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati, 00044 Roma, Italy)
- Liu X.(Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, CA 90095, USA)
- Ma Y. G.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)
- Maiano C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Maino M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Martinez M.(Laboratorio de Fisica Nuclear y Astroparticulas, Universidad de Zaragoza, 50009 Zaragoza, Spain)
- Maruyama R. H.(Department of Physics, Yale University, New Haven, CT 06520, USA)
- Mei Y.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA)
- Moggi N.(INFN, Sezione di Bologna, 40127 Bologna, Italy)
- Morganti S.(INFN, Sezione di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Napolitano T.(INFN, Laboratori Nazionali di Frascati, Frascati, 00044 Roma, Italy)
- Nisi S.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Nones C.(Service de Physique des Particules, CEA/Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette, France)
- Norman E. B.(Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 94550, USA)
- Nucciotti A.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Orio F.(INFN, Sezione di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Orlandi D.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Ouellet J. L.(Department of Physics, University of California, Berkeley, CA 94720, USA)
- O’Donnell T.(Department of Physics, University of California, Berkeley, CA 94720, USA)
- Pallavicini M.(INFN, Sezione di Genova, 16146 Genova, Italy)
- Palmieri V.(INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020 Padova, Italy)
- Pattavina L.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Pavan M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Pedretti M.(Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 94550, USA)
- Pessina G.(INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Pettinacci V.(INFN, Sezione di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Piperno G.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Pira C.(INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020 Padova, Italy)
- Pirro S.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Previtali E.(INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Rampazzo V.(INFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, 35020 Padova, Italy)
- Rosenfeld C.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA)
- Rusconi C.(INFN, Sezione di Milano Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Sala E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Sangiorgio S.(Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 94550, USA)
- Scielzo N. D.(Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 94550, USA)
- Sisti M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Smith A. R.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, USA)
- Taffarello L.(INFN, Sezione di Padova, 35131 Padova, Italy)
- Tenconi M.(Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse, Orsay Campus, 91405 Orsay, France)
- Terranova F.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Tian W. D.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)
- Tomei C.(INFN, Sezione di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Trentalange S.(Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, CA 90095, USA)
- Ventura G.(Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, 50125 Firenze, Italy)
- Vignati M.(INFN, Sezione di Roma, 00185 Roma, Italy)
- Wang B. S.(Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA 94550, USA)
- Wang H. W.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China)
- Wielgus L.(Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA)
- Wilson J.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, Columbia, SC 29208, USA)
- Winslow L. A.(Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, CA 90095, USA)
- Wise T.(Department of Physics, University of Wisconsin, Madison, WI 53706, USA)
- Woodcraft A.(SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK)
- Zanotti L.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126 Milano, Italy)
- Zarra C.(INFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Assergi, 67010 L’Aquila, Italy)
- Zhu B. X.(Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, CA 90095, USA)
- Zucchelli S.(INFN, Sezione di Bologna, 40127 Bologna, Italy)
- Publication venue
- Publication date
- Field of study
Neutrinoless double-beta (0 <math id="M1" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>ν</mi><mi>β</mi><mi>β</mi></math> ) decay is a hypothesized lepton-number-violating process that offers the only known means of asserting the possible Majorana nature of neutrino mass. The Cryogenic Underground Observatory for Rare Events (CUORE) is an upcoming experiment designed to search for 0 <math id="M2" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>ν</mi><mi>β</mi><mi>β</mi></math> decay of 130Te using an array of 988 TeO2 crystal bolometers operated at 10 mK. The detector will contain 206 kg of 130Te and have an average energy resolution of 5 keV; the projected 0 <math id="M3" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mi>ν</mi><mi>β</mi><mi>β</mi></math> decay half-life sensitivity after five years of livetime is 1.6 × 1026 y at 1 <math id="M4" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mrow><mi>σ</mi></mrow></math> (9.5 × 1025 y at the 90% confidence level), which corresponds to an upper limit on the effective Majorana mass in the range 40–100 meV (50–130 meV). In this paper, we review the experimental techniques used in CUORE as well as its current status and anticipated physics reach
Exploring the neutrinoless double beta decay in the inverted neutrino hierarchy with bolometric detectors
- Author
- Artusa D. R.Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA
- Avignone F. T.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Azzolini O.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020, Legnaro, Padua, Italy)
- Balata M.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Banks T. I.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Bari G.(INFN-Sezione di Bologna, 40127, Bologna, Italy)
- Beeman J.(Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Bellini F.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Bersani A.(INFN-Sezione di Genova, 16146, Genoa, Italy)
- Biassoni M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Brofferio C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Bucci C.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Cai X. Z.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, 201800, Shanghai, China)
- Camacho A.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020, Legnaro, Padua, Italy)
- Canonica L.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Cao X. G.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, 201800, Shanghai, China)
- Capelli S.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Carbone L.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Cardani L.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Carrettoni M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Casali N.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Chiesa D.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Chott N.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Clemenza M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Cosmelli C.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Cremonesi O.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Creswick R. J.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Dafinei I.(INFN-Sezione di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Dally A.(Department of Physics, University of Wisconsin, 53706, Madison, WI, USA)
- Datskov V.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- De Biasi A.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020, Legnaro, Padua, Italy)
- Deninno M. M.(INFN-Sezione di Bologna, 40127, Bologna, Italy)
- Di Domizio S.(INFN-Sezione di Genova, 16146, Genoa, Italy)
- Di Vacri M. L.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Ejzak L.(Department of Physics, University of Wisconsin, 53706, Madison, WI, USA)
- Fang D. Q.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, 201800, Shanghai, China)
- Farach H. A.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Faverzani M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Fernandes G.(INFN-Sezione di Genova, 16146, Genoa, Italy)
- Ferri E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Ferroni F.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Fiorini E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Franceschi M. A.(INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, 00044, Frascati, Rome, Italy)
- Freedman S. J.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Fujikawa B. K.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Giachero A.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Gironi L.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Giuliani A.(Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse, Orsay Campus, 91405, Orsay, France)
- Goett J.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Gorla P.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Gotti C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Gutierrez T. D.(Physics Department, California Polytechnic State University, 93407, San Luis Obispo, CA, USA)
- Haller E. E.(Materials Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Han K.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Heeger K. M.(Department of Physics, Yale University, 06520, New Haven, CT, USA)
- Hennings-Yeomans R.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Huang H. Z.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Kadel R.(Physics Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Kazkaz K.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Keppel G.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020, Legnaro, Padua, Italy)
- Kolomensky Yu. G.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Li Y. L.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, 201800, Shanghai, China)
- Ligi C.(INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, 00044, Frascati, Rome, Italy)
- Liu X.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Ma Y. G.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, 201800, Shanghai, China)
- Maiano C.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Maino M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Martinez M.(Laboratorio de Fisica Nuclear y Astroparticulas, Universidad de Zaragoza, 50009, Saragossa, Spain)
- Maruyama R. H.(Department of Physics, Yale University, 06520, New Haven, CT, USA)
- Mei Y.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Moggi N.(INFN-Sezione di Bologna, 40127, Bologna, Italy)
- Morganti S.(INFN-Sezione di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Napolitano T.(INFN-Laboratori Nazionali di Frascati, 00044, Frascati, Rome, Italy)
- Nisi S.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Nones C.(Service de Physique des Particules, CEA/Saclay, 91191, Gif-sur-Yvette, France)
- Norman E. B.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Nucciotti A.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Orio F.(INFN-Sezione di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Orlandi D.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Ouellet J. L.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CA, USA)
- O’Donnell T.(Department of Physics, University of California, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Pallavicini M.(INFN-Sezione di Genova, 16146, Genoa, Italy)
- Palmieri V.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020, Legnaro, Padua, Italy)
- Pattavina L.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Pavan M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Pedretti M.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Pessina G.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Pettinacci V.(INFN-Sezione di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Piperno G.(Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Pira C.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020, Legnaro, Padua, Italy)
- Pirro S.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Previtali E.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Rampazzo V.(INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro, 35020, Legnaro, Padua, Italy)
- Rosenfeld C.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Rusconi C.(INFN-Sezione di Milano Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Sala E.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Sangiorgio S.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Scielzo N. D.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Sisti M.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Smith A. R.(Nuclear Science Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 94720, Berkeley, CA, USA)
- Taffarello L.(INFN-Sezione di Padova, 35131, Padua, Italy)
- Tenconi M.(Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse, Orsay Campus, 91405, Orsay, France)
- Terranova F.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Tian W. D.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, 201800, Shanghai, China)
- Tomei C.(INFN-Sezione di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Trentalange S.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Ventura G.(Dipartimento di Fisica, Università di Firenze, 50125, Florence, Italy)
- Vignati M.(INFN-Sezione di Roma, 00185, Rome, Italy)
- Wang B. S.(Lawrence Livermore National Laboratory, 94550, Livermore, CA, USA)
- Wang H. W.(Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, 201800, Shanghai, China)
- Wielgus L.(Department of Physics, University of Wisconsin, 53706, Madison, WI, USA)
- Wilson J.(Department of Physics and Astronomy, University of South Carolina, 29208, Columbia, SC, USA)
- Winslow L. A.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Wise T.(Department of Physics, University of Wisconsin, 53706, Madison, WI, USA)
- Woodcraft A.(SUPA, Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Blackford Hill, EH9 3HJ, Edinburgh, UK)
- Zanotti L.(Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, 20126, Milan, Italy)
- Zarra C.(INFN-Laboratori Nazionali del Gran Sasso, 67010, Assergi, L’Aquila, Italy)
- Zhu B. X.(Department of Physics and Astronomy, University of California, 90095, Los Angeles, CA, USA)
- Zucchelli S.(INFN-Sezione di Bologna, 40127, Bologna, Italy)
- Publication venue
- Publication date
- Field of study
Neutrinoless double beta decay ( 0νββ ) is one of the most sensitive probes for physics beyond the Standard Model, providing unique information on the nature of neutrinos. In this paper we review the status and outlook for bolometric 0νββ  decay searches. We summarize recent advances in background suppression demonstrated using bolometers with simultaneous readout of heat and light signals. We simulate several configurations of a future CUORE-like bolometer array which would utilize these improvements and present the sensitivity reach of a hypothetical next-generation bolometric 0νββ  experiment. We demonstrate that a bolometric experiment with the isotope mass of about 1 ton is capable of reaching the sensitivity to the effective Majorana neutrino mass ( |mee| ) of order 10–20 meV, thus completely exploring the so-called inverted neutrino mass hierarchy region. We highlight the main challenges and identify priorities for an R&D program addressing them