Measurements of the ionization efficiency of protons in methane
Notice bibliographique
Résumé
The amount of energy released by a nuclear recoil ionizing the atoms of the active volume of detection appears "quenched" compared to an electron of the same kinetic energy. This different behavior in ionization between electrons and nuclei is described by the Ionization Quenching Factor (IQF) and it plays a crucial role in direct dark matter searches. For low kinetic energies (below $50~\mathrm{keV}$), IQF measurements deviate significantly from common models used for theoretical predictions and simulations. We report measurements of the IQF for proton, an appropriate target for searches of Dark Matter candidates with a mass of approximately 1 GeV, with kinetic energies in between $2~\mathrm{keV}$ and $13~\mathrm{keV}$ in $100~\mathrm{mbar}$ of methane. We used the Comimac facility in order to produce the motion of nuclei and electrons of controlled kinetic energy in the active volume, and a NEWS-G SPC to measure the deposited energy. The Comimac electrons are used as reference to calibrate the detector with 7 energy points. A detailed study of systematic effects led to the final results well fitted by $\mathrm{IQF}~(E_K)= E_K^\alpha~/~(\beta + E_K^\alpha)$ with $\alpha=0.70\pm0.08$ and $\beta = 1.32\pm0.17$. In agreement with some previous works in other gas mixtures, we measured less ionization energy than predicted from SRIM simulations, the difference reaching $33\%$ at $2~\mathrm{keV}$
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».