Axion searches with the EDELWEISS-II experiment - IN2P3 - Institut national de physique nucléaire et de physique des particules
Article Dans Une Revue Journal of Cosmology and Astroparticle Physics Année : 2013

Axion searches with the EDELWEISS-II experiment

Angélique Benoit
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L. Bergé
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T. Bergmann
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J. Blümer
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A. Broniatowski
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V. Brudanin
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P. Camus
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P. Coulter
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G. A. Cox
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T. de Boissière
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K. Eitel
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D. Filosofov
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L. Hehn
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G. Heuermann
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M. Kleifges
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H. Kluck
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V. Kozlov
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H. Kraus
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A. Menshikov
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M. Robinson
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S. Rozov
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B. Schmidt
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B. Siebenborn
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D. Tcherniakhovski
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M. Weber
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E. Yakushev
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X. Zhang
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Résumé

We present new constraints on the couplings of axions and more generic axion-like particles using data from the EDELWEISS-II experiment. The EDELWEISS experiment, located at the Underground Laboratory of Modane, primarily aims at the direct detection of WIMPs using germanium bolometers. It is also sensitive to the low-energy electron recoils that would be induced by solar or dark matter axions. Using a total exposure of up to 448 kg.d, we searched for axion-induced electron recoils down to 2.5 keV within four scenarios involving different hypotheses on the origin and couplings of axions. We set a 95% CL limit on the coupling to photons $g_{A\gamma}<2.13\times 10^{-9}$ GeV$^{-1}$ in a mass range not fully covered by axion helioscopes. We also constrain the coupling to electrons, $g_{Ae} < 2.56\times 10^{-11}$, similar to the more indirect solar neutrino bound. Finally we place a limit on $g_{Ae}\times g_{AN}^{\rm eff}<4.70 \times 10^{-17}$, where $g_{AN}^{\rm eff}$ is the effective axion-nucleon coupling for $^{57}$Fe. Combining these results we fully exclude the mass range $0.91\,{\rm eV}

Dates et versions

in2p3-00916379 , version 1 (10-12-2013)

Identifiants

Citer

E. Armengaud, Q. Arnaud, C. Augier, Angélique Benoit, L. Bergé, et al.. Axion searches with the EDELWEISS-II experiment. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2013, 11, pp.067. ⟨10.1088/1475-7516/2013/11/067⟩. ⟨in2p3-00916379⟩
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