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R. Ardito, Dip. di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
C. Arnaboldi, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
D. R. Artusa, University of South Carolina, Columbia
F.T. Avignone III, University of South Carolina - Columbia
M. Balata, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
I. Bandac, University of South Carolina, Columbia
M. Barucci, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Firenze e Sezione di Firenze dell’INFN
J.W. Beeman, Lawrence Berkeley National Laboratory
F. Bellini, Dipartimento di Fisica dell’Universita` di Roma e Sezione di Roma 1 dell’INFN
C. Brofferio, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
C. Bucci, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
S. Capelli, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
F. Capozzi, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
L. Carbone, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
S. Cebrian, Laboratorio de Fisica Nuclear y Altas Energias, Universidad de Zaragoza
M. Clemenza, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano Bicocca dell’INFN, Italy
C. Cosmelli, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Roma La Sapienza and Sezione di Roma dell’INFN, Italy
O. Cremonesi, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
R.J. Creswick, University of South Carolina, Columbia
I. Dafinei, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Roma La Sapienza and Sezione di Roma dell’INFN, Italy
A. de Waard, Kamerling Onnes Laboratory, Leiden University
M. Diemoz, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Roma1 e Sezione di Roma1 dell’INFN
M. Dolinski, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA
H.A. Farach, University of South Carolina, Columbia
F. Ferroni, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Roma La Sapienza and Sezione di Roma dell’INFN, Italy
E. Fiorini, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
S.J. Freedman, Lawrence Berkeley National Laboratory and University of California, Berkeley, USA
G. Frossati, Kamerling Onnes Laboratory, Leiden University
C. Gargiulo, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Roma e Sezione di Roma 1 dell’INFN
A. Giuliani, Dipartimento di Scienze Chimiche, Fisiche e Matematiche dell’Universit`a dell’Insubria e Sezione di Milano dell’INFN
P. Gorla, INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso
E. Guardincerri, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Genova e Sezione di Genova dell’INFN
T. Gutierrez, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CaliforniaFollow
E. E. Haller, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA
K. M. Heeger, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA
I. G. Irastorza, Nuclear and High Energy Physics Laboratory, University of Zaragoza, Spain
E. Longo, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Roma e Sezione di Roma 1 dell’INFN
R. Maruyama, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA
S. Morganti, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Roma e Sezione di Roma 1 dell’INFN
S. Nisi, INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso
C. Nones, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano Bicocca dell’INFN, Italy
E. B. Norman, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California
A. Nucciotti, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
Nu Xu, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA
E. Olivieri, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Firenze e Sezione di Firenze dell’INFN
P. Ottonello, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Genova e Sezione di Genova dell’INFN
M. Pallavicini, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Genova e Sezione di Genova dell’INFN
E. Palmieri, NFN Laboratori Nazionali di Legnaro
M. Pavan, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
M. Pedretti, Dipartimento di Scienze Chimiche, Fisiche e Matematiche dell’Universit`a dell’Insubria e Sezione di Milano dell’INFN
G. Pessina, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
S. Pirro, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano Bicocca dell’INFN, Italy
E. Previtali, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
L. Risegari, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Firenze e Sezione di Firenze dell’INFN
C. Rosenfeld, University of South Carolina, Columbia
S. Sangiorgio, Dipartimento di Scienze Chimiche, Fisiche e Matematiche dell’Universit`a dell’Insubria e Sezione di Milano dell’INFN
M. Sisti, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
A. R. Smith, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA
L. Torres, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano dell’INFN
G. Ventura, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Firenze e Sezione di Firenze dell’INFN
L. Zanotti, Dipartimento di Fisica dell’Universit`a di Milano-Bicocca e Sezione di Milano Bicocca dell’INFN, Italy

Abstract

After an introduction on the various experimental techniques to be adopted in searches for double beta decay, the new approach based on the use of cryogenic low temperature detectors is described. The present results are reported on the limit for neutrinoless double beta decay of n130Te obtained with the large bolometric detector CUORICINO. This setup consists of 44 cubic crystals of natural TeOn2 with 5 cm sides and 18 crystals of 3 × 3 × 6 cmn3. Four of these latter crystals are made with isotopically enriched materials: two in n128Te and two others in n130Te. With a sensitive mass of 40.7 kg, this array is by far the most massive running cryogenic detector. The array is operated at a temperature of ∼10 mK in a dilution refrigerator under a heavy shield in the Gran Sasso Underground Laboratory at a depth of about 3500 m.w.e. The counting rate in the region of neutrinoless double beta decay is 0.18 ± 0.02 counts keVn−1 kgn−1 yn−1, among the lowest in this type of experiment. No evidence for neutrinoless double beta decay is found. The corresponding lower limit for the lifetime of this process is 2 × 10n24 years at 90% C.L. The resultant upper limit on the effective neutrino mass ranges between 0.2 and 1.0 eV, depending on the theoretically calculated nuclear matrix elements. This constraint is the most restrictive one, except for those obtained with Ge diodes, and is comparable to them. The second part of this report is devoted to the present status of the construction of the larger experiment CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) formed from 988 bolometers with a cubic TeOn2 absorber of size 5 × 5 × 5 cmn3, with a total mass of ∼750 kg. We present technical details of the CUORE setup as well as of its location and our efforts to reduce radioactive backgrounds.

Disciplines

Physics

Included in

Physics Commons

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URL: http://digitalcommons.calpoly.edu/phy_fac/336