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Dec 06, 2023 135 likes •463 views

Results from GERDA Phase I and status of the upgrade to Phase II Stefan Schnert (TU Mnchen) on behalf of the GERDA collabora;on 1

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SLIDE 1

1 ¡

Stefan ¡Schönert ¡(TU ¡München) ¡

  • n ¡behalf ¡of ¡the ¡GERDA ¡

collabora;on ¡

Results ¡from ¡ ¡ GERDA ¡Phase ¡I ¡ ¡ and ¡status ¡of ¡the ¡ upgrade ¡to ¡Phase ¡II ¡

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2 ¡

clean ¡room ¡with ¡lock ¡and ¡glove ¡box ¡for ¡detector ¡handling ¡ control ¡rooms ¡ water ¡plant ¡& ¡ radon ¡monitor ¡ water tank, Ø10m, part of muon-veto detector cryostat, Ø4m, with internal Cu shield muon ¡& ¡cryogenic ¡ infrastructure ¡ Ge-detector array (enriched in 76Ge) plasAc ¡µ-­‑veto ¡

The ¡GERDA ¡experiment ¡@ ¡LNGS ¡

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2013) ¡73:2330 ¡

arXiv:1212.4067 ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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3 ¡

claim ¡

GERDA ¡Phases ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡

Goal: ¡ ¡ ‘background ¡free’ ¡opera;on ¡ T0ν

1/2 ¡ ¡ ¡scales ¡with ¡exposure ¡

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4 ¡

claim ¡

GERDA ¡Phases ¡

Phase ¡I: ¡ Use ¡refurbished ¡HdM ¡& ¡IGEX ¡(18 ¡kg) ¡ BI ¡≈ ¡0.01 ¡cts ¡/ ¡(keV ¡kg ¡yr) ¡ Sensi;vity ¡acer ¡20 ¡kg ¡yr ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡

Goal: ¡ ¡ ‘background ¡free’ ¡opera;on ¡ T0ν

1/2 ¡ ¡ ¡scales ¡with ¡exposure ¡

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SLIDE 5

5 ¡

GERDA ¡Phases ¡

Phase ¡I: ¡ Use ¡refurbished ¡HdM ¡& ¡IGEX ¡(18 ¡kg) ¡ BI ¡≈ ¡0.01 ¡cts ¡/ ¡(keV ¡kg ¡yr) ¡ Sensi;vity ¡acer ¡20 ¡kg ¡yr ¡ claim ¡ Phase ¡II: ¡ Add ¡new ¡enr. ¡BEGe ¡detectors ¡(+20 ¡kg) ¡ BI ¡≈ ¡0.001 ¡cts ¡/ ¡(keV ¡kg ¡yr) ¡ Sensi;vity ¡acer ¡100 ¡kg ¡yr ¡ Goal: ¡ ¡ ‘background ¡free’ ¡opera;on ¡ T0ν

1/2 ¡ ¡ ¡scales ¡with ¡exposure ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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6 ¡

The ¡GERDA ¡construc;on ¡2008-­‑2010 ¡

2010 ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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7 ¡

8 ¡refurbished ¡enriched ¡diodes ¡from ¡HdM ¡& ¡IGEX ¡

  • 86% ¡isotopically ¡enriched ¡in ¡Ge-­‑76 ¡
  • 17.66 ¡kg ¡total ¡mass ¡
  • plus ¡1 ¡natural ¡Ge ¡diode ¡from ¡GTF ¡

¡ 2 ¡diodes ¡shut ¡off ¡because ¡leakage ¡current ¡high: ¡

  • total ¡enriched ¡enriched ¡detector ¡mass ¡14.6 ¡kg ¡

Nov ¡2011: ¡deployment ¡of ¡3-­‑string ¡ ¡& ¡start ¡of ¡Phase ¡I ¡physics ¡runs ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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8 ¡

Total ¡exposure ¡for ¡0νββ ¡analysis: ¡21.6 ¡kg ¡yr ¡ (bi-­‑)weekly ¡calibra;on ¡runs ¡(‘spikes’) ¡

0νββ ¡

background ¡paper ¡

Overview ¡of ¡data ¡taking ¡ ¡

Data ¡blinding: ¡

  • All ¡events ¡in ¡Qββ±20 ¡keV ¡

removed ¡in ¡Tier ¡1 ¡

  • 2 ¡copies ¡of ¡raw ¡data ¡

kept ¡for ¡processing ¡acer ¡ unblinding ¡ 1st ¡physics: ¡2νββ ¡analysis ¡(5.04 ¡kg ¡yr) ¡

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2013) ¡73:2330 ¡

arXiv:1212.4067 ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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9 ¡

Acer ¡only ¡5.04 ¡kg ¡yr ¡exposure: ¡ T2ν

1/2(76Ge) ¡= ¡(1.84

+0.14

  • ­‑0.10) ¡·√ ¡1021 ¡yr ¡

Measurement ¡of ¡T2ν

1/2 ¡(76Ge) ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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10 ¡

Total ¡exposure ¡for ¡0νββ ¡analysis: ¡21.6 ¡kg ¡yr ¡ (bi-­‑)weekly ¡calibra;on ¡runs ¡(‘spikes’) ¡

0νββ ¡

background ¡paper ¡

Overview ¡of ¡data ¡taking ¡ ¡

Data ¡blinding: ¡

  • All ¡events ¡in ¡Qββ±20 ¡keV ¡

removed ¡in ¡Tier ¡1 ¡

  • 2 ¡copies ¡of ¡raw ¡data ¡

kept ¡for ¡processing ¡acer ¡ unblinding ¡ 1st ¡physics: ¡2νββ ¡analysis ¡(5.04 ¡kg ¡yr) ¡ Inser;on ¡of ¡5 ¡Phase ¡II ¡enrBEGe ¡

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2013) ¡73:2330 ¡

arXiv:1212.4067 ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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Nov/11 Jan/12 Mar/12 May/12 Jul/12 Aug/12 Oct/12 Dec/12 Mar/13 May/13

shift [keV]

  • 3
  • 2
  • 1

1 2 3

ANG 2 ANG 3 ANG 4 ANG 5 RG 1 RG 2

shift of 2614.5 keV position

GERDA 13-07

shift [keV]

  • 2
  • 1

1 2

  • no. entries

10 20 30 FWHM=1.29 keV

mean=-0.11 keV

11 ¡

Peak ¡posi;on ¡stability ¡of ¡2614.5 ¡keV ¡calibra;on ¡line: ¡ ¡ coax: ¡1.5 ¡keV ¡/ ¡ ¡BEGe: ¡1.0 ¡keV ¡(FWHM) ¡

1.5 ¡keV ¡ ¡ (FWHM) ¡

Energy ¡resolu;on ¡of ¡coax ¡detectors ¡at ¡2039 ¡keV ¡ ¡

Mean ¡energy ¡resolu;on ¡at ¡ Qββ=2039 ¡keV: ¡

  • Coax: ¡4.8 ¡keV ¡(FHWM) ¡
  • BEGe: ¡3.2 ¡keV ¡(FWHM) ¡ ¡

Calibra;on: ¡stability ¡of ¡HPGe ¡detectors ¡

Summing ¡all ¡runs: ¡

energy [keV]

1515 1520 1525 1530 1535

counts

20 40 60 80 100

all coaxial detectors

energy: 0.1 keV ± 1524.4 FWHM: 0.12 keV ± 4.47

GERDA 14-01

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2013) ¡73:2330 ¡
  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡

42K ¡background ¡line ¡

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12 ¡

Physics ¡run: ¡energy ¡spectra ¡

natural ¡

arXiv:1306.5084 ¡

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2014) ¡74:2764 ¡
  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡

39Ar ¡ 39Ar ¡

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13 ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡results ¡on ¡0νββ ¡decay ¡search ¡– ¡ArtFest, ¡Mai ¡31, ¡2014 ¡

blinded ¡

(blinded) ¡

Physics ¡run: ¡energy ¡spectra ¡as ¡func;on ¡of ¡;me ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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14 ¡

Physics ¡run: ¡background ¡rate ¡as ¡func;on ¡of ¡;me ¡ Coax-­‑detector ¡data ¡set ¡split ¡in ¡‘Gold’ ¡and ¡‘Silver’ ¡(30 ¡d) ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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15 ¡

Coaxial ¡detector ¡

Thick ¡n+ ¡contact ¡ Thin ¡p+ ¡contact ¡

At ¡high ¡energies: ¡ ¡

  • dominated ¡by ¡(unsupported) ¡210Po ¡(T1/2=138 ¡d) ¡
  • also ¡contribu;ons ¡of ¡226Ra ¡and ¡progenies ¡
  • located ¡on ¡thin ¡p+ ¡contact; ¡confirmed ¡by ¡pulse ¡shape ¡analysis ¡

Physics ¡run: ¡background ¡decomposi;on ¡

arXiv:1306.5084 ¡

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2014) ¡74:2764 ¡
  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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16 ¡

Coaxial ¡detector ¡

Thick ¡n+ ¡contact ¡ Thin ¡p+ ¡contact ¡

Physics ¡run: ¡background ¡decomposi;on ¡

arXiv:1306.5084 ¡

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2014) ¡74:2764 ¡

At ¡intermediate ¡energies: ¡

  • Coax: ¡no ¡single ¡dominant ¡component ¡at ¡Qββ ¡for ¡coax ¡detectors ¡ ¡
  • BEGe: ¡42K ¡at ¡n+ ¡surface ¡dominate ¡because ¡of ¡thinner ¡dead ¡layer ¡
  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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17 ¡

Qββ ¡(blinded) ¡

Physics ¡run: ¡background ¡decomposi;on ¡

arXiv:1306.5084 ¡

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2014) ¡74:2764 ¡

At ¡low ¡energies: ¡

  • 2νββ ¡decays ¡(>0.6 ¡MeV) ¡
  • 39Ar ¡(<0.6 ¡MeV) ¡
  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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18 ¡

  • No ¡background ¡peaks ¡expected ¡around ¡Qββ ¡expected ¡
  • BI ¡at ¡Qββ ¡(17.6-­‑23.8) ¡x ¡10-­‑3 ¡cts/(keV ¡kg ¡yr) ¡depending ¡on ¡assump;ons ¡for ¡loca;on ¡of ¡sources ¡ ¡
  • Spectrum ¡can ¡be ¡modeled ¡with ¡flat ¡background ¡(red ¡line) ¡in ¡1930-­‑2190 ¡keV ¡excluding ¡known ¡peaks ¡at ¡2104 ¡

and ¡2119 ¡keV ¡

  • StaAsAcal ¡uncertainty ¡of ¡BI ¡from ¡interpola;on ¡coincides ¡numerically ¡with ¡systemaAc ¡uncertainty ¡from ¡

model ¡ ¡

  • Predic;on ¡for ¡30 ¡keV ¡blinded ¡ ¡side ¡wings: ¡ ¡Min./Max ¡Mod: ¡8.2-­‑9.1 ¡ ¡/ ¡9.7-­‑11.1 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

¡observed.: ¡13 ¡ ¡

blinded ¡ ¡

Physics ¡run: ¡background ¡model ¡and ¡predic;on ¡of ¡BI ¡at ¡Qββ ¡

  • Eur. ¡Phys. ¡J. ¡C ¡(2014) ¡74:2764 ¡
  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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Pulse ¡shape ¡discrimina;on: ¡method ¡and ¡cuts ¡fixed ¡prior ¡unblinding ¡

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coax ¡ BEGe ¡

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20 ¡

Unblinding: ¡full ¡data ¡set ¡(21.6 ¡kg ¡yr) ¡

Full ¡data ¡set: ¡ ¡ ¡ ¡7 ¡events ¡obs. ¡in ¡blinded ¡window ¡ ¡vs. ¡5.1 ¡expected ¡for ¡bgd ¡only ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡3 ¡events ¡survive ¡PSD ¡cut ¡ ¡ ¡vs. ¡2.5 ¡expected ¡for ¡bgd ¡only ¡

2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060

counts/keV

1 2 3

GERDA 13-07

energy [keV]

1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200

counts/(2 keV)

2 4 6 8

Bi 2204 keV

214

1930 keV 2190 keV 2039 keV

β β

Q background interpolation

Qββ±5keV ¡ blinded ¡ ¡ window ¡

before ¡PSD ¡ acer ¡PSD ¡

PRL ¡111 ¡(2013) ¡122503 ¡

¡gold-­‑coax: ¡17.9 ¡kg ¡yr; ¡ ¡silver-­‑coax: ¡1.3 ¡kg ¡yr; ¡bege: ¡2.4 ¡kg ¡yr ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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21 ¡

Frequen;st ¡limit: ¡

  • 90% ¡lower ¡limit ¡derived ¡from ¡profile ¡

likelihood ¡fit ¡to ¡3 ¡data ¡sets ¡(constraint ¡to ¡ physical ¡1/T ¡range; ¡excluding ¡known ¡γ-­‑lines ¡ from ¡bgd ¡model ¡at ¡2104±5 ¡and ¡2119±5 ¡keV) ¡

  • Best ¡fit: ¡N0ν=0 ¡ ¡
  • No ¡excess ¡of ¡signal ¡counts ¡above ¡the ¡

background ¡

  • 90% ¡C.L. ¡lower ¡limit: ¡

¡ ¡

  • Limit ¡on ¡half-­‑life ¡corresponds ¡to ¡N0ν<3.5 ¡cts ¡
  • Median ¡sensi;vity ¡(90% ¡C.L.): ¡>2.4×1025 ¡yr ¡

Bayesian: ¡

  • Flat ¡prior ¡for ¡1/T ¡
  • Posterior ¡distribu;on ¡for ¡T0ν

1/2 ¡

  • Best ¡fit: ¡N0ν=0 ¡ ¡
  • 90% ¡credibile ¡interval: ¡
  • Median ¡sensi;vity: ¡(90% ¡C.I.): ¡>2.0×1025 ¡yr ¡ ¡

Profile ¡likelihood ¡fit ¡to ¡3 ¡data ¡set ¡(21.6 ¡kg ¡yr) ¡ Frequen;st ¡and ¡Bayesian ¡limits ¡& ¡median ¡sensi;vi;es ¡

Parameter ¡ Det./Set ¡ Value ¡ Uncertainty ¡ <ε> ¡w/o ¡PSD ¡ Coax ¡ 0.688 ¡ 0.031 ¡ BEGe ¡ 0.720 ¡ 0.018 ¡ Energy ¡res. ¡ Golden ¡ 4.83 ¡keV ¡ 0.19 ¡keV ¡ Silver ¡ 4.63 ¡keV ¡ 0.14 ¡keV ¡ BEGe ¡ 3.24 ¡keV ¡ 0.14 ¡keV ¡ Energy ¡scale ¡(keV) ¡ N.A. ¡ 0.2 ¡keV ¡ εPSD ¡ Coax ¡ 0.90 ¡ +0.05/-­‑0.09 ¡ BEGe ¡ 0.92 ¡ 0.02 ¡

2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060

counts/keV

1 2 3

GERDA 13-07

energy [keV]

1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200

counts/(2 keV)

2 4 6 8

Bi 2204 keV

214

1930 keV 2190 keV 2039 keV

β β

Q background interpolation

Systema;cs: ¡

90% ¡lower ¡limit ¡(T0ν

1/2 ¡) ¡

Systema;cs ¡folded: ¡ ¡limit ¡weakened ¡by ¡1.5% ¡

PRL ¡111 ¡(2013) ¡122503 ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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22 ¡

Comparison ¡with ¡Phys. ¡Le|. ¡B ¡586 ¡198 ¡(2004) ¡0νββ ¡claim ¡in ¡76Ge ¡

Claim: ¡T0ν

1/2 ¡=1.19×1025 ¡

90% ¡lower ¡limit ¡(T0ν

1/2) ¡

Klapdor-­‑Kleingrothaus ¡et ¡al. ¡ NIM ¡A ¡522 ¡(2004) ¡ ¡ PLB ¡586 ¡(2004) ¡

PRL ¡111 ¡(2013) ¡122503 ¡

H0: ¡background ¡

  • nly ¡

H1: ¡claimed ¡signal ¡ plus ¡background ¡ ¡ p-­‑value ¡from ¡profile ¡ likelihood ¡ P(N=0|H1 ¡) ¡= ¡0. ¡01 ¡ ¡ ¡

(0.006 ¡if ¡1/T ¡ unconstrained) ¡ ¡

Bayes ¡factor: ¡ ¡ P(H1)/P(H0 ¡)=0. ¡024 ¡ èClaim ¡refuted ¡with ¡high ¡probability ¡ ¡ independent ¡of ¡NME ¡and ¡lepton ¡number ¡viola;ng ¡mechanism ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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Comparison ¡with ¡the ¡Xenon ¡DBD ¡experiments ¡

Sensi;vity ¡ GERDA ¡Phase ¡I ¡ EXO ¡sensi;vity ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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24 ¡

Reducing ¡background ¡further ¡for ¡GERDA ¡Phase ¡II ¡

Phase ¡I: ¡ 10-­‑2 ¡cts/(kg ¡keV ¡yr) ¡ Phase ¡II: ¡ 10-­‑3 ¡cts/(kg ¡keV ¡yr) ¡ 1/10 ¡

Major ¡hardware ¡upgrade: ¡

  • Novel ¡detectors ¡with ¡advanced ¡pulse ¡

shape ¡discrimina;on ¡(BEGe’s) ¡

  • Improved ¡detector ¡assembly ¡& ¡

electronics ¡

  • Liquid ¡argon ¡instrumenta;on ¡(veto ¡

system) ¡ ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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25 ¡

DEP: ¡90% ¡ ¡ 0νββ-like γ-bgd: 11%

signal-­‑like ¡ bgd-­‑like ¡(MSE ¡γ’s) ¡ bgd-­‑like ¡ (p+ ¡surface ¡ α, ¡β) ¡ bgd-­‑like ¡ (n+ ¡surface ¡β, ¡42K) ¡

p+ ¡ n+ ¡ Signal shape provides clear topology

for event-by-event signal ID / bgd discrimination:

  • SSE/MSE discrimination
  • Surface events:
  • n+ slow pulses
  • p+: ‘amplified’ current pulses

Thick ¡window ¡BEGe’s ¡with ¡advanced ¡pulse ¡shape ¡performance ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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26 ¡

  • Background ¡index ¡due ¡cosmogenic ¡

ac;va;on(w/o ¡PSD): ¡

60Co: ¡ 68Ge: ¡

  • 30 ¡detector ¡slices ¡with ¡20.8 ¡kg ¡total ¡
  • Energy ¡resolu;on ¡in ¡vacuum ¡cryostats ¡

¡<1.9 ¡keV ¡(FWHM) ¡@ ¡1.3 ¡MeV ¡

¡Phase ¡II ¡enriched ¡BEGe ¡detector ¡characteris;cs ¡

1.74 ¡keV ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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27 ¡

¡Phase ¡II ¡enriched ¡BEGe ¡detector ¡assembly ¡and ¡VFE ¡electronics ¡

Phase ¡II ¡detector ¡assembly ¡ mock-­‑up ¡ BEGe-­‑pair ¡ silicon ¡ copper ¡ flex ¡cables ¡with ¡ ¡ JFET ¡and ¡feedback ¡ resistor/capacitor ¡ Silicon ¡support ¡ Wire ¡bonded ¡contacts ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡
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  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡

28 ¡

Suppression ¡of ¡bgd ¡by ¡PSD ¡& ¡liquid ¡argon ¡scin;lla;on ¡veto ¡ ¡

LAr ¡spiked ¡with ¡42Ar(42K) ¡ LArGe ¡test ¡stand ¡@ ¡LNGS ¡ ¡ ¡ Calibra;on ¡with ¡228Th ¡source ¡

near ¡source ¡ ¡ far ¡source ¡ ¡

Bare ¡BEGe ¡(scaled) ¡ With ¡nylon ¡MS ¡ PMT ¡cut ¡ 89% ¡acc. ¡PSD ¡+ ¡PMT ¡cut ¡ 73% ¡acc. ¡PSD ¡+ ¡PMT ¡cut ¡

2 ¡MeV ¡ 1 ¡MeV ¡

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  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡

29 ¡

¡Liquid ¡argon ¡instrumenta;on ¡for ¡Phase ¡II ¡

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  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡

30 ¡

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SLIDE 31

31 ¡

Summary ¡& ¡outlook ¡

  • GERDA ¡Phase ¡I ¡design ¡goals ¡reached: ¡
  • Background ¡index ¡acer ¡PSD: ¡0.01 ¡cts ¡/ ¡(keV ¡kg ¡yr) ¡ ¡
  • Exposure ¡21.6 ¡kg ¡yr ¡ ¡

¡

  • No ¡ ¡0νββ-­‑signal ¡observed ¡at ¡Qββ ¡= ¡2039 ¡keV; ¡best ¡fit: ¡N0ν=0 ¡ ¡
  • Claim ¡strongly ¡disfavored ¡(independent ¡of ¡NME ¡and ¡of ¡leading ¡term) ¡

¡

  • Limit ¡on ¡half-­‑life: ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

¡ ¡GERDA: ¡ ¡ ¡ ¡T0ν

1/2 ¡> ¡2.1×1025 ¡yr ¡(90% ¡C.L.) ¡ ¡ ¡

¡ ¡GERDA+IGEX+HdM: ¡ ¡T0ν

1/2 ¡> ¡3.0×1025 ¡yr ¡(90% ¡C.L.) ¡ ¡(<mee> ¡< ¡0.2-­‑0.4 ¡eV) ¡

¡

  • Results ¡reached ¡acer ¡only ¡21.6 ¡kg ¡yr ¡exposure ¡because ¡of ¡unprecedented ¡low ¡

background: ¡bgd ¡expecta;ons ¡acer ¡analysis ¡cuts ¡and ¡correc;ng ¡for ¡efficiencies: ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡0.006 ¡cts ¡/(mol ¡yr ¡FWHM) ¡

  • Analysis ¡in ¡pipeline: ¡2νββ ¡to ¡excited ¡state ¡(poster ¡#136), ¡0νββ ¡exc. ¡state, ¡Majoron ¡
  • TransiAon ¡to ¡Phase ¡II ¡ongoing: ¡
  • Increase ¡of ¡target ¡mass ¡(+20 ¡kg; ¡total ¡≈40 ¡kg ¡of ¡Ge ¡detectors) ¡
  • New ¡custom ¡made ¡BEGe ¡detectors ¡with ¡enhanced ¡pulse ¡shape ¡discrimina;on ¡ ¡
  • Liquid ¡argon ¡instrumenta;on ¡ ¡
  • Background ¡≤ ¡10-­‑3 ¡cts ¡/(keV ¡kg ¡yr) ¡
  • Explore ¡T0ν

1/2(0ν) ¡values ¡in ¡the ¡1026 ¡yr ¡range ¡

  • S. ¡Schönert ¡(TUM): ¡GERDA ¡Phase ¡I ¡results ¡and ¡status ¡of ¡Phase ¡II ¡– ¡Neutrino ¡2014 ¡