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Demonstration of Single-Barium-Ion Sensitivity for Neutrinoless Double-Beta Decay Using Single-Molecule Fluorescence Imaging.
McDonald, A D; Jones, B J P; Nygren, D R; Adams, C; Álvarez, V; Azevedo, C D R; Benlloch-Rodríguez, J M; Borges, F I G M; Botas, A; Cárcel, S; Carrión, J V; Cebrián, S; Conde, C A N; Díaz, J; Diesburg, M; Escada, J; Esteve, R; Felkai, R; Fernandes, L M P; Ferrario, P; Ferreira, A L; Freitas, E D C; Goldschmidt, A; Gómez-Cadenas, J J; González-Díaz, D; Gutiérrez, R M; Guenette, R; Hafidi, K; Hauptman, J; Henriques, C A O; Hernandez, A I; Hernando Morata, J A; Herrero, V; Johnston, S; Labarga, L; Laing, A; Lebrun, P; Liubarsky, I; López-March, N; Losada, M; Martín-Albo, J; Martínez-Lema, G; Martínez, A; Monrabal, F; Monteiro, C M B; Mora, F J; Moutinho, L M; Muñoz Vidal, J; Musti, M; Nebot-Guinot, M.
  • McDonald AD; Department of Physics, University of Texas at Arlington, Arlington, Texas 76019, USA.
  • Jones BJP; Department of Physics, University of Texas at Arlington, Arlington, Texas 76019, USA.
  • Nygren DR; Department of Physics, University of Texas at Arlington, Arlington, Texas 76019, USA.
  • Adams C; Department of Physics, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA.
  • Álvarez V; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Azevedo CDR; Institute of Nanostructures, Nanomodelling and Nanofabrication (i3N), Universidade de Aveiro, Campus de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal.
  • Benlloch-Rodríguez JM; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Borges FIGM; LIP, Department of Physics, University of Coimbra, P-3004 516 Coimbra, Portugal.
  • Botas A; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Cárcel S; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Carrión JV; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Cebrián S; Laboratorio de Física Nuclear y Astropartículas, Universidad de Zaragoza, Calle Pedro Cerbuna, 12, 50009 Zaragoza, Spain.
  • Conde CAN; LIP, Department of Physics, University of Coimbra, P-3004 516 Coimbra, Portugal.
  • Díaz J; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Diesburg M; Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, Illinois 60510, USA.
  • Escada J; LIP, Department of Physics, University of Coimbra, P-3004 516 Coimbra, Portugal.
  • Esteve R; Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), Centro Mixto CSIC-Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain.
  • Felkai R; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Fernandes LMP; LIBPhys, Physics Department, University of Coimbra, Rua Larga, 3004-516 Coimbra, Portugal.
  • Ferrario P; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Ferreira AL; Institute of Nanostructures, Nanomodelling and Nanofabrication (i3N), Universidade de Aveiro, Campus de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal.
  • Freitas EDC; LIBPhys, Physics Department, University of Coimbra, Rua Larga, 3004-516 Coimbra, Portugal.
  • Goldschmidt A; Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL), Berkeley, California 94720, USA.
  • Gómez-Cadenas JJ; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • González-Díaz D; Instituto Gallego de Física de Altas Energías, Univ. de Santiago de Compostela, Campus sur, Rúa Xosé María Suárez Núñez, s/n, 15782 Santiago de Compostela, Spain.
  • Gutiérrez RM; Centro de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas, Universidad Antonio Nariño, Sede Circunvalar, Carretera 3 Este No. 47 A-15, Bogotá, Colombia.
  • Guenette R; Department of Physics, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA.
  • Hafidi K; Argonne National Laboratory, Argonne Illinois 60439, USA.
  • Hauptman J; Department of Physics and Astronomy, Iowa State University, Ames, Iowa 50011-3160, USA.
  • Henriques CAO; LIBPhys, Physics Department, University of Coimbra, Rua Larga, 3004-516 Coimbra, Portugal.
  • Hernandez AI; Centro de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas, Universidad Antonio Nariño, Sede Circunvalar, Carretera 3 Este No. 47 A-15, Bogotá, Colombia.
  • Hernando Morata JA; Instituto Gallego de Física de Altas Energías, Univ. de Santiago de Compostela, Campus sur, Rúa Xosé María Suárez Núñez, s/n, 15782 Santiago de Compostela, Spain.
  • Herrero V; Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), Centro Mixto CSIC-Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain.
  • Johnston S; Argonne National Laboratory, Argonne Illinois 60439, USA.
  • Labarga L; Departamento de Física Teórica, Universidad Autónoma de Madrid, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain.
  • Laing A; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Lebrun P; Fermi National Accelerator Laboratory, Batavia, Illinois 60510, USA.
  • Liubarsky I; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • López-March N; Department of Physics, University of Texas at Arlington, Arlington, Texas 76019, USA.
  • Losada M; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Martín-Albo J; Centro de Investigación en Ciencias Básicas y Aplicadas, Universidad Antonio Nariño, Sede Circunvalar, Carretera 3 Este No. 47 A-15, Bogotá, Colombia.
  • Martínez-Lema G; Department of Physics, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, USA.
  • Martínez A; Instituto Gallego de Física de Altas Energías, Univ. de Santiago de Compostela, Campus sur, Rúa Xosé María Suárez Núñez, s/n, 15782 Santiago de Compostela, Spain.
  • Monrabal F; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Monteiro CMB; Department of Physics, University of Texas at Arlington, Arlington, Texas 76019, USA.
  • Mora FJ; LIBPhys, Physics Department, University of Coimbra, Rua Larga, 3004-516 Coimbra, Portugal.
  • Moutinho LM; Instituto de Instrumentación para Imagen Molecular (I3M), Centro Mixto CSIC-Universitat Politècnica de València, Camino de Vera s/n, 46022 Valencia, Spain.
  • Muñoz Vidal J; Institute of Nanostructures, Nanomodelling and Nanofabrication (i3N), Universidade de Aveiro, Campus de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal.
  • Musti M; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
  • Nebot-Guinot M; Instituto de Física Corpuscular (IFIC), CSIC & Universitat de València, Calle Catedrático José Beltrán, 2, 46980 Paterna, Valencia, Spain.
Phys Rev Lett ; 120(13): 132504, 2018 Mar 30.
Article en En | MEDLINE | ID: mdl-29694208
ABSTRACT
A new method to tag the barium daughter in the double-beta decay of ^{136}Xe is reported. Using the technique of single molecule fluorescent imaging (SMFI), individual barium dication (Ba^{++}) resolution at a transparent scanning surface is demonstrated. A single-step photobleach confirms the single ion interpretation. Individual ions are localized with superresolution (∼2 nm), and detected with a statistical significance of 12.9σ over backgrounds. This lays the foundation for a new and potentially background-free neutrinoless double-beta decay technology, based on SMFI coupled to high pressure xenon gas time projection chambers.
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Texto completo: 1 Banco de datos: MEDLINE Tipo de estudio: Diagnostic_studies Idioma: En Año: 2018 Tipo del documento: Article
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