COSINE-100 Experiment

y2l-400x278This image has an empty alt attribute; its file name is 스크린샷-2018-12-07-오후-5.06.48-1005x1024.pngCOSINE-100 is a joint effort between the DM-Ice and KIMS collaborations to search for dark matter interactions in NaI(Tl) scintillating crystals. The experimental site is located at Yangyang underground laboratory (Y2L), situated at Yangyang pumped storage power plant, with ~700 m of rock overburden. In addition to the COSINE-100 experiments, Y2L is home to the KIMS-CsI and AMoRE experiments.

COSINE-100 실험은 DM-Ice 와 KIMS 실험이 합쳐져 만들어졌으며 아이오딘화 나트륨{NaI(Tl)} 수정을 이용하여 암흑물질을 탐색하는 것이 주 목적인 실험입니다. 현재 강원도 양양군 지하 700미터 아래 위치한 수력발전소 내 실험실(Y2L)에서 COSINE-100 실험이 진행되고 있으며 KIMS-CsI 나 AMoRE 실험 또한 같이 진행되고 있습니다.

The first phase of the experiment consists of 8 NaI(Tl) crystals with each optically coupled to two photomultiplier tubes (PMTs).  The crystals have nearly the purity of DAMA’s crystals, and they will be submerged into ~2000 liters of liquid scintillator. Liquid scintillator will help to reduce low energy background, mainly coming from radioactive potassium, which is crucial for annual modulation analysis.

실험의 첫번째 단계에서는 8개의 NaI(Tl) 수정에 각각 두개의 광학 photomultiplier tube (PMTs)를 부착시켰으며  각 수정들의 순도는 DAMA 실험에서 사용된 수정들과 비슷합니다. 또한 2000리터에 달하는 liquid scintillator 는 수정과 간접적으로 결합되어 주로 칼슘 방사선으로 부터 나오는 저 에너지 잡음을 줄여 annual modulation 분석에 큰 역할을 합니다.


The shielding structure of COSINE-100 includes 3 cm of copper, 20 cm of lead, and 3 cm of 37 plastic scintillator panels for cosmic ray muon tagging.  18 5-inch PMTs are attached to the copper box to observe scintillation light from liquid scintillator, and each plastic scintillator has a 2-inch PMT attached on one side (top panels have a PMT on each side).

COSINE-100 실험에는 3cm 두께의 구리와 20cm 두께의 납으로 차폐막이 형성되어 있으며 3cm 두께의 plastic scintillator 가 우주로부터 날아오는 뮤온들을 검출합니다. 18.5인치 PMT들이 구리 박스에 부착되서 liquid sinctillator로부터 나오는 빛을 검출하며 각각의 plastic scintillator 에는 2인치 PMT가 한쪽 면에 부착되어 있습니다.


With careful analysis, comparable energy threshold and background control similar to DAMA experiment, COSINE-100 is expected to have comparable sensitivity with the DAMA allowed region with 5 years of data. COSINE-100 started taking data Sept/2016, stay tuned physics!

신중한 연구와, DAMA 실험과 비슷한 에너지 threshold와 잡음 제어를 바탕으로 COSINE-100는 2년동안 DAMA 실험과 비슷한 정밀도를 가질 것으로 예상하고 있습니다. COSINE-100 실험은 2016년 9월부터 데이터를 받기 시작했습니다. 많은 관심 부탁드립니다!