Dama

Crys all

 

Introduzione

ll progetto DAMA ai Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN è un osservatorio per lo studio di processi rari grazie allo sviluppo e all'uso di rivelatori a scintillazione di elevata radiopurezza e grande massa. Questo esperimento è dedicato principalmente all'investigazione di particelle di Materia Oscura nell'alone galattico e alla ricerca di vari altri processi rari (modi di decadimento doppio-beta in molti isotopi, possibili processi di non conservazione della carica, possibili processi che violino il principio di esclusione di Pauli, stabilità dei nucleoni, ricerca di assioni solari e particelle esotiche, ecc.).

 

Rivelatori

I principali apparati sperimentali del progetto DAMA installati ai LNGS sono:

  • l'apparato DAMA/NaI (~100 kg di NaI(Tl) di elevata radiopurezza), che ha completato la presa dati nel Luglio 2002. Lo scopo principale di questo apparato è stata l'investigazione della presenza di particelle di Materia Oscura nell'alone galattico utilizzando la marcatura indipendente da modelli detta della modulazione annuale del tasso di conteggio. Con una esposizione complessiva di 0.29 tonnellate x anno ha evidenziato la presenza di un segnale di materia oscura a 6.3 C.L [1], [2]. Alcune delle molte possibili analisi corollarie sulla natura della particella candidata e su aspetti correlati di astrofisica, fisica nucleare e particellare sono state anche eseguite [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]. Lo stesso apparato sperimentale ha inoltre permesso di ottenere risultati utilizzando altri approcci e investigando altri processi rari (ad esempio: assioni solari, processi con possibile violazione del principio di esclusione di Pauli, decadimento in "cluster", possibili transizioni spontanee di nuclei verso stati superdensi, ricerca di Q-balls, possibili processi di non conservazione della carica, SIMP e nuclearità, stabilità dell'elettrone, etc.);
  • l'apparato DAMA/LXe (~6.5 kg di Xenon liquido), che può raccogliere dati riempito con Xenon libero da kripton e arricchito o nell'isotopo 129Xe o nell'isotopo 136Xe. Esso ha investigato vari processi rari in diverse configurazioni ed è attualmente in funzione. I principali risultati sperimentali sono stati ottenuti studiando, ad esempio: la materia oscura con vari approcci, il doppio decadimento beta nel 134Xe e nel 136Xe, possibili processi di non conservazione della carica, stabilità dell'elettrone e del nucleone, etc.;
  • l'apparato DAMA/R&D, dove vengono effettuate misure per la caratterizzazione di prototipi di PMT e dei rivelatori e dove vengono realizzati esperimenti di piccola scala, è principalmente dedicato alla ricerca del decadimento doppio-beta in vari isotopi (e.g. 40Ca, 46Ca, 48Ca, 64Zn, 70Zn, 180W, 186W, 106Cd, 108Cd, 114Cd, 136Ce, 138Ce, 142Ce, 130Ba); sono stati studiati anche altri processi rari, ricordiamo e.g.: materia oscura con cristalli scintillatori di CaF2, decadimento alfa raro nel 151Eu, decadimento beta raro del 113Cd. Molte altre misure sono in corso e in preparazione;
  • l'esperimento di seconda generazione DAMA/LIBRA (Large sodium Iodide Bulk for RAre processes; ~250 kg di NaI(Tl) di elevata radiopurezza) continua l'investigazione di DAMA/NaI con più grande massa e più elevata sensibilità. In particolare, i dati della prima fase di misura, DAMA/LIBRA-phase1, confermano l'evidenza indipendente da modelli sulla presenza di particelle di Materia Oscura nell'alone galattico. L'esposizione cumulativa raccolta, considerando i 7 cicli annuali di DAMA/NaI e i 7 cicli annuali di DAMA/LIBRA, è 1.33 tonnellate x anno. L'evidenza indipendente da modelli è stata cosi' osservata con un livello di confidenza di 9.3σ. Alla fine del 2010 è stato fatto un upgrade dell’esperimento e nel Gennaio 2011 sono iniziate nuove misure, DAMA/LIBRA-phase2. Sono stati sostituiti tutti i fotomoltiplicatori con i nuovi Hamamatsu R6233MOD, che hanno una più alta efficienza quantica (Q.E.) e più basso fondo radioattivo rispetto a quelli usati nella fase1; i nuovi PMT sono il risultato di un R&D dedicato, test e selezioni portati avanti con la ditta. La messa a punto dell’esperimento è stata condotta con successo nel 2011; è stato possibile raggiungere una soglia energetica software di 1 keV e di migliorare alcune caratteristiche dei rivelatori quali la risoluzione energetica e l’efficienza di accettanza vicino la soglia energetica software. Il primo risultato di DAMA/LIBRA-phase2 è stato rilasciato nel 2018 considerando i dati raccolti in 6 cicli annuali e 2 ulteriori cicli sono stati rilasciati nel 2021 (esposizione totale 1.53 ton x anno). DAMA/LIBRA-phase2 ha confermato la presenza di un segnale che soddisfa tutti i requisiti della marcatura per la Materia Oscura indipendente dai modelli della modulazione annuale. Nell’intervallo energetico 2-6 keV, dove sono disponibili anche i dati di DAMA/NaI e DAMA/LIBRA-phase1, il C.L. ottenuto con l’esposizione complessiva (2.86 ton x anno) è di 13.7σ. Questo risultato indipendente da modello è compatibile con varie particelle candidate come Materia Oscura, vari tipi di interazione e scenari. Nessun esperimento nel campo è disponibile i cui risultati possano essere confrontati direttamente in modo indipendente da modelli con questi;
  • l’apparato DAMA/Ge costituito da un Germanio di basso fondo che consente di eseguire misure su campioni e selezione dei materiali e anche esperimenti di piccola scala che studiano principalmente modi di decadimento doppio beta in vari isotopi con la tecnica passiva e assioni solari. Molte misure sono in preparazione;
  • l’apparato DAMA/CRYS, un nuova struttura di dimensioni compatte dedicata principalmente alla caratterizzazione di nuovi rivelatori prototipo;
  • è anche in corso un R&D verso un possibile apparato con una tonnellata di massa sensibile, proposto da DAMA già nel 1996.
 

Investigazioni della materia oscura

Gli apparati DAMA/NaI e DAMA/LIBRA sono stati progettati e realizzati per essere in grado di dare una risposta sulla presenza di particelle di materia oscura nell’alone galattico in modo indipendente da modelli teorici ipotizzati a priori, grazie alla marcatura (cioè alla caratteristica identificazione) detta “della modulazione annuale”. Questa marcatura – originariamente suggerita a metà degli anni ’80 da Freese et al. - richiede che molti requisiti specifici siano soddisfatti contemporaneamente in modo da fornire un’evidenza inequivocabile. Infatti, a causa del moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole e del moto del Sole nella Galassia, il flusso di particelle di materia oscura che raggiungono la Terra è atteso variare ciclicamente ogni anno. In particolare, il flusso è massimo intorno a circa il 2 Giugno – quando la componente della velocità della Terra parallela alla velocità del Sole nel riferimento galattico è massima - quindi diminuisce fino a raggiungere il minimo sei mesi più tardi, per poi crescere di nuovo. Ci si aspetta, perciò, di misurare un numero maggiore di interazioni di particelle di materia oscura con lo Ioduro di Sodio intorno a circa il 2 Giugno ed un numero minore intorno a circa il 2 Dicembre.
L’origine di questo effetto è diversa da quella delle stagioni sulla Terra e presenta, quindi, molte peculiarità diverse (ad esempio, la fase) rispetto ad effetti invece con esse correlati. La marcatura della modulazione annuale è molto distintiva ed è estremamente efficace perché devono essere soddisfatti contemporaneamente molti requisiti: 1) il tasso di conteggio deve variare ciclicamente in accordo con una funzione di tipo coseno; 2) deve variare con periodo di un anno; 3) deve avere un massimo intorno a circa il 2 Giugno; 4) deve riguardare solo particelle che rilasciano poca energia nel rivelatore, come fanno le particelle di materia oscura; 5) deve riguardare solo gli eventi in cui uno solo dei rivelatori dell’apparato produce segnale, poiché la probabilità che una particella di materia oscura interagisca con più rivelatori è trascurabile; 6) l’ ampiezza della componente modulata deve essere, nella maggior parte degli scenari, minore di circa il 7%. Tutto questo rende questa strategia molto competitiva a patto di realizzare un esperimento di grande massa, elevata radiopurezza e con un elevato controllo delle condizioni di misura, come è il caso del precedente esperimento DAMA/NaI e dell’attuale DAMA/LIBRA.
DAMA/NaI è stato in misura per sette cicli annuali fino al Luglio del 2002 ed ha osservato un effetto di modulazione annuale che soddisfa tutte le caratteristiche peculiari della marcatura della modulazione annuale. Questa misura è stata la prima evidenza sperimentale diretta di rivelazione della materia oscura e della sua presenza nella nostra Galassia. Questo risultato è stato ulteriormente ed indipendentemente confermato dai risultati ottenuti nei primi 4 cicli annuali di DAMA/LIBRA rilasciati nel 2008 e negli ulteriori risultati dei successivi 2 cicli annuali rilasciati all’inizio del 2010. Anche DAMA/LIBRA, infatti, ha misurato un effetto di modulazione annuale con le stesse peculiarità del segnale osservato da DAMA/NaI, raggiungendo una migliore sensibilità grazie anche alla maggiore massa esposta. Considerando complessivamente i dati cumulativi dei due esperimenti, le misure si riferiscono a ben 14 cicli annuali, in ciascuno dei quali è stato osservato in modo indipendente tale effetto di modulazione; l’esposizione complessiva raggiunta è di circa 1,33 tonnellate x anno, vari ordini di grandezza più grande delle esposizioni raggiunte tipicamente in questo campo. L’effetto di modulazione osservato risulta complessivamente estremamente significativo. Inoltre, sono stati analizzati con grande accuratezza tutti i possibili effetti sistematici e/o processi in concorrenza; nessuno in grado di spiegare l’ampiezza osservata della componente modulata e di soddisfare contemporaneamente tutti i requisiti della segnatura è stato trovato né suggerito da alcuno in più di un decennio. I risultati ottenuti da DAMA/NaI e DAMA/LIBRA soddisfano tutte le specifiche richieste della marcatura studiata e indicano quindi la presenza di particelle di materia oscura nella nostra Galassia con elevatà significatività. Essi sono, inoltre, compatibili con un ampio insieme di scenari possibili sia sulla natura di tali particelle, sia sulle loro caratteristiche di interazione, sia sulla struttura dell’alone galattico. In particolare, sono state finora eseguite numerose interpretazioni dell’effetto osservato in termini di vari possibili candidati e scenari di fisica delle particelle, nucleare e di astrofisica; altre interpretazioni sono in corso e/o previste. Va notato che nessun esperimento, il cui risultato possa essere confrontato in modo indipendente da modelli con quelli di DAMA/NaI e DAMA/LIBRA, è attualmente disponibile. Si ricorda anche che alcune misure eseguite in esperimenti di ricerca indiretta condotti su satellite, se interpretate in termini di annichilazione di particelle di materia oscura nell’alone galattico, danno risultati fortemente dipendenti dai modelli interpretativi che non sono in conflitto con quelli ottenuti da DAMA. Inoltre, i risultati attualmente disponibili nell’ambito della ricerca diretta, ottenuti da altri esperimenti che utilizzano differenti nuclei bersaglio e differenti approcci, non danno nessun risultato in sostanziale conflitto con quello di DAMA.
Le proprietà caratteristiche e uniche di DAMA/LIBRA permetteranno, inoltre, di approfondire nel prossimo futuro gli studi sulle particelle candidate e sugli aspetti astrofisici, nucleari e delle particelle elementari correlati, di investigare ulteriori peculiarità del segnale e possibili effetti al secondo ordine. A fine 2021 un nuovo upgrade è stato portato a termine ed ora DAMA/LIBRA è in misura con una soglia software all'energia di 0.5 keV. 
L’apparato DAMA/LIBRA ha permesso di ottenere anche risultati con altri approcci e studiando vari processi rari. L’esperimento è stato migliorato e attualmente e’ in corso la misura DAMA/LIBRA-fase2.

 

Responsabile del progetto
Rita Bernabei (Università Tor Vergata, Roma)

 

Alcune pubblicazioni recenti (la lista completa è disponibile qui)

R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, V. Caracciolo, R. Cerulli, A. Leoncini, V. Merlo, F. Montecchia, F. Cappella, A. d’Angelo, A. Incicchitti, A. Mattei, C.J. Dai,X.H.Ma,X.D.Sheng,Z.P.Ye, Status of the DAMA project, BLED WORKSHOPS IN PHYSICS VOL. 24, NO. 1 (2023) 15-25

V. Ya Degoda, L.A. Afanasieva, P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Incicchitti, A. Leoncini, D.V. Kasperovych, YaP. Kogut, G.P. Podust, J. of Luminescence 249 (2022) 119028 [https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2022.119028].

R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, V. Caracciolo, F. Cappella, R. Cerulli, C. J. Dai, A. d’Angelo, N. Ferrari, A. Incicchitti, A. Leoncini, X. H. Ma, A. Mattei, V. Merlo, F. Montecchia, X. D. Sheng, Z. P. Ye, Further results from DAMA/LIBRA-phase2 and perspectives, Nucl. Phys. At. Energy 2021, volume 22, issue 4, pages 329-342 [https://doi.org/10.15407/jnpae2021.04.329].

V. Caracciolo, P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, R. Cerulli, A. Incicchitti, M. Laubenstein, A. Leoncini, V. Merlo, S. Nagorny, S. Nisi, P. Wang, Investigation on Rare Nuclear Processes in Hf Nuclides, Radiation 2 (2022) 234-247 [https://doi.org/10.3390/radiation2020017].

A. Leoncini, P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Inchicchitti, D.V. Kasperovych, V.R. Klavdiienko, V.V. Kobychev, V. Merlo, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, New results on search for 2β decay processes in 106Cd using 106CdWO4 scintillator, Phys. Scr. 97 (2022) 064006 [https://doi.org/10.1088/1402-4896/ac6e0f].

P. Belli, R. Bernabei, Yu.A. Borovlev, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, V.Ya. Degoda, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, Ya.P. Kogut, A. Leoncini, G.P. Podust, A.G. Postupaeva, V.N. Shlegel, Optical, luminescence, and scintillation properties of advanced ZnWO4 crystal scintillators, Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 1029 (2022) 166400 [https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.166400]

V. R. Klavdiienko, P. Belli, R. Bernabei, V. Caracciolo, R. Cerulli and V. Merlo, V. B. Brudanin, F. Cappella and A. Incicchitti, F. A. Danevich, D. V. Kasperovych, V. V. Kobychev, O. G. Polischuk, V. I. Tretyak and M. M. Zarytskyy, Search for double-beta decay of 106Cd, Int. J. of Mod. Phys. E, Vol. 30, No. 11 (2021) 2141003 [https://doi.org/10.1142/S0218301321410032].

R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d’Angelo, A. Incicchitti, X.H. Ma, V. Merlo, F. Montecchia, X.D. Sheng and Z.P. Ye, Dark Matter with DAMA/LIBRA, Proc. of Science (2022) Vol. 398, 154 (EPS-HEP2021) [https://doi.org/10.22323/1.398.0154].

R. Bernabei, P. Belli, V. Caracciolo, R. Cerulli, A. Di Marco, V. Merlo, F. Cappella, A. d’Angelo, A. Incicchitti, C.J. Dai, X.H. Ma, X.D. Sheng, F. Montecchia, Z.P. Ye, Dark Matter investigation with DAMA set-ups , Int. J. of Mod. Phys. A 37 (2022) 2240015 [doi:10.1142/S0217751X22400152]

P. Belli, R. Bernabei, V. Caracciolo, R. Cerulli, V. Merlo,F. Cappella, A. Incicchitti, N. Cherubini, E. Piccinelli, F. A. Danevich, D. V. Kasperovych, O. G. Polischuk, V. I. Tretyak, The ADAMO Project for the Dark Matter Directionality Approach, Int. J. of Mod. Phys. A 37 (2022) 2240013 [doi:10.1142/S0217751X22400139]

V. R. Klavdiienko, P. Belli, R. Bernabei, V. Caracciolo, R. Cerulli and V. Merlo, V. B. Brudanin, F. Cappella and A. Incicchitti, F. A. Danevich, D. V. Kasperovych, V. V. Kobychev, O. G. Polischuk, V. I. Tretyak and M. M. Zarytskyy, Search for double-beta decay of 106Cd, Int. J. of Mod. Phys. E 30 (2021) 2141003 [https://doi.org/10.1142/S0218301321410032]

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P. Belli, R. Bernabeia, R.S. Boiko, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, V.V. Kobychev, O.G. Polischuk, N.V. Sokuc, V.I. Tretyak, The half-life of 212Po, Eur. Phys. J. A 57 (2021) 215 [doi:10.1140/epja/s10050-021-00510-y]

P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F. Danevich, A. Incicchitti, D. V. Kasperovych, V. V. Kobychev, G. P. Kovtun, N. G. Kovtun, M. Laubenstein, V. Merlo, D. Poda, O. G. Polischuk, A. P. Shcherban, S. Tessalina, V. Tretyak, New experimental limits on double-beta decay of osmium, J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 48 (2021) 085104 (16pp) [doi:10.1088/1361-6471/ac068a]

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O.G. Polischuk, A.S. Barabash, P. Belli, R. Bernabei, R.S. Boiko, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Di Marco, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, V.V. Kobychev, S.I. Konovalov, M. Laubenstein, D.V. Poda, V.I. Tretyak and V.I. Umatov, Double beta decay of 150Nd to the first 0+ excited level of 150Sm, Phys. Scr. 96 (2021) 085302 [doi:10.1088/1402-4896/ac00a5].

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R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, V. Caracciolo, R. Cerulli, N. Ferrari, V. Merlo, F. Cappella, A. d'Angelo, A. Incicchitti, A. Mattei, A. Di Marco, F. Montecchia, C.J. Dai, X.H. Ma, X.D. Sheng Z.P. Ye, The DAMA project: achievements, implications and perspectives, submitted to BLED WORKSHOPS IN PHYSICS (Proceed. of the twenty-third workshop "What Comes Beyond the Standard Models?", July 4-12, 2020)

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O.G. Polischuk, A.S. Barabash, P. Belli, R. Bernabei, R.S. Boiko, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Di Marco, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, V.V. Kobychev, S.I. Konovalov, M. Laubenstein, D.V. Poda, V.I. Tretyak and V.I. Umatov, Double beta decay of 150Nd to the first 0+ excited level of 150Sm, Physica Scripta 96 (2021) 085302 [doi:10.1088/1402-4896/ac00a5].

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R. Bernabei, P. Belli, V. Caracciolo, R. Cerulli, V. Merlo, F. Cappella, A. d'Angelo, A. Incicchitti, A. Di Marco, C.J. Dai, H.L. He, X.H. Ma, X.D. Sheng, F. Montecchia, Z.P. Ye DAMA/LIBRA-phase2 results and implications on several Dark Matter scenarios Int. J. of Mod. Phys. A in publication (Special Issue ICNFP2019)

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P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F. A. Danevich, A. Incicchitti, D. V. Kasperovych, V. V. Kobychev, G. P. Kovtun, N. G. Kovtun, M. Laubenstein, D. V. Poda, O. G. Polischuk, A. P. Shcherban, S. Tessalina, V. I. Tretyak, Search for alpha decay of naturally occurring osmium nuclides accompanied by gamma quanta, Phys. Rev. C 102, 024605 [doi:10.1103/PhysRevC.102.024605]

R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d'Angelo, A. Di Marco, N. Ferrari, A. Incicchitti, X.H. Ma, A. Mattei, V. Merlo, F. Montecchia, X.D. Sheng, Z.P. Ye, The DAMA project: achievements, implications and perspectives, Progress in Particle and Nuclear Physics (2020) 103810 (doi: 10.1016/j.ppnp.2020.103810).

A.S. Barabash, P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Di Marco, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, V.V. Kobychev, M. Laubenstein, V. Merlo, F. Montecchia, O.G. Polischuk, D.V. Poda, V.I. Tretyak, V.N. Shlegel, Low background scintillators to investigate rare processes, Journal of Instrum. 15 (2020) C07037 [doi:10.1088/1748-0221/15/07/C07037]

V. Caracciolo, S.S. Nagorny, P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, R. Cerulli, A. Incicchitti, M. Laubenstein, V. Merlo, S. Nisi, P. Wang, Search for α decay of naturally occurring Hf-nuclides using a Cs2HfCl6 scintillator, Nucl. Phys. A 1002 (2020) 121941.

P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, N. Cherubini, F.A. Danevich, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, V. Merlo, E. Piccinelli, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, Developments and improvements of radiopure ZnWO4 anisotropic scintillators, J. of Instr. 15 (2020) C05055-1 [doi:10.1088/1748-0221/15/05/C05055].

P. Belli, R. Bernabei,F. Cappella,V. Caracciolo, R.Cerulli, N. Cherubini, F. A. Danevich, A. Incicchitti, D. V. Kasperovych, V. Merlo, E. Piccinelli, O. G. Polischuk, V.I. Tretyak, Measurements of ZnWO4 anisotropic response to nuclear recoils for the ADAMO project, European Physical Journal A 56, Article number: 83 (2020), 1-11

A. Addazi and R. Bernabei, Tests of Pauli Exclusion Principle Violations from Non-commutative quantum gravity, Int. J. of Mod. Phys. A 35 (2020) 2042001 [doi:10.1142/S0217751X20420014].

R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d'Angelo, A. Di Marco, H.L. He, A. Incicchitti, X.H. Ma, V. Merlo, F. Montecchia, X.D. Sheng, Z.P. Ye, Corollary Analyses After the Recent Model-Independent Results of DAMA/LIBRA-Phase2, BLED WORKSHOPS IN PHYSICS vol.20, no. 2 (2019) 1-20.

DAMA collaboration (R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, R. Cerulli, A. Di Marco, V. Merlo, F. Montecchia, F. Cappella, A. d'Angelo, A. Incicchitti, A. Mattei, V. Caracciolo, C.J. Dai, H.L. He, X.H. Ma, X.D. Sheng, Z.P. Ye), Catching Dark Matter Particles in the Galactic halo with DAMA/LIBRA, volume in press nella collana scientifica Astronomia e Astrofisica dell'Aracne Ed., Roma (2019), pagg. 186, ISBN: 978-88-255-2940-1.

P. Belli, R. Bernabei, R. S. Boiko, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F. A. Danevich, A. Di Marco, A. Incicchitti, B. N. Kropivyansky, M. Laubenstein, S. Nisi, D. V. Poda, O. G. Polischuk and V. I. Tretyak,First direct search for 2ε, εβ+ decay of 144Sm and 2β- decay of 154Sm, Eur. Phys. J. A 55 (2019) 201.

A. Addazi and R. Bernabei, Tests of Pauli Exclusion Principle Violations from Non-commutative quantum gravity, Mod. Phys. Lett. A 34 (2019) 19502365 (DOI: 10.1142/S0217732319502365) [arXiv:1901.00390v1]

P. Belli, R. Bernabei, F.A. Danevich, A. Incicchitti, V.I. Tretyak, Experimental searches for rare alpha and beta decays, Eur. Phys. J. A 55 (2019) 140.

P.Belli, R.Bernabei,R.S.Boiko,F.Cappella,V.Caracciolo, R.Cerulli, F.A.Danevich, M.L. di Vacri, A.Incicchitti, B.N.Kropivyansky, M.Laubenstein, S.Nisi, D.V.Poda, O.G.Polischuk, V.I.Tretyak,
Nuclear Physics A Volume 990, October 2019, Pages 64-78
https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2019.07.003

P. Belli, R. Bernabei, Yu.A. Borovlev, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, O.G. Polischuk, V.N. Shlegel, D.S. Tkachev, S.V. Tkachev, V.I. Tretyak, V.N. Zhdankov, New development of radiopure ZnWO4 crystal scintillators, Nucl. Inst. & Meth. A 935 (2019) 89.

R.Bernabei, P.Belli, A.Bussolotti, F.Cappella, V.Caracciolo, R.Cerulli, C.J.Dai, A. d'Angelo, A. Di Marco, H.L.He, A. Incicchitti, X.H.Ma, A.Mattei, V.Merlo, F.Montecchia, X.D. Sheng, Z.P.Ye, First model independent results from DAMA/LIBRA-phase2, Nucl. Phys and Atomic Energy vol. 19, issue 4 (2018) 307-325 [DOI:10.15407/jnpae2018.04.307; arXiv:1805.10486].

R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, R. Cerulli, A. Di Marco, V. Merlo, F. Montecchia, F. Cappella, A. d'Angelo, A. Incicchitti, A. Mattei, V. Caracciolo, C.J. Dai, H.L. He, X.H. Ma, X.D. Sheng, Z.P. Ye, New Model independent Results From the First Six Full Annual Cycles of DAMA/LIBRA-Phase2, BLED WORKSHOPS IN PHYSICS VOL. 19, NO. 2 (2018) 27-57.

P. Belli, R. Bernabei, R. S. Boiko, F. A. Danevich, A. Di Marco, A. Incicchitti, D. V. Kasperovych, F. Cappella, V. Caracciolo, V. V. Kobychev, O. G. Polischuk, N. V. Sokur, V. I. Tretyak, R. Cerulli, HALF-LIFE MEASUREMENTS OF 212Po WITH THORIUM-LOADED LIQUID SCINTILLATOR, NUCL. PHYS. AT. ENERGY 19 (2018) 220-226 [doi: 10.15407/jnpae2018.03.220] 

A.S. Barabash, P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, D.M. Chernyak, F.A. Danevich, S. d'Angelo, A. Incicchitti, D.V. Kasperovych, V.V. Kobychev, S.I. Konovalov, M. Laubenstein, D.V. Poda, O.G. Polischuk, V.N. Shlegel, V.I. Tretyak, V.I. Umatov, Ya.V. Vasiliev,Final results of the Aurora experiment to study 2beta decay of 116Cd with enriched 116CdWO4crystal scintillators, Phys. Rev. D 98 (2018) 092007. 

R.Bernabei, P.Belli, A.Bussolotti, F.Cappella, V.Caracciolo, R.Cerulli, C.J.Dai, A. d'Angelo, A. Di Marco, H.L.He, A. Incicchitti, X.H.Ma, A.Mattei, V.Merlo, F.Montecchia, X.D. Sheng, Z.P.Ye, First model independent results from DAMA/LIBRA-phase2, Universe 4 (2018) 116 (doi:10.3390/universe4110116), and arXiv:1805.10486. 

R. Cerulli, P. Villar, F. Cappella, R. Bernabei, P. Belli, A. Incicchitti, A. Addazi, Z. Berezhiani, DAMA annual modulation and mirror Dark Matter, Eur. Phys. J. C 77 (2017) 83, [arXiv:1701.08590]

R. Bernabei, P. Belli, A. d'Angelo, S. d'Angelo, A. Di Marco, F. Montecchia, A. Incicchitti, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, C.J. Dai, H.L. He, H.H. Kuang, X.H. Ma, X.D. Sheng, R.G. Wang and Z.P. Ye, Highlights of DAMA/LIBRA,EPJ Web of Conferences 126 (2016) 02014

Int. J. of Mod. Phys. A invited issue dedicated to DAMA:

  • R. Bernabei, "The DAMA project", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642001 (7 pag.) 
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Incicchitti, A. Mattei, F. Cappella, R. Cerulli, C.J. Dai, X.H. Ma, Z. P. Ye, "The highly radiopure NaI(Tl) DAMA/LIBRA setup", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642002 (20 pag.) 
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Incicchitti, C.J. Dai, "Adopted low background techniques and analysis of radioactive trace impurities", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642003 (14 pag.) 
  • F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, A. Bussolotti, A. Mattei, "The calibration and the monitoring/alarm system", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642004 (18 pag.) 
  • P. Belli, A. Bussolotti, V. Caracciolo, R. Cerulli, C. J. Dai, X. H. Ma, "The electronics and DAQ system in DAMA/LIBRA", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642005 (14 pag.) 
  • R. Bernabei, P. Belli, S. d'Angelo, A. Di Marco, F. Montecchia, A. d'Angelo, A. Incicchitti, D. Prosperi, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, C.J. Dai, H.L. He, H.H. Kuang, X.H. Ma, X.D. Sheng, R.G. Wang, Z.P. Ye, "DAMA/LIBRA phase1 model independent results", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642006 (22 pag.) 
  • A. Di Marco, F. Cappella, R. Cerulli, "Other rare processes with DAMA/LIBRA", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642007 (12 pag.) 
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Di Marco, A. d'Angelo, A. Incicchitti, F. Cappella, R. Cerulli, C.J. Dai, X.H. Ma, Z.P. Ye, "Investigation on possible systematics and side processes", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642008 (38 pag.) 
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Incicchitti, R. Cerulli, C.J. Dai, X.H. Ma, Z.P. Ye, "On corollary model-dependent analyses and comparisons",  Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642009 (14 pages)   DOI: 10.1142/S0217751X16420094
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Incicchitti, F. Cappella, R. Cerulli, C.J. Dai, H.L. He, H.H. Kuang, X.H. Ma, X.D. Sheng, R.G. Wang, Z.P. Ye, R.S. Boiko, F.A. Danevich, V.V. Kobychev, D.V. Poda, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, "Main results and perspectives on other rare processes with DAMA experiments", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642010 (36 pag.) 
  • R. Bernabei, P. Belli, A. Incicchitti, R. Cerulli, C.J. Dai, X.H. Ma, "Towards the next and far future", Int.J. of Mod.Phys. A 31 (2016) 1642011 (2 pag.)

R. Bernabei, Particle dark matter direct detection, Int. J. of Mod. Phys. D 25 (2016) 1630018

P. Belli, R. Bernabei, V.B. Brudanin, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, D.M. Chernyak, F.A. Danevich, S. d'Angelo, A. Di Marco, A. Incicchitti, M. Laubenstein, V.M. Mokina, D.V. Poda, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, I.A. Tupitsyna, Search for 2β decay of 106Cd with enriched 106CdW4 crystal scintillator in coincidence with four HPGe detectors, Phys. Rev. C 93 (2016) 045502 [arXiv:1603.06363]

P. Belli, R. Bernabei, V.B. Brudanin, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, D.M. Chernyak, F.A. Danevich, S. d'Angelo, A. Di Marco, A. Incicchitti, M. Laubenstein, V.M. Mokina, D.V. Poda, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, I.A. Tupitsyna, Search for 2β decay of 106Cd with enriched 106CdW4 crystal scintillator in coincidence with four HPGe detectors, arXiv:1603.06363 accettato per la pubblicazione su Phys. Rev. C

R. Bernabei, P. Belli, A. Incicchitti, F. Cappella, R. Cerulli, Liquid noble gases for dark matter searches: an updated survey, Int. J. of Mod. Phys. A 30 (2015) 1530053-1 (76 pages)

A. Addazi, Z. Berezhiani, R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, R. Cerulli, A. Incicchitti, DAMA annual modulation effect and asymmetric mirror matter, Eur. Phys. J. C 75 (2015) 400 [arXiv:1507.04317]

R. Bernabei, P. Belli, S. d'Angelo, A. Di Marco, F. Montecchia, A. d'Angelo, A. Incicchitti, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, Investigating Earth Shadowing effect with DAMA/LIBRA-phase1, Eur. Phys. J. C 75 (2015) 239 [arXiv:1505.05336]

P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, R. Cerulli, F. Danevich, V. Yu. Denisov, A. d'Angelo, A. Incicchitti, V.V. Kobychev, D.V. Poda, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, Search for long-lived superheavy eka-tungsten with radiopure ZnWO4 crystal scintillator, Physica Scripta 90 (2015) 085301 [arXiv:1504.07438]

R.Bernabei, P.Belli, F.Cappella, V.Caracciolo, R.Cerulli, C.J. Dai, A. d'Angelo, S. d'Angelo, A. Di Marco, H.L.He, A. Incicchitti, H.H.Kuang, X.H.Ma, F.Montecchia, X.D. Sheng, R.G.Wang and Z.P.Ye, No role for neutrons, muons and solar neutrinos in the DAMA annual modulation results, Eur. Phys. J. C 74 (2014) 3196.

R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d'Angelo, S. d'Angelo, A. Di Marco, H.L. He, A. Incicchitti, X.H. Ma, F. Montecchia, D. Prosperi, X.D. Sheng, R.G. Wang, Z.P. Ye, DAMA/LIBRA results and perspectives of phase 2, Nucl. Instr. & Meth. A 742 (2014) 177.

R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, V. Caracciolo, S. Castellano, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d'Angelo, S. d'Angelo, A. Di Marco, H.L. He, A. Incicchitti, H.H. Kuang, X.H. Ma, F. Montecchia, D. Prosperi, X.D. Sheng, R.G. Wang, Z.P. Ye, Model independent result on possible diurnal effect in DAMA/LIBRA-phase1, Eur. Phys. J. C 74 (2014) 2827 [arXiv:1403.4733].

P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Di Marco, A. Incicchitti, D.V. Poda, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, Investigation of rare nuclear decays with BaF2 crystal scintillator contaminated by radium, Eur. Phys. J. A 50 (2014) 134

P. Belli, R. Bernabei, R.S. Boiko, F. Cappella, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. Incicchitti, B.N. Kropivyansky, M. Laubenstein, D.V. Poda, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, Search for double beta decay of 136Ce and 138Ce with HPGe gamma detector, Nucl. Phys. A 930 (2014) 195.

R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, V. Caracciolo, S. Castellano, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d'Angelo, S. d'Angelo, A. Di Marco, H.L. He, A. Incicchitti, H.H. Kuang, X.H. Ma, F. Montecchia, D. Prosperi, X.D. Sheng, R.G. Wang, Z.P. Ye, Final model independent result of DAMA/LIBRA-phase1, Eur. Phys. J. C 73 (2013) 2648.

P. Belli, R. Bernabei, S.V. Budakovsky, F. Cappella, R. Cerulli, F.A. Danevich, S. d'Angelo, A. Incicchitti, M. Laubenstein, D.V. Poda, O.G. Polischuk, V.I. Tretyak, Radioactive contamination of 7LiI(Eu) crystal scintillators, Nucl. Instr. & Meth. A 704 (2013), 40.

F. Cappella, R. Bernabei, P. Belli, V. Caracciolo, R. Cerulli, F.A. Danevich, A. d'Angelo, A. Di Marco, A. Incicchitti, D.V. Poda, V.I. Tretyak, On the potentiality of the ZnWO4 anisotropic detectors to measure the directionality of Dark Matter, Eur. Phys. J. C 73 (2013) 2276

R. Bernabei, P. Belli, S. d'Angelo, A. Di Marco, F. Montecchia, F. Cappella, A. d'Angelo, A. Incicchitti, V. Caracciolo, S. Castellano, R. Cerulli, C.J. Dai, H.L. He, X.H. Ma, X.D. Sheng, R.G. Wang, Z.P. Ye, Dark Matter investigation by DAMA at Gran Sasso, Int. J. of Mod. Phys. A 28 (2013) 1330022 (73 pages) [arXiv:1306.1411]

P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, R. Cerulli, F.A. Danevich, S. d'Angelo, A. Di Marco, A. Incicchitti, G.P. Kovtun, N.G. Kovtun, M. Laubenstein, D.V. Poda, O.G. Polischuk, A.P. Shcherban, V.I. Tretyak, First search for double-β decay of 184Os and 192Os, Eur. Phys. J. A 49 (2013) 24

P. Belli, R. Bernabei, F. Cappella, R. Cerulli, F.A. Danevich, S. d'Angelo, A. Incicchitti, G.P. Kovtun, N.G. Kovtun, M. Laubenstein, D.V. Poda, O.G. Polischuk, A.P. Shcherban, D.A. Solopikhn, J. Suhonen, V.I. Tretyak, Search for 2β decays of 96Ru and 104Ru by ultra-low background HPGe spectrometry at LNGS: final results, Phys. Rev. C 87 (2013) 034607.

R. Bernabei, P. Belli, F. Cappella, V. Caracciolo, S. Castellano, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d'Angelo, A. Di Marco, H.L. He, A. Incicchitti, M. Laubenstein, X.H. Ma, F. Montecchia, X.D. Sheng, V.I. Tretyak, R.G. Wang, Z.P. Ye, New search for correlated e+e- pairs in the α decay of 241Am, Eur. Phys. J. A 49 (2013) 64

R. Bernabei, P. Belli, A. Bussolotti, F. Cappella, V. Caracciolo, M. Casalboni, R. Cerulli, C.J. Dai, A. d'Angelo, A. Di Marco, H.L. He, A. Incicchitti, H.H. Kuang, M. Laubenstein, X.H. Ma, A. Mattei, F. Montecchia, C. Palazzesi, P. Prosposito, X.D. Sheng, R.G. Wang, Z.P. Ye, Performances of the new high quantum efficiency PMTs in DAMA/LIBRA, Journal of Instrumentation 7 (2012) P03009.

P. Belli, R. Bernabei, R.S. Boiko, V.B. Brudanin, F. Cappella, V. Caracciolo, R. Cerulli, D.M. Chernyak, F.A. Danevich, S. d'Angelo, E.N. Galashov, A. Incicchitti, V.V. Kobychev, M. Laubenstein, V.M. Mokina, D.V. Poda, R.B. Podviyanuk, O.G. Polischuk, V.N. Shlegel, Yu.G. Stenin, J. Suhonen, V.I. Tretyak, Ya.V. Vasiliev, Search for double beta decay processes in 106Cd with the help of 106CdWO4 crystal scintillator, Phys. Rev. C 85 (2012) 044610.

 
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