Measurement of the ion fraction and mobility of 218Po produced in 222Rn decays in liquid argon

Agnes P.;Albuquerque I. F. M.;Alexander T.;Alton A. K.;Ave M.;Back H. O.;Batignani G.;Biery K.;Bocci V.;Bonfini G.;Bonivento W. M.;Bottino B.;Bussino S.;Cadeddu M.;Cadoni M.;Calaprice F.;Caminata A.;Canci N.;Candela A.;Caravati M.;Cariello M.;Carlini M.;Carpinelli M.;Catalanotti S.;Cataudella V.;Cavalcante P.;Cavuoti S.;Chepurnov A.;Cicalo C.;Cocco A. G.;Covone G.;D'Angelo D.;Davini S.;De Candia A.;De Cecco S.;De Deo M.;De Filippis G.;De Rosa G.;Derbin A. V.;Devoto A.;Di Eusanio F.;D'Incecco M.;Di Pietro G.;Dionisi C.;Downing M.;D'Urso D.;Edkins E.;Empl A.;Fiorillo G.;Fomenko K.;Franco D.;Gabriele F.;Galbiati C.;Ghiano C.;Giagu S.;Giganti C.;Giovanetti G. K.;Gorchakov O.;Goretti A. M.;Granato F.;Grobov A.;Gromov M.;Guan M.;Guardincerri Y.;Gulino M.;Hackett B. R.;Herner K.;Hosseini B.;Hughes D.;Humble P.;Hungerford E. V.;Ianni Al.;Ianni An.;Ippolito V.;Johnson T. N.;Keeter K.;Kendziora C. L.;Kochanek I.;Koh G.;Korablev D.;Korga G.;Kubankin A.;Kuss M.;La Commara M.;Lai M.;Li X.;Lissia M.;Longo G.;Machado A. A.;Machulin I. N.;Mandarano A.;Mapelli L.;Mari S. M.;Maricic J.;Martoff C. J.;Messina A.;Meyers P. D.;Milincic R.;Monte A.;Morrocchi M.;Muratova V. N.;Musico P.;Navrer Agasson A.;Nozdrina A. O.;Oleinik A.;Orsini M.;Ortica F.;Pagani L.;Pallavicini M.;Pandola L.;Pantic E.;Paoloni E.;Pelczar K.;Pelliccia N.;Picciau E.;Pocar A.;Pordes S.;Poudel S. S.;Qian H.;Ragusa F.;Razeti M.;Razeto A.;Renshaw A. L.;Rescigno M.;Riffard Q.;Romani A.;Rossi B.;Rossi N.;Sablone D.;Samoylov O.;Sands W.;Sanfilippo S.;Savarese C.;Schlitzer B.;Segreto E.;Semenov D. A.;Shchagin A.;Sheshukov A.;Singh P. N.;Skorokhvatov M. D.;Smirnov O.;Sotnikov A.;Stanford C.;Stracka S.;Suvorov Y.;Tartaglia R.;Testera G.;Tonazzo A.;Trinchese P.;Unzhakov E. V.;Verducci M.;Vishneva A.;Vogelaar R. B.;Wada M.;Waldrop T. J.;Wang H.;Wang Y.;Watson A. W.;Westerdale S.;Wojcik M. M.;Xiang X.;Xiao X.;Yang C.;Ye Z.;Zhu C.;Zuzel G.

2019-01-01

---

Abstract

We report measurements of the charged daughter fraction of 218Po as a result of the 222Rn alpha decay, and the mobility of 218Po+ ions, using radon-polonium coincidences from the 238U chain identified in 532 live-days of DarkSide-50 WIMP-search data. The fraction of 218Po that is charged is found to be 0.37 ± 0.03 and the mobility of 218Po+ is (8.6 ± 0.1) × 10−4 cmVs2.