Liquid xenon (Xe) is one of the commendable detecting media for the dark matter detections. However, the small content of radioactive krypton-85 (85Kr) always exists in the commercial xenon products. An efficient cryogenic distillation system to remove this krypton (Kr) from commercial xenon products has been specifically designed, developed, and constructed in order to meet the requirements of the dark matter experiments with high- sensitivity and low-background. The content of krypton in regular commercial xenon products can be reduced from 10−9 to 10−12, with 99% xenon collection efficiency at maximum flow rate of 5 kg/h (15SLPM). The purified xenon gases produced by this distillation system can be used as the detecting media in the project of Panda X, which is the first dark matter detector developed in China.
REFERENCES
1.
K.
Abe
, J.
Hosaka
, T.
Iida
, M.
Ikeda
, K.
Kobayashi
, Y.
Koshio
, A.
Minamino
, M.
Miura
, S.
Moriyama
, M.
Nakahata
, Y.
Nakajima
, T.
Namba
, H.
Ogawa
, H.
Sekiya
, M.
Shiozawa
, Y.
Suzuki
, A.
Takeda
, Y.
Takeuchi
, K.
Ueshima
, M.
Yamashita
, K.
Kaneyuki
, Y.
Ebizuka
, J.
Kikuchid
, A.
Ota
, S.
Suzuki
, T.
Takahashi
, H.
Hagiwara
, T.
Kamei
, K.
Miyamoto
, T.
Nagase
, S.
Nakamura
, Y.
Ozaki
, T.
Sato
, Y.
Fukuda
, T.
Sato
, K.
Nishijima
, M.
Sakurai
, T.
Maruyama
, D.
Motoki
, Y.
Itow
, H.
Ohsumi
, S.
Tasaka
, S. B.
Kim
, Y. D.
Kim
, J. I.
Lee
, S. H.
Moon
, Y.
Urakawa
, M.
Uchino
, and Y.
Kamioka
(for the XMASS Collaboration)
, Astropart. Phys.
31
, 290
–296
(2009
).2.
R.
Bernabei
, P.
Belli
, F.
Montecchia
, A.
Incicchitti
, D.
Prosper
, C. J.
Dai
, M.
Angelone
, P.
Batistoni
, and M.
Pillon
, Phys. Lett. B
436
, 379
(1998
).3.
G. J.
Alner
, H. M.
Araujo
, A.
Bewick
, C.
Bungau
, B.
Camanzi
, M. J.
Carson
, R. J.
Cashmore
, H.
Chagani
, V.
Chepel
, D.
Cline
, D.
Davidge
, J. C.
Davies
, E.
Daw
, J.
Dawson
, T.
Durkin
, B.
Edwards
, T.
Gamble
, J.
Gao
, C.
Ghag
, A. S.
Howard
, W. G.
Jones
, M.
Joshi
, E. V.
Korolkova
, V. A.
Kudryavtsev
, T.
Lawson
, V. N.
Lebedenko
, J. D.
Lewin
, P.
Lightfoot
, A.
Lindote
, I.
Liubarsky
, M. I.
Lopes
, R.
Luscher
, P.
Majewski
, K.
Mavrokoridis
, J. E.
McMillan
, B.
Morgan
, D.
Muna
, A. St. J.
Murphy
, F.
Neves
, G. G.
Nicklin
, W.
Ooi
, S. M.
Paling
, J.
Pinto
da Cunha, S. J. S.
Plank
, R. M.
Preece
, J. J.
Quenby
, M.
Robinson
, G.
Salinas
, F.
Sergiampietri
, C.
Silva
, V. N.
Solovov
, N. J. T.
Smith
, P. F.
Smith
, N. J. C.
Spooner
, T. J.
Sumner
, C.
Thorne
, D. R.
Tovey
, E.
Tziaferi
, R. J.
Walker
, H.
Wang
, J. T.
White
, and F. L. H.
Wolfs
, Astropart. Phys.
28
, 287
(2007
).4.
S. W.
Leman
, Rev. Sci. Instrum.
83
, 091101
(2012
).5.
Y.
Igarashi
, T.
Miyao
, M.
Aoyama
, K.
Hirose
, H.
Sartorius
, and W.
Weiss
, J. Environ. Radioactiv.
50
, 107
(2000
).6.
D. B.
Cline
, AIP Conf. Proc.
743
, 41
(2004
).7.
J.
Angle
, E.
Aprile
, F.
Arneodo
, L.
Baudis
, A.
Bernstein
, A.
Bolozdynya
, P.
Brusov
, L. C. C.
Coelho
, C. E.
Dahl
, L.
DeViveiros
, A. D.
Ferella
, L. M. P.
Fernandes
, S.
Fiorucci
, R. J.
Gaitskell
, K. L.
Giboni
, R.
Gomez
, R.
Hasty
, L.
Kastens
, J.
Kwong
, J. A. M.
Lopes
, N.
Madden
, A.
Manalaysay
, A.
Manzur
, D. N.
McKinsey
, M. E.
Monzani
, K.
Ni
, U.
Oberlack
, J.
Orboeck
, G.
Plante
, R.
Santorelli
, J. M. F.
dos Santos
, P.
Shagin
, T.
Shutt
, P.
Sorensen
, S.
Schulte
, C.
Winant
, and M.
Yamashita
(XENON 10 Collaboration
), Phys. Rev. Lett.
100
, 021303
(2008
).8.
J.
Angle
, E.
Aprile
, F.
Arneodo
, L.
Baudis
, A.
Bernstein
, A.
Bolozdynya
, L. C. C.
Coelho
, C. E.
Dahl
, L.
DeViveiros
, A. D.
Ferella
, L. M. P.
Fernandes
, S.
Fiorucci
, R. J.
Gaitskell
, K. L.
Giboni
, R.
Gomez
, R.
Hasty
, L.
Kastens
, J.
Kwong
, J. A. M.
Lopes
, N.
Madden
, A.
Manalaysay
, A.
Manzur
, D. N.
McKinsey
, M. E.
Monzani
, K.
Ni
, U.
Oberlack
, J.
Orboeck
, G.
Plante
, R.
Santorelli
, J. M. F.
dos Santos
, P.
Shagin
, T.
Shutt
, P.
Sorensen
, S.
Schulte
, C.
Winant
, and M.
Yamashita
(XENON 10 Collaboration
), Phys. Rev. Lett.
101
, 091301
(2008
).9.
P. M.
Shagin
, AIP Conf. Proc
1185
, 663
(2009
).10.
E.
Aprile
, K. L.
Giboni
, P.
Majewski
, K.
Ni
, M.
Yamashita
, R.
Gaitskell
, P.
Sorensen
, L.
DeViveiros
, L.
Baudis
, A.
Bernstein
, C.
Hagmann
, C.
Winant
, T.
Shutt
, J.
Kwong
, U.
Oberlack
, D.
McKinsey
, and R.
Hasty
, New Astron. Rev.
49
, 289
–295
(2005
).11.
A. I.
Bolozdynya
, P. P.
Brusov
, T.
Shutt
, C. E.
Dahl
, and J.
Kwong
, Nucl. Instrum. Meth. A
579
, 50
(2007
).12.
W. L.
McCabe
and J. C.
Smith
, Unit Operations of Chemical Engineering
, 3rd ed. (McGraw-Hill
, 1976
).13.
J.
Rizk
, M.
Nemer
, and D.
Clodic
, Energy
37
, 417
–429
(2012
).14.
Y. Y.
Yao
, Chemical Engineering Principles
(Tianjing University Press
, Tianjing
, 1999
).15.
B.
Lunelli
, Rev. Sci. Instrum.
51
, 832
(1980
).16.
H. L.
Li
, Y. L.
Ju
, L. J.
Li
, and D. G.
Xu
, Chem. Eng. Process.
49
, 255
–261
(2010
).17.
H. L.
Li
, Theoretical and Experimental Study on the Coupling Transfer of 13C Separation by Cryogenic Distillation
(Shanghai Jiaotong University
, 2011
).18.
K.
Matsuda
, K.
Kawazuishi
, Y.
Kansha
, C.
Fushimi
, M.
Nagao
, H.
Kunikiyo
, F.
Masuda
, and A.
Tsutsumi
, Energy
36
, 4640
–4645
(2011
).19.
I.
Cristescu
, I. R.
Cristescu
, L.
Dorr
, M.
Glugla
, G.
Hellriegel
, R.
Michling
, D.
Murdoch
, P.
Schafer
, S.
Welte
, and W.
Wurster
, Fusion Eng. Des.
82
, 2126
–2132
(2007
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
