Machine Learning Techniques for Pile-Up Rejection in Cryogenic Calorimeters
G. Fantini
,
A. Armatol
,
E. Armengaud
,
W. Armstrong
,
C. Augier
,
F.T. Avignone
,
O. Azzolini
,
A. Barabash
,
G. Bari
,
A. Barresi
,
D. Baudin
,
F. Bellini
,
G. Benato
,
M. Beretta
,
L. Bergé
,
M. Biassoni
,
J. Billard
,
V. Boldrini
,
A. Branca
,
C. Brofferio
,
C. Bucci
,
J. Camilleri
,
S. Capelli
,
L. Cappelli
,
L. Cardani
,
P. Carniti
,
N. Casali
,
A. Cazes
,
E. Celi
,
C. Chang
,
M. Chapellier
,
A. Charrier
,
D. Chiesa
,
M. Clemenza
,
I. Colantoni
,
F. Collamati
,
S. Copello
,
F. Cova
,
O. Cremonesi
,
R.J. Creswick
,
A. Cruciani
,
A. D’addabbo
,
G. D’imperio
,
I. Dafinei
,
F.A. Danevich
,
M. de Combarieu
,
M. de Jesus
,
P. de Marcillac
,
S. Dell’oro
,
S. Di Domizio
,
V. Dompè
,
A. Drobizhev
,
L. Dumoulin
,
M. Fasoli
,
M. Faverzani
,
E. Ferri
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F. Ferri
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F. Ferroni
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E. Figueroa-Feliciano
,
J. Formaggio
,
A. Franceschi
,
C. Fu
,
S. Fu
,
B.K. Fujikawa
,
J. Gascon
,
A. Giachero
,
L. Gironi
,
A. Giuliani
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P. Gorla
,
C. Gotti
,
P. Gras
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M. Gros
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T.D. Gutierrez
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K. Han
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E.V. Hansen
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K.M. Heeger
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D.L. Helis
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H.Z. Huang
,
R.G. Huang
,
L. Imbert
,
J. Johnston
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A. Juillard
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G. Karapetrov
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G. Keppel
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H. Khalife
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V.V. Kobychev
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Yu. Kolomensky
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S. Konovalov
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Y. Liu
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P. Loaiza
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L. Ma
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M. Madhukuttan
,
F. Mancarella
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R. Mariam
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L. Marini
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S. Marnieros
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M. Martinez
,
R.H. Maruyama
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B. Mauri
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D. Mayer
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Y. Mei
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S. Milana
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D. Misiak
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T. Napolitano
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M. Nastasi
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X.F. Navick
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J. Nikkel
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R. Nipoti
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S. Nisi
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C. Nones
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V. Novosad
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I. Nutini
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C. Oriol
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J.L. Ouellet
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S. Pagan
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H. Peng
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V. Pettinacci
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C. Pira
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S. Pirro
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D.V. Poda
,
T. Polakovic
,
O.G. Polischuk
,
S. Pozzi
,
E. Previtali
,
A. Puiu
,
A. Ressa
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R. Rizzoli
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C. Rosenfeld
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C. Rusconi
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V. Sanglard
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J. Scarpaci
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B. Schmidt
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V. Sharma
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V. Shlegel
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V. Singh
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M. Sisti
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D. Speller
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P.T. Surukuchi
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L. Taffarello
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O. Tellier
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C. Tomei
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V.I. Tretyak
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A. Tsymbaliuk
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A. Vedda
,
M. Velazquez
,
K.J. Vetter
,
S.L. Wagaarachchi
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G. Wang
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L. Wang
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B. Welliver
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J. Wilson
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K. Wilson
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G. Fantini
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V. Yefremenko
- Fonction : Auteur
V. Yumatov
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M.M. Zarytskyy
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J. Zhang
- Fonction : Auteur
A. Zolotarova
- Fonction : Auteur
S. Zucchelli
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Résumé
CUORE Upgrade with Particle IDentification (CUPID) is a foreseen ton-scale array of Li$_{2}$MoO$_{4}$ (LMO) cryogenic calorimeters with double readout of heat and light signals. Its scientific goal is to fully explore the inverted hierarchy of neutrino masses in the search for neutrinoless double beta decay of $^{100}$Mo. Pile-up of standard double beta decay of the candidate isotope is a relevant background. We generate pile-up heat events via injection of Joule heater pulses with a programmable waveform generator in a small array of LMO crystals operated underground in the Laboratori Nazionali del Gran Sasso, Italy. This allows to label pile-up pulses and control both time difference and underlying amplitudes of individual heat pulses in the data. We present the performance of supervised learning classifiers on data and the attained pile-up rejection efficiency.
Mots clés
Convolutional neural networks
Machine learning
Cryogenic calorimeters
CUPID
Neutrinoless double beta decay
Majorana
Pile-up
double-beta decay
neutrinoless
neutrino
mass
hierarchy
calorimeter
cryogenics
pile-up
machine learning
upgrade
Gran Sasso
CUORE
efficiency
background
performance
injection
readout
neural network
crystal