В детекторе тёмной материи газ играет роль фотоплёнки: пролетающая частица оставляет след из свободных электронов и ионов. Но насколько ярким будет этот след, зависит от того, как именно частица растрачивает энергию в газе. Для лёгких ионов, таких как фтор, данные до сих пор были неточными.

Группа из Университета Канагавы построила специальную камеру с проволочками, наполненную газом CF4 при давлении всего 0.06 атмосферы. В неё впускали пучок ионов фтора с энергией от 5 до 50 килоэлектронвольт. Каждый ион, пролетая сквозь газ, выбивал электроны, и камера считала, сколько заряда собралось на проволочках.

Оказалось, что при энергии 30 кэВ один ион фтора создаёт в среднем 0.45 пары ион-электрон на каждый килоэлектронвольт затраченной энергии. Это число почти не меняется с энергией, но при самых низких значениях падает — ионы начинают чаще сталкиваться с ядрами газа, тратя энергию впустую, без ионизации.

Теперь у разработчиков детекторов есть надёжная точка отсчёта: зная выход ионизации, можно пересчитать сигнал в энергию частицы. Это как откалибровать весы перед взвешиванием — без калибровки любые показания были бы гаданием.