Séminaire spécialisé

jeudi 10 juillet 2014 à 12:30

Amphi GALOIS

Recherche de matière noire avec l’expérience DEAP

Fabrice RETIERE

Laboratoire TRIUMF, Vancouver, Canada

L’expérience DEAP-3600 (Dark matter search Experiment with liquid Argon Pulse shape discrimination) a été conçue pour détecter les interactions de particules qui pourraient constituer la matière noire. DEAP est basée sur la détection de la lumière de scintillation dans l'argon liquide. Le bruit de fond provenant des décroissances bêta et des interactions de photons est éliminé en mesurant la fraction de lumière produite par les états excités de l'argon singlet et triplet qui ont des constantes de temps de ~5ns et 1.6μs respectivement et qui sont produits en proportion différente pour les reculs électroniques (photon et bêta) et nucléaires (matière noire, neutrons). L’expérience DEAP-1 qui contenait 7kg d'argon liquide a démontré que la probabilité de contamination par les bêtas et photons est  inférieure a 10-8.  La construction de l’expérience DEAP-3600 qui contiendra 3600kg d'argon liquide sera terminée d'ici à la fin de l’année. Le détecteur est maintenant complètement assemblé et il ne reste que 3 étapes à terminer: ponçage de l’intérieur de la boule de plastique contenant l'argon pour éliminer les traces de radioactivité dues au Radon, déposition d'une couche de matériel pour convertir la longueur d'onde des photons de l'UV au bleu, et remplissage de l'argon  liquide. Dans ce séminaire, nous montrerons chaque étape de la construction du détecteur en insistant sur les différentes méthodes utilisées pour minimiser le bruit de fond. Nous décrirons aussi l’électronique utilisée pour la lecture des 255 photo-multiplicateurs et pour sélectionner les événements intéressants parmi 3.6kHz de décroissances bêta de l'argon 39. Nous présenterons aussi les systèmes de calibration et les méthodes d'analyse qui permettront à l’expérience DEAP-3600 de surpasser l’expérience LUX en quelques mois et d’être sensible à des sections efficaces de 10-46 cm2 au bout de trois ans.