Résolution dans des bolomètres équipés de couches minces d'isolant d'Anderson pour des événements impliquant des reculs de noyaux

Résumé : Les bolomètres sont des détecteurs fonctionnant à très basse température et mesurant l'énergie déposée par les effets thermiques induits. Toutes les excitations dans un solide finissant sous forme de chaleur (phonons), les bolomètres sont des détecteurs universels capables de mesurer l'énergie de rayonnements ionisants ou non.
La résolution ultime d'un bolomètre, du point de vue de la thermodynamique, décroît sans limites avec la température, cependant, dans le cas d'événements impliquant des reculs de noyaux dans un absorbeur solide, des mécanismes de piégeage de l'énergie peuvent limiter la résolution à des valeurs bien plus élevées. Nous avons analysé ces phénomènes dans la perspective d'appréhender la limite en résolution pour la détection d'ions éventuellement sur faisceau et dans la recherche de WIMPs, hypothétiques composants de la Matière Noire non baryonique.
Nous avons élaboré et caractérisé des bolomètres de masses et de géométries diverses, tous équipés de senseurs thermométriques en couches minces de NbxSi1-x. Les propriétés de ces couches en tant qu'isolant d'Anderson, ainsi que leur sensibilité aux phonons hors d'équilibre ont été étudiées. Nous avons ainsi comparé et interprété les résolutions expérimentales obtenues en régime thermique et athermique. La meilleure résolution que nous avons obtenue est de 0.34%, soit 18 keV sur des particules alpha de 5.5 MeV. Ce résultat est au dessus de nos estimations théoriques, nos bolomètres ont donc une importante marge de progression possible.
Type de document :
Thèse
Cosmologie et astrophysique extra-galactique [astro-ph.CO]. Université Paris Sud - Paris XI, 1999. Français


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Soumis le : jeudi 10 avril 2003 - 15:55:12
Dernière modification le : jeudi 10 avril 2003 - 15:55:12
Document(s) archivé(s) le : vendredi 2 avril 2010 - 18:29:18

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Alexandre Juillard. Résolution dans des bolomètres équipés de couches minces d'isolant d'Anderson pour des événements impliquant des reculs de noyaux. Cosmologie et astrophysique extra-galactique [astro-ph.CO]. Université Paris Sud - Paris XI, 1999. Français. <tel-00002707>

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