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Theses

Study of the single electron charge signals in the XENON100 direct Dark Matter search experiment

Résumé : A partir de l’observation de l’Univers, il a été démontré que la masse associée à la matière visible ne représente que quelques pourcents de son budget énergétique total. La partie restante est composée de l’énergie noire, responsable de l’expansion cosmologique, et d’une matière invisible, la matière noire. La famille de particules la plus probable pour décrire cette matière noire est appelée WIMP. Ces particules peuvent être directement détectées par la mesure du recul nucléaire induit lors d’une diffusion élastique au sein d’un matériau scintillant. Pour cela, la Collaboration XENON a développé un détecteur placé sous terre, consistant en une chambre à projection temporelle (TPC) et utilisant du xénon sous deux phases: liquide et gazeuse. La différence de taux d’ionisation des atomes rencontrés pour un recul nucléaire induit par un WIMP, par rapport à un recul électronique induit par des sources de bruit de fond b ou g, conduit à des rapports différents entre les signaux émis en phase liquide et gazeuse. Cette différence est utilisée pour isoler les WIMPs du bruit de fond. Une bonne connaissance du signal d’ionisation est donc requise pour un tel détecteur. Dans ce contexte, la réponse du détecteur XENON100 aux signaux de charge d’électrons uniques est étudiée. Ils correspondent à des faibles signaux émis en phase gazeuse par un ou plusieurs électrons extraits en coïncidence temporelle. Grâce à cette analyse, une méthode innovante pour calculer le rendement d’extraction des électrons du liquide vers le gaz a été établie.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01081007
Contributor : Maxime Le Calloch <>
Submitted on : Thursday, November 6, 2014 - 4:23:32 PM
Last modification on : Friday, June 22, 2018 - 9:33:32 AM
Document(s) archivé(s) le : Saturday, February 7, 2015 - 11:15:59 AM

Identifiers

  • HAL Id : tel-01081007, version 1

Citation

M. Le Calloch. Study of the single electron charge signals in the XENON100 direct Dark Matter search experiment. Physics [physics]. Université de Nantes, 2014. English. ⟨tel-01081007⟩

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