Recherche de wimp's du halo galactique dans l'experience edelweiss : etude du bas bruit radioactif et mesures a l'aide de bolometres a double detection ionisation/chaleur

• Auteur / Autrice : Lino Miramonti
• Direction : Luigi Mosca
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre, océan, espace
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail de these a ete realise au sein de la collaboration edelweiss (experience pour detecter les wimp's en site souterrain). Les wimp's sont des particules massives interagissant faiblement qui peuvent constituer un bon candidat a la matiere noire. On recherche ces particules a l'aide des bolometres a double detection ionisation/chaleur pour pouvoir discriminer les differentes particules donc rejeter le bruit de fond radioactif. Ce travail concerne surtout la problematique liee aux basses radioactivites. Le taux d'evenements attendu est tres faible, inferieur a un evenement par kg et par jour, on a donc procede a la realisation de trois bancs de test pour mesurer tous le materiaux qui seront employes dans l'experience edelweiss. Un premier banc de test est un detecteur germanium de type n de tres grande purete de 210cc de type coaxial dedie a la detection des rayons gamma (seuil 30 kev). Un deuxieme banc de test est dedie a la basse energie (low energiy threshold scntillator) ceci donne la possibilite d'introduire les echantillons a l'interieur de l'enceinte qui protege le cristal attendant ainsi un seuil d'environ 4 kev en photon (rayons x) pour detecter les rayons beta on a procede a la realisation d'un troisieme banc de test (beta plastic scintillator). Pour privilegier les rayons beta par rapport aux photons, on a choisi comme element scintillant un scintillateur plastique (retro diffusion de l'ordre de 8%). Par ces bancs de test on a procede a la mesure systematique de toutes les composantes de l'installation, grace auxquels on a pu realiser une nouvelle serie de 5 detecteurs (deux de 70g et trois de 320g) de meilleur qualite. Grace a l'effort sur la basse radioactivite, le taux de comptage donne par l'un des ces bolometres est environ un ordre de grandeur plus faible que celui donne par les bolometres precedents.