El experimento dark matter daily modulation
El experimento Dark Matter Daily Modulation (abreviado DM2 o DMSQUARE), actualmente instalado a nivel de superficie en Bariloche, busca interacciones de materia oscura en un Skipper-CCD. Para distinguir los eventos del fondo se busca una modulación diurna que se daría por interacción de las partí...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2021
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/936/1/1Avalos.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | El experimento Dark Matter Daily Modulation (abreviado DM2 o DMSQUARE), actualmente instalado
a nivel de superficie en Bariloche, busca interacciones de materia oscura en un Skipper-CCD.
Para distinguir los eventos del fondo se busca una modulación diurna que se daría por interacción de
las partículas de materia oscura con los núcleos y electrones presentes en la Tierra. Bariloche es un
lugar ideal para buscar esta modulación por su ubicación opuesta al viento de materia oscura proveniente
de la dirección de Cygnus, a 40º de latitud norte. En esta tesis se presenta la motivación para
realizar este experimento, explicando a qué se llama materia oscura, describiendo algunos candidatos,
enumerando antecedentes de detección directa y detallando el efecto de modulación diurna esperado.
Se habla además del tipo de detector utilizado, comentando el principio de funcionamiento de los
dispositivos de carga acoplada (CCDs), su uso como detectores de partículas y los beneficios de la
lectura en modo Skipper. Se describe y muestran resultados de un simulador del transporte de carga
en el interior de CCDs gruesos que incluye el fenómeno de repulsión Coulombiana, desarrollado para
efectuar cálculos en tarjetas grácas (GPUs). Con este simulador, llamado G-CoReCCD, se pueden
obtener aceleraciones de hasta 500 veces respecto del código ejecutado en CPU. También se describe
el montaje del experimento en Bariloche, la instalación del detector y su electrónica asociada,
la criogenia implementada para mantener al Skipper-CCD en su temperatura de trabajo (menor a
140 K) y las pruebas efectuadas para poner en marcha las mediciones. Se introduce además el sitio
experimental subterráneo en Sierra Grande, donde se planea ubicar el experimento en un futuro. Por
último se explica cómo se procesan las imágenes adquiridas para obtener datos útiles para la física del
experimento y se presentan los resultados obtenidos hasta el momento. En particular, se detallan las
fuentes de eventos de 1 electrón que aportan al ruido de fondo del experimento y se efectúa un análisis
de la tasa de conteo de 1 y 2 electrones. Se obtuvo para interacciones de un único electrón una tasa
de 0,12 eventos/pix/día y no se encontró correlación significativa con la altitud de Cygnus. |
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