Les mesures cosmologiques les plus récentes ont montré la présence d’un type de
matière exotique constituant 85% de la masse de l’univers. Ce type de matière non baryonique serait formé de particules neutres, non relativistes, massives et interagissant
faiblement avec la matière baryonique. L’ensemble des candidats est regroupé sous le
nom générique WIMP (Weakly Interactive Massive Particles). L’expérience PICASSO
(Projet d’Identification des CAndidats Supersymétriques de la matière SOmbre) est une
expérience utilisant des détecteurs à seuil d’énergie contenant des gouttelettes surchauffées constituées de C4F10. Cette technique de détection est basée sur le principe de la chambre à bulles. Le projet PICASSO a pour but de détecter directement une particule de matière sombre. Le principe de détection est qu’une particule de matière sombre interagissant avec le liquide actif engendre un recul nucléaire du 19F. L’énergie de recul serait suffisante pour engendrer une transition de phase accompagnée d’un signal acoustique enregistrée par des senseurs piézoélectriques.
Dans le cadre de ce mémoire, une simulation du taux de comptage de l’étalonnage
des détecteurs PICASSO soumis à des neutrons monoénergétiques a été effectuée en
utilisant la théorie de Seitz qui décrit les critères pour qu’une transition de phase ait lieu
pour un liquide en état de surchauffe. De plus, un modèle calculant le signal acoustique
émis lors d’une transition de phase engendré par différents types de radiations a été créé
permettant de caractériser la discrimination entre différents bruits de fond en fonction de
l’énergie de seuil. Finalement, un outil d’analyse, la localisation des évènements, a été
utilisé pour appliquer des coupures sur le volume dans le but d’améliorer la discrimination
alpha-neutron. / The latest cosmological measurement showed the presence of a type of exotic matter
constituing of 85% mass-energy of the universe. This type of non-baryonic matter
would consist of neutral, non-relativistic, massives particules which are weakly interacting
with normal matter. All the candidates are grouped under the generic name
of WIMPs (Weakly Interactive Massive Particles). The PICASSO project (Project In
CAnada to Search for Supersymmtric Objects) is an experiment using superheated liquid
C4F10 as target material. The detection principle is a variant of the bubble chamber
technique and the experiment ins installed in the SNOLAB underground laboratory in
Sudbury (Ontario). The goal of this project is to make a direct measurement of a dark
matter particle. The detection principle is that a dark matter particule interacting with
the active liquid produces a nuclear recoil of 19F. The energy deposition of the recoiling
fluorine nucleus triggers a phase transition accompagnied by an acoustic signal recorded
by piezoelectrics sensors.
In this work, the simulation of the count rate of PICASSO detectors subjected to
monoenergetic neutron beam was performed using the theory of Seitz which describes
particle induced phase transitions in supherheated liquids. which describes the criteria
for a phase transition to occur in a superheated liquid. In addition, a model calculating
the acoustic signal emitted during a phase transition caused by different types of
radiation has been developped which allowed the characterisation of the discrimination
between different kind of background events as a function of threshold energy. Finally,
an acoustic signal analysis tools, the localisation of events, was used to apply fiducial
cuts to the detectors in order to improve the alpha-neutron discrimination.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/12472 |
| Date | 11 1900 |
| Creators | Plante, Arthur |
| Contributors | Zacek, Viktor |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou Mémoire numérique / Electronic Thesis or Dissertation |
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