L’expérience PICO fait partie des chefs de file mondiaux dans la tentative de détection
directe de la matière sombre. Cette expérience se spécialise dans l’utilisation des détecteurs à
liquide surchauffé pour y parvenir. Le futur détecteur de la collaboration, PICO-500, tentera
de détecter les WIMPs (Weakly Interacting Massive Particle) une fois construit dans le
laboratoire sous-terrain SNOLAB. Ce détecteur utilisera un mélange de perfluorocarbone
comme fluide actif, une nouveauté pour les chambres à bulles. L’utilisation d’un mélange
présente des avantages importants dans la conception du détecteur. Celle-ci permettra de
diminuer les contraintes d’ingénierie tout en offrant une sensibilité de détection importante.
La chambre à bulles PICO-0.1 est utilisée principalement pour la calibration de perfluorocarbone.
À l’aide du tandem situé à l’Université de Montréal et d’une cible de vanadium-51,
j’ai pu envoyer des neutrons monoénergétiques afin d’évaluer l’énergie de seuil de la formation
de bulles dans ce mélange. Le modèle de Seitz décrivant la formation des bulles a été
bien étudié dans le cadre de fluide pur, mais pas dans le cas de mélange de perfluorocarbone.
Ce type de calibration effectuée avec le détecteur PICO-0.1 nous a permis de confirmer
la validité du modèle de Seitz et que les effets du transport de masse peut être négligés
pour ce mélange. La vérification de cette hypothèse était cruciale à la compréhension de la
dynamique impliquée dans la formation des bulles et nécessaire pour l’utilisation du futur
détecteur PICO-500. / The PICO experiment is one of the world’s leading experiments in the effort to directly
detect dark matter. This experiment specializes in the use of superheated liquid detectors
for that end. The future PICO detector, PICO-500, will attempt to detect WIMPs (Weakly
Interacting Massive Particle) once it will be built at the underground laboratory SNOLAB.
This detector will use a mixture of perfluorocarbon as an active fluid, a novelty for bubble
chambers in dark matter searches. The use of mixture presents important advantages in the
design of this detector. This will allow to lessen some of the engineering constraints while
still offering a high sensitivity.
The PICO-0.1 bubble chamber is mainly used for the calibration of perfluorocarbon.
With the help of the Université de Montréal’s tandem and a target of vanadium-51, I was
able to send monoenergetic neutrons to evaluate the threshold energy of bubble nucleation
of this mixture. The Seitz model describing bubble formation has been widely studied in
the context of pure fluid, but not in the case of perfluorocarbon mixture. This type of
calibration with PICO-0.1 has allowed us to confirm that the Seitz model still apply and
that the effects of mass transport can be neglected for this mixture. The verification of this
hypothesis was crucial to the understanding of the dynamics implicated in bubble formation
and was necessary for the future use of PICO-500.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/27992 |
| Date | 08 1900 |
| Creators | Savoie, Jeremy |
| Contributors | Robinson, Alan |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
| Format | application/pdf |
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