Recherche de matiere sombre non-baryonique au moyen d'un bolometre a ionisation dans le cadre de l'experience edelweiss

par Philippe Di Stefano

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Dominique Yvon.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Dans le cadre de l'experience edelweiss, nous avons cherche des wimps, hypothetiques et discretes particules supersymetriques, qui pourraient eclaircir l'enigme de la matiere sombre. Pour cela, nous avons employe un bolometre a ionisation, monocristal de 70 g de germanium a 20 mk, dans lequel un wimp diffusant elastiquement sur un noyau creerait deux signaux : une impulsion de temperature et une charge. Afin de s'affranchir des bruits electroniques affectant necessairement les signaux, faibles, nous avons applique une methode de filtrage optimale dans l'espace des frequences. Elle fournit des resolutions de 1. 2 kev ltmh a 122 kev d'energie sur les deux voies. D'autre part, elle permet de bien separer jusqu'aux basses energies le signal attendu (reculs nucleaires) des contaminations radioactives photoniques (reculs electroniques, plus ionisants pour une energie identique). Ainsi, sur des etalonnages, nous rejetons 99. 7% du fond, tout en conservant 95% du signal, au-dela de 15 kev. Lors des 1. 17 kg. Jours de donnees prises pour chercher les wimps, nous avons constate une population du fond radioactif s'immiscant dans le signal attendu. Il s'agit vraisemblablement d'une composante electromagnetique de basse energie, interagissant superficiellement dans le detecteur, ou la charge ne peut etre collectee completement. Neanmoins, moyennant la conservation de seulement la moitie du signal, nous pouvons encore rejeter 98. 5% du fond. Ceci permet de passer d'un taux de 40 evts/j/kg/kev a une limite superieure (a 90%) conservatrice sur le signal de 0. 6 evts/j/kg/kev. Il s'agit d'une amelioration de pres de trois ordres de grandeur depuis la campagne precedente, et qui se rapproche des zones predites par la supersymetrie.

Titre traduit

A search for non-baryonic dark matter using an ionisation bolometer in the edelweiss experiment

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