Resumen de Bolómetros centelleadores para búsqueda de materia oscura

Lidia Carmen Torres Ferrández

• La presente memoria es fruto de la colaboración ROSEBUD (Rare Object SEarch with Bolometers UndergrounD) entre el Instituto de Astrofísica Espacial de París (Orsay) y la Universidad de Zaragoza cuyo objetivo es el desarrollo de bolómetros centelleadores para la búsqueda de materia oscura, Comienza con la motivación física que nos lleva a desarrollar detectores para la búsqueda de la materia oscura fría del Universo. Se da un resumen del modelo cosmológico estándar, de las evidencias de la existencia de materia oscura fría, de los candidatos a este tipo de materia que aporta la física de partículas y de los experimentos actuales para su detección. Posteriormente se repasan los aspectos referentes a la interacción de partículas con un cristal, haciendo especial énfasis en los procesos de térmalización de la excitación y centelleo y en la justificación del diferente rendimiento de los canales de detección frente a la interacción de los diferentes tipos de partículas. Se exponen los principios de funcionamiento de los detectores bolométricos como detectores de partículas y la técnica de medida simultánea de luz y calor en su configuración habitual de bolómetro doble. Se presentan los aspectos experimentales del montaje del experimento ROSEBUD, los resultados de las medidas de caracterización de zafiro realizados en el laboratorio de Orsay y los resultados obtenidos en los sucesivos turnos de medidas en el laboratorio subterráneo de Canfranc durante el año 2007.

  Las principales conclusiones sobre este trabajo, que se presentan al final de la memoria, son:

  Se ha demostrado la capacidad de los bolómetros de zafiro para identificar partículas y se ha desarrollado un método de selección de bolómetros centelleadores adecuados para la búsqueda de materia oscura que servirá como estrategia para un futuro experimento criogénico europeo (proyecto EURECA).

  Se ha medido la producción absoluta de luz en zafiro por los diferentes tipos de partículas a baja temperatura (20 mK).

  Se ha medido el factor de eficiencia en el canal térmico de los retrocesos nucleares y de las partículas alfa respecto a los retrocesos electrónicos.