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https://hdl.handle.net/10316/14063
Title: | Direct dark matter detection using liquid xenon detectors | Authors: | Santos, Edward | Keywords: | Detectore; Cosmologia; Matéria escura; Partículas; Supersimetria; Teoria SUS; Zeplin III | Issue Date: | 2010 | Citation: | Santos, Edward - Direct dark matter detection using liquid xenon detectors. Coimbra, 2010 | Abstract: | The writting of this thesis was motivated by di culties arising in the
operation of dual-phase detectors, which we have been using for dark
matter detection. In Chapter 1, the dark matter problem is illustrated
and the well-motivated WIMP particle is presented. In Chapter 2,
proposed techniques for detection of this particle are discussed. In
particular, the ZEPLIN III detector is introduced. This is a dualphase
noble gas detector, that su ers from several di culties which
arise in this general class of detectors. In particular, scintillation ef-
ciency of liqui ed noble gases is a great matter of discussion among
physics community, being not only poorly understood, but having experimental
attempts of its measuring shown sometimes contradictory
results. This will be the topic of Chapters 3 and 4. In Chapter 5, the
topic will be single electron signals arising in the ZEPLIN III detector.
Signal description, possible origins and applications are studied.
Namely, we study the possibility of using this feature to measure the
coherent neutrino-nucleus scattering. This interaction has never been
measured. Finally, in Chapter 6, some prospects on the measurement
of xenon response with low-energy heavy ions are resumed. A escrita desta tese foi motivada por difículdades inerentes à operação de detectores dupla-fase, os quais vêm sendo usados na tentativa de detecção de matéria negra. No Capítulo 1, a problemática da matéria negra de colocada, sendo apresentada a WIMP como partícula candidata. No Capítulo 2, as técnicas propostas para a detecção desta partícula são expostas. Em particular, o ZEPLIN III é apresentado. Este, é um detector dupla-fase com gás nobre, que está sujeito a problemas dos quais padecem os detectores da mesma classe. Em particular, a eficiência de cintilação dos gases nobres é tema de debate na comunidade especializada, tendo os ensaios experimentais para a sua medição mostrado, por vezes, resultados contraditórios. Este será o tópico dos Capítulos 3 e 4. No Capítulo 5, o tema será o sinal "single electron" emergente no ZEPLIN III. Será feita a descrição do sinal e a discussão de possíveis origens e utilidade. Nomeadamente, estudamos a possibilidade de usar esta capacidade para efectuar a medição da difusão coerente de neutrinos por núcleo atómicos, processo nunca medido até à data. Finalmente, no Capítulo 6 são estudadas possibilidades de medição da resposta do xenon a iõos. |
Description: | Dissertação de mestrado em Física apresentada ao Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra | URI: | https://hdl.handle.net/10316/14063 | Rights: | openAccess |
Appears in Collections: | UC - Dissertações de Mestrado FCTUC Física - Teses de Mestrado |
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