Optimización de la respuesta de un sistema multidetector de cristales decentelleo para un experimento de materia oscura (anais)

Resumen

La búsqueda experimental de materia oscura es uno de los problemas centrales en la fisica de astropartículas, En el actual modelocosmológico estándar, el 25% de la densidad.de materia y energía del Universo está en forma de materia oscura no bariónica. Unosde los candidatos más interesantes a formar parte de este tipo de materia son los WIMPs (Weakly interactive massive particles) queaparecen de manera natural en las extensiones supersimétricas del modelo estándar de partículas. Estos modelos predicen unosritmos de interacción para estas partículas en la materia que empiezan a ser accesibles a los experimentos actuales.Desde 1999 un experimento italiano observa en sus datos una señal característica de estas partículas (modulación anual en el ritmode detección) lo que conduce a la existencia de WIMPs con unos parámetros determinados. Experimentos como CDMS, con lasensibilidad para explorar esa región del espacio de parámetros han excluido aparentemente estos candidatos. Las incertidumbresteóricas son grandes, por lo que se hace necesario un experimento con la misma técinica y material que el experimento italiano. Esees el papel reservado al experimento ANAIS que el grupo de física nuclear y astropartículas de la Universidad de Zaragoza esperamontar en el laboratorio subterráneo de Canfranc.Este experimento va a constar de 10 cristales centelleadores de NaI(Tl) con una masa total de 100kg. Para garantizar la sensibilidadnecesaria, es preciso optimizar adecuadamente las prestaciones de estos detectores respecto al fondo radioactivo y respecto alumbral de detección.En este trabajo se recogen las labores de investigación y desarrollo que a lo largo de los últimos cuatro años se han desarrollado eneste sentido, por un lado con la construcción de un prototipo, y por otro con simulaciones y análisis teóricos que han aportado unamejora sustancial en la sensibilidad de detección a baja energía y abren la posibilidad de la obtención de umbra