Design, scale-up and characterization of the data acquisition system for the ANAIS dark matter experiment
- Oliván Monge, Miguel Ángel
- José Angel Villar Rivacoba Director/a
- Carlos Pobes Aranda Director/a
Universidad de defensa: Universidad de Zaragoza
Fecha de defensa: 25 de enero de 2016
- Fernando Arqueros Martínez Presidente
- Maria Luisa Sarsa Sarsa Secretario/a
- María Lucía Martínez Pérez Vocal
Tipo: Tesis
Resumen
El proyecto ANAIS, iniciado en los noventa, se ha dedicado a desarrollar un experimento de materia oscura con ioduro de sodio en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC) y podría confirmar el resultado positivo de DAMA/LIBRA usando la misma técnica y el mismo material blanco. Un experimento de estas características posee unos requisitos muy estrictos para tener sensibilidad suficiente a la modulación anual: tener el menor fondo radioactivo posible en la zona de interés, poseer un umbral energético muy bajo y tener suficiente masa. Además de estos requisitos fundamentales es necesaria una muy buena estabilidad en la adquisición de datos y un buen control de los parámetros ambientales para evitar que posibles efectos sistemáticos puedan ser tomados por modulación anual de materia oscura. El experimento ANAIS constará de más de cien kilogramos de ioduro de sodio ultrapuro en proceso de fabricación y que serán instalados en los próximos meses en el LSC. Esta tesis ha estado enfocada al diseño, implementación y caracterización de un sistema de adquisición de datos adecuado para el experimento ANAIS teniendo en cuenta los requisitos antes mencionados. Se han estudiado los fotomultiplicadores (PMTs) elegidos para la detección de la luz del centelleo del ioduro de sodio. Además se han desarrollado los algoritmos y protocolos necesarios para hacer el control de calidad de todas la unidades. Se ha descrito el diseño de la electrónica necesaria para la adquisición de datos de los módulos de ioduro y los centelladores plásticos usados como detector de muones junto con el software de adquisición y de análisis de datos. También se ha medido la recogida de luz de tres módulos de Alpha Spectra, los dos primeros de que constó el prototipo ANAIS-25 y un tercero que unido a los dos anteriores formaron ANAIS-37. Por último, se ha hecho un estudio de la estabilidad de los parámetros ambientales y de parámetros cruciales para la adquisición de datos.