Poszukiwanie cząstek Ciemnej Materii przy użyciu dwufazowego detektora argonowego

Poszukiwanie cząstek Poszukiwanie cząstek Ciemnej Materii przy Ciemnej Materii przy użyciu dwufazowego użyciu dwufazowego

detektora argonowegodetektora argonowego

Piotr Mijakowski

Seminarium Doktoranckie IPJ Warszawa 25 Październik 2005

2

Plan wystąpienia

bull Ciemna Materia

bull Zasady detekcji bezpośredniej

bull Dwufazowy detektor argonowy

ndash Zasada działania (WARP ArDM)ndash Sposoby eliminacji tła doświadczalnego

bull Symulacja oddziaływań neutronoacutew przy użyciu Geant4

3

Pierwsze dowody na istnienie Ciemnej Materii

Problem bdquobrakującej masyrdquo- 1933 r - Fritz Zwicky gromada COMA Prędkość obrotu galaktyk wokoacuteł

wspoacutelnego środka masy zbyt duża aby mogły one tworzyć układ związany

Rozwiązanie

ok 90 masy bdquoniewidocznardquo

Zwicky

gromada COMA

4

Pomiar krzywych rotacji galaktyk

sferyczne halo ciemnej materii otaczające

galaktykę

V~r-12V~r

5

Pomiar gęstości materii we Wszechświecie - kolejne dowody

Większość materii we Wszechświecie to ciemna materia Pomiar promieniowania gwiazd i materii międzygwiezdnej

=gt materia bdquoświetlistardquolumni ~ 0006

Pomiar oddziaływań grawitacyjnych (np rotacja galaktyk) =gt materia bdquograwitacyjnardquo

m ~ 03

roacutewnania ewolucji Wszechświatagęstość krytyczna c = 3H28G (m = c)

Pomiar promieniowania mikrofalowego tła (WMAP ndash 2003 r)

m = 029 007

tot = 102 002bdquopłaskirdquo Wszechświat

m

6

Pomiar gęstości materii we Wszechświecie

Większość ciemnej materii to materia niebarionowa

Model nukleosyntezy

b = 0040 0005 Promieniowanie mikrofalowe tła b = 0047 0006

Wnioski

mgtgt b =gt Ciemna Materia

mltlt1 =gt Ciemna Energia

7

Ciemna materia - klasyfikacja

bull Barionowa Ciemna Materia - np brązowe karły gwiazdy neutronowe czarne dziury - MACHOrsquos (Massive Astronomical Compact Halo Objects)bull Niebarionowa Ciemna Materia

ndash bdquogorącardquo (Hot Dark Matter - HDM) cząstki relatywistyczne np neutrinandash bdquozimnardquo (Cold Dark Matter - CDM) cząstki nie-relatywistyczne np WIMP-y (Weakly Interacting Massive Particles) - wolne masywne neutralne cząstki słabo oddziałujące z

materią

CDM HDM

Klasyfikacja Ciemnej Materii

bottom-up top-down

bdquozimnardquo czy bdquogorącardquo

~ 4

~ 23

8

WIMP kandydat na bdquoZimnąrdquo Ciemną Materię

Słabo Oddziaływująca Masywna Cząstka (WIMP ndash Weakly Interacting Massive Particle)

Poszukujemy cząstek

Neutralnych Długożyciowych (z ~ czas życia Wszechświata) Masywnych ( M ~ 100 GeV) Słabo odziałujących z materią

neutralino (SUSY) - najlżejsza cząstka supersymetryczna LSP (Lightest Supersymmetric Particle) jest stabilna

dobry kandydat na WIMP-a

neutralino() 18 GeV lt M lt 7 TeV

9

Metoda detekcji bezpośredniej

Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor

+ (AZ)w spoczynku + (AZ)odrzut

mierzymy energię jąder odrzutu z elastycznego rozpraszania

WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu

M = 100 GeVc2 ltTodrzutugt = 24 keV

bull prędkość WIMP-oacutew w halo rozkład Maxwella-Bolzmanna ze średnią prędkością względem centrum Galaktyki = 0

bull V 230 kms (względem Ziemi) -gt określa śred T

bull ndash gęstość WIMP-oacutew w halo galaktycznym (~ 03 GeVc2 middot1cm3)


model halo

Ar

+ =widmo energii jąder

odrzutu z oddziaływania

WIMP-oacutew (symulacja)

11

Techniki detekcji sygnału

ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja

Poacutełprzewodniki Ge SiTPC DRIFT

Detektory kriogeniczneCRESST Rosebud Al2O3

NaI CsI CaF LXeDAMA NAIAD ZEPLIN I

LXe+GXe Zeplin II XENON LAr+GAr WARP ARDM

CaWO4 CRESST ROSEBUD

Ge Si CDMS EDELWEISS

12

Częstość zdarzeń Efekt modulacji sezonowej

Sumaryczna prędkość Ziemi i Słońca względem centrum

galaktyki

Maksimum ndash 2 czerwiec - V 248 kmh

Minimum ndash 2 grudzień - V 219 kmh

Liczba rejestrowanych przypadkoacutew (Rate)

V ndash średnia prędkość cząstki WIMP

względem nukleonu (tarczy) ndash ZALEŻY OD

PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms

ndash gęstość WIMP-oacutew w halo galaktycznym

ndash elastyczny przekroacutej czynny zależny od rodzaju sprzężenia WIMP-nukleonczynnika postaci F(q2) SUSY

13

Aktualne limity doświadczalne

bull DAMA 107731 kgbulld (7 lat 100 kg NaI)

bull Inne eksperymenty - nie stwierdzono przypadkoacutew oddziaływania Ciemnej Materii Np CDMS 194 kgbulld (526 dni 1kg Ge 02 kg Si)

bull Wartości powyżej linii są wykluczane na poziomie ufności 3

DAMA NaI obszar 90 CL

CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)

XENON (100kg)przewidywanie

SUSY

14

Przewidywania dla projektu ArDM(Argon Dark Matter)


Założenie proacuteg energetyczny detektora

ArDM = 30 keV

asymp 100 przyp ton dzień


dla = 10-46

asymp 1 przyp ton 100 dni

przy M = 100 GeVc2

15

Wymagania dla przyszłych eksperymentoacutew

WYMAGANIA

bull Duża masa detektora (trudne do zrealizowania przy użyciu detektoroacutew poacutełprzewodnikowych) -gtgt perspektywa wykorzystania GAZOacuteW SZLACHETNYCH ARGONU KSENONU

bull Niskie tło eksperymentalne (podziemne laboratoria system osłon)

bull Skuteczne metody eliminacji przypadkoacutew tła w doświadczeniu (aktywna selekcja przypadkoacutew staranne symulacje poziomu tła)

16

Tło eksperymentalne ndash 2 klasy przypadkoacutew

głoacutewne źroacutedło tław doświadczeniu

e-

e-n n

Neutrony i WIMPy taki sam sygnał

Głoacutewnie niskoenergetyczne neutrony TN lt 10 MeV(radioaktywność otoczenia i oddziaływania mionoacutew)

Wielokrotne rozpraszanie neutronoacutew w detektorze ndash jedyne kryterium

~ 106 dzień

~ 103 dzień

Konstrukcja detektora powinna umożliwiać

eliminację tła

17

Detektor dwufazowy ndash zasada działania

czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18

Detektor dwufazowy ndash eliminacja tła

S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z

z testoacutew detektora argonowego (WARP)

symulacja dla detektora LAr - neutrony vs fotonyArDM)

proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)

Detektor dwufazowy ndash przykłady rozwiązań

300 cm

WARPWimp Argon Programme

ArDMArgon Dark

Matter

60 cm

100 litroacutew ~ 700 litroacutew

20

Tło neutronowe

SYMULACJE ndash w jakim celu

projekt detektora (wymagania dla system osłon aktywnego veta)

określ prawd wielokrotnego rozpraszania

określ czułości detektora analiza danych z doświadczenia

bull sygnał z oddziaływania WIMP-oacutew i neutronoacutew taki sam w detektorze

bull redukcja tła neutronowego większa czułość detektora

21

energia neutronoacutew [MeV]

liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1

Źroacutedła neutronoacutew

NEUTRONY ndash źroacutedła

- spontaniczne rozszczepienie 238U

- reakcje (n) z szeregoacutew prom z rozpadoacutew UTh

- produkcja przez miony kosmiczne

energia neutronoacutew [keV]

str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]

z elementoacutew detz mionoacutewze skały

22

Symulacja Geant4 dla projektu ArDM

I etap(monoenergetyczne neutrony)

oddziaływanie neutronoacutew w LAr TN lt 20 MeV analiza procesoacutew wychwyt neutronu elastyczne

rozpraszanie

II etap (rozkłady energii początkowej neutronoacutew) oddziaływanie neutronoacutew tła w cylindrze z LAr widma energii odrzutu prawd wielokrotnego rozpraszania oddziaływania

wychwytu droga pomiędzy oddziaływaniami

23

Wychwyt neutronoacutew w LAr

Rozkład energii fotonoacutew z wychwytu neutronoacutew w LAr (argon naturalny 40Ar - 996 36Ar - 0337 38Ar - 0063)

Energia początkowa neutronoacutew = 10 eV

Średnia liczba powstających w wychwycie = 35

24

Rozpraszanie elastyczne neutronoacutew w LAr

coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT

Widmo energii jąder odrzutu 40Ar

dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25

Neutrony ze skały ndash przykład analizy

Rozkład energii początkowej

Widmo energii jąder odrzutu

n = 38bull10-6 nscm2

całkowity strumień neutronoacutew ze skały

(dane z lab Canfranc) 10 keV threshold

r=40 cm

h=120 cm

geometria

13200 wchodzących neutronoacutew na dzień

550 neutronoacutew na godzinę

1 neutron co ~ 65 sec

26

Neutrony ze skały ndash

przykład analizy13200

n dzień

Poddział ~57 7500 n dzień

Pwielokrot~53

prawd wiel oddz dla oddz

neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień

rozdzielczość 2 cm rejestracja 97 wiel oddziaływań

3600 n dzień

dodanie moderatora zmniejszenie

strumienia 106 razy

1 n rok

liczba niezident neutronoacutew

27

Podsumowanie

Ciemna Materia (23) Ciemna Energia (73) jedna z największych zagadek astrofizyki oraz fizyki cząstek elementarnych

Proacuteby rejestracji oddziaływań cząstek Ciemnej Materii wiele projektoacutew perspektywy wykorzystania gazoacutew szlachetnych (dwufazowe detektory argonowe ksenonowe)

Tło eksperymentalne znacząco obniża czułość detektora

Jednym z realizowanych projektoacutew jest eksperyment ArDM

- projekt detektora (CAD)- testy ndash pomiar światła (PMT) ładunku (LEM) HV- symulacje ndash tło doświadczalne odczyt sygnału

BACKUBACKUPP

29

Pomiary gęstości materii we Wszechświecie - kolejne dowody

Większość materii we Wszechświecie to ciemna

materia Pomiar promieniowania gwiazd i materii międzygwiezdnej =gt materia bdquoświetlistardquo lumni ~ 0006 Pomiar oddziaływań grawitacyjnych (np rotacja galaktyk) =gt materia bdquograwitacyjnardquo m ~ 03

Einstein -gt roacutewnania ewolucji Wszechświata

gęstość krytyczna c = 3H28G (m = c)


tot = 102 002 m = 029 007bdquopłaskirdquo

Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM

HDM problemz tworzeniem

niewielkich struktur

Symulacja ewolucjistruktur materii

CDM za dużo małych struktur

Teleskop Hubblersquoa

31

WIMP-y a teoria Superstrun (SUSY)

bull Teoria rozwiązuje tzw problem hierarchii dlaczego MPlanck gtgt ME-S Dlaczego masy cząstek są tak niewielkie w poroacutewnaniu do masy Plancka Rozwiązanie polega na wprowadzeniu zestawu masywnych cząstek w ten sposoacuteb że każdej cząstce elementarnej z Modelu Standardowego odpowiada pewien supersymetryczny partner Fermionom odpowiadają supersymetryczne bozony nośnikom siły ndash bozonom ndash sfermiony

bull Teoria wprowadza nową wielkość kwantową tzw parzystość R (R=+1 dla cząstek MS oraz ndash1 dla cząstek supersymetrycznych) Parzystość R jest multiplikatywną liczbą kwantową jej zachowanie ma daleko idące konsekwencje

- proton jest stabilny

- cząstki SUSY produkowaneannihilują zawsze w parach

- rozpadają się na nieparzystą liczbę cząstek SUSY

- najlżejsza cząstka supersymetryczna LSP (Lightest Supersymmetric

Particle) jest stabilna ndash zachowuje się jak ciężkie neutrino

neutralino ()aktualne limity na masę neutralina (LEP) 18 GeV lt M lt 10

TeV

32

33

DAMA NaI (~100kg) DArk MAtter

bull Laboratorium Gran Sasso we Włoszech (4000 mwe)

bull 1996 ndash lipiec 2002 (7 cykli zbierania danych)

bull Detekcja oparta na kryształach NaI - 10 x 97 kg 100 kg sygnał rejestrowany w każdym z detektoroacutew przez dwa fotopowielaczeProblem z odroacuteżnieniem tła

bull Energie gt 2 keVbull Ekspozycja - 107731

kgbulldni bull LIBRA ( ~250 kg) ndash działa

od marca 2003

34

DAMA ndash sezonowa modulacja sygnału

Odkrycie ciemnej materiiCharakterystyki sygnału cos(t) okres jednego roku faza ndash latozima niskie energie amplituda 7 sygnał w jednym

detektorze

bdquoJaki inny efekt fizyczny spełniawszystkie 6 kryterioacutewrdquo

Źroacutedło astro-ph0311046 3 Listopad 2003

dopasowanie Acos[(t-t0)]

A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35

bull CDMS II Stanford (2001-2002) głęb 10 m (17 mwe)

bull CDMS II Soudan Lab (2003-2005)głęb 713 m (2090 mwe)redukcja tła neutronowego

z ~1kgdzień do ~1kgrok

bull Detektory Ge (każdy 250g) oraz Si (100g)Dwa niezależne pomiary energii odrzutu jonizacja fonony

bull Energie 10-100 keV (DAMA gt 2 keV)

CDMS (Cryogenic Dark Matter Search)

T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1

6 detektoroacutew ZIP 3xGeSiGeSi (1kg Ge 02kg Si)

ZIP (Z-dependent

Ionization and Phonon) detectorgrubość ndash 1

cm średnica 75 cm

37

CDMS II ndash wyniki (Soudan Lab)

bull bdquoIonization yieldrdquo (stosunek energii z jonizacji do energii z fononoacutew) zależy silnie od typu rozpraszania

bull Większość cząstek tła (elektrony gammy) rozprasza się na elektronach

bull WIMP-y oraz neutrony oddziałują z nukleonami

Kalibracja Wyniki (194 kgbulld)

3 maj 2004

38


bull Nie stwierdzono przypadku oddziaływania z ciemną materią ekspozycja 194 kgbulld (526 dni 1kg Ge 02 kg Si)

bull Wartości powyżej zaznaczonego limitu są wykluczone na poziomie ufności 3

3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39

Metoda detekcji pośredniej

Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

2

Plan wystąpienia

bull Ciemna Materia

bull Zasady detekcji bezpośredniej

bull Dwufazowy detektor argonowy

ndash Zasada działania (WARP ArDM)ndash Sposoby eliminacji tła doświadczalnego

bull Symulacja oddziaływań neutronoacutew przy użyciu Geant4

3




Rozwiązanie


Zwicky

gromada COMA

4



galaktykę

V~r-12V~r

5





m ~ 03



m = 029 007


m

6



Model nukleosyntezy


Wnioski



7




materią

CDM HDM


bottom-up top-down


~ 4

~ 23

8








9


Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor



WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

3




Rozwiązanie


Zwicky

gromada COMA

4



galaktykę

V~r-12V~r

5





m ~ 03



m = 029 007


m

6



Model nukleosyntezy


Wnioski



7




materią

CDM HDM


bottom-up top-down


~ 4

~ 23

8








9


Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor



WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

4



galaktykę

V~r-12V~r

5





m ~ 03



m = 029 007


m

6



Model nukleosyntezy


Wnioski



7




materią

CDM HDM


bottom-up top-down


~ 4

~ 23

8








9


Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor



WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

5





m ~ 03



m = 029 007


m

6



Model nukleosyntezy


Wnioski



7




materią

CDM HDM


bottom-up top-down


~ 4

~ 23

8








9


Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor



WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

6



Model nukleosyntezy


Wnioski



7




materią

CDM HDM


bottom-up top-down


~ 4

~ 23

8








9


Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor



WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

7




materią

CDM HDM


bottom-up top-down


~ 4

~ 23

8








9


Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor



WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

8








9


Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor



WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

9


Todrzutu~ keV

Jądro odrzut

u

detektor



WIMP-oacutew

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

10

Energia odrzutu






model halo

Ar




11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

11


ENERGIA ODRZUTU

scyntylacja

ciepłojonizacja







12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

12



galaktyki






PORY ROKU

R ~ middotVmiddot

= 30o

VZiemia = 30 kms



13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

13






CDMS II 2004 (Ge)

Edelweiss (Ge)


SUSY

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

14




ArDM = 30 keV



dla = 10-46


przy M = 100 GeVc2

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

15


WYMAGANIA




16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

16



e-

e-n n




~ 106 dzień

~ 103 dzień


eliminację tła

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

17


czas dryfu [s]

amp

litu

da

[jed

n

aut

]am

pli

tud

a [m

V]

czas dryfu [s]

neutron

elektron

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

18


S2S1

zlic

zen

iap

rzed

z



proacuteg

e

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

19

170 cm

LEM

fotopowielacze

Ar (10 cm)

LAr (120 cm)


300 cm


ArDMArgon Dark

Matter

60 cm


20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

20

Tło neutronowe







21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

21


liczb

a n

eutr

on

oacutew

M

eV-1 m

ion

-1







str

um

ień

[c

m-2s-1

ke

V-1 ]


22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

22




rozpraszanie



23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

23





24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

24


coscoscos~

d

ddT

d

dddN ArAr

)cos1(

2)(sincos1 2

2

22

2

2

2

Arn

nArnnAr

n

Ar

Arn

nnAr

Mm

mMTmM

m

M

Mm

mTT


dla TN = 2 MeV

TnltltM

n

nierelat

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

25







r=40 cm

h=120 cm

geometria




26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

26



n dzień


Pwielokrot~53


neutronoacutew

7500 ndash 4000

= 3500n dzień


3600 n dzień


strumienia 106 razy

1 n rok


27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

27

Podsumowanie






BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

BACKUBACKUPP

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

29








Wszechświat

1

=1

gt1

m

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

30

CDM vs HDM






31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

31










TeV

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

32

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

33







od marca 2003

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

34



detektorze




A = (00200 00032) cpdkgkeV

t0 = (140 22) day

T = (100 001) year

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

35







T lt 001 K

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

36

CDMS

Wieża 1


ZIP (Z-dependent


cm średnica 75 cm

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

37






3 maj 2004

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

38




3 maj 2004

DAMA NaI

obszar 90 CL

CDMS II (2004)

CDMS II (Stanford)

Edelweiss

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

39


Słońce

Ziemia

scatt

capture

annihilation

int int

HZW

ll

qq

00 HZttbbcc

detektor

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

40

Argon vs Ksenon

Slide 1

Slide 28

Poszukiwanie cząstek Ciemnej Materii przy użyciu dwufazowego detektora argonowego

Documents

Transcript of Poszukiwanie cząstek Ciemnej Materii przy użyciu dwufazowego detektora argonowego