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DEAP

DEAP-1 est un détecteur de matière noire à argon liquide de 7 kg. Nous visons une sensibilité de 10^-44 cm² pour une masse WIMP de 100 GeV. Pour ce faire, nous avons besoin d’une discrimination de forme d’impulsion ne retenant qu’un événement électromagnétique sur 10^-8 tout en conservant 50 % des événements avec recul nucléaire. DEAP-1 a été déployé à SNOLAB à l’automne 2007.

DEAP-1 utilise de l’argon liquide à la fois comme volume cible et comme moyen de détection. L’argon produit 40 photons par keV d’énergie déposée par les électrons. Ainsi, même des reculs nucléaires de faible énergie de l’ordre de 40 keV (équivalant à environ 12 keV d’énergie électronique) sont détectables.

Le plus grand bruit de fond anticipé à DEAP-1 provient de la désintégration bêta de l’argon-39, qui a une activité d’environ 1 Bq/kg dans l’argon naturel. Heureusement, la dépendance temporelle de la lumière produite par scintillation est très différente entre les événements électromagnétiques et les événements de recul nucléaire. Ceci s’explique par le fait que la majeure partie de l’énergie déposée par les reculs nucléaires laisse les atomes d’argon dans des dimères à l’état singlet qui se désintègrent en quelques nanosecondes. Cependant, les 2/3 des atomes d’argon lors d’événements électromagnétiques restent dans un état triplet avec une durée de vie de 1,5 microseconde. Ainsi, la dépendance temporelle des événements est très différente. Cela permet de construire un détecteur simple à phase unique et dont la masse peut être augmentée.