Silicon photomultipliers calibration and performance for ReD experiments low-energy measurements (2025)
- Authors:
- Autor USP: DIAS, LUCAS KER SOARES - IF
- Unidade: IF
- DOI: 10.11606/D.43.2025.tde-23052025-182551
- Subjects: COSMOLOGIA; MATÉRIA ESCURA
- Keywords: CALIBRAÇÃO; CALIBRATION; DARK MATTER; DETECÇÃO DIRETA; DIRECT DETECTION; FOTOMULTIPLICADORES DE SILÍCIO; SILICON PHOTOMULTIPLIERS
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O conceito de matéria escura (ME), proposto inicialmente por Jan Oort e Fritz Zwicky há mais de 70 anos, foi desenvolvido para explicar os movimentos de galáxias gravitacionalmente ligadas em aglomerados. Ao longo das décadas, extensas evidências foram reunidas, e a ME é, hoje, amplamente aceita como um pilar fundamental na explicação de inúmeros fenômenos astrofísicos e cosmológicos. No contexto da física de partículas, muitas teorias além do Modelo Padrão preveem naturalmente candidatos para a matéria escura. Um dos grupos de candidatos mais favorecidos são as Partículas Massivas de Interação Fraca (WIMPs), que explica a abundância observada de ME como uma relíquia térmica do Big Bang. Embora a maioria dos modelos sugira massas de WIMPs próximas à escala eletro-fraca (~100 GeV/c²), a ausência de detecção direta tem motivado um foco crescente em WIMPs mais leves, com massas abaixo de 10 GeV/c², e outros candidatos de ME leve. Este projeto de mestrado faz parte das investigações realizadas pelo grupo de física de astropartículas do IFUSP, especificamente dentro da colaboração DarkSide.Ele contribui para o Recoil Directionality Experiment (ReD), que visa melhorar a precisão das medições de energia de recuo nuclear na região de baixa massa da ME (<= 10 GeV/c² ). O experimento ReD utiliza um alvo de Argônio Líquido (LAr) em uma Câmara de Projeção Temporal (TPC) de duas fases em pequena escala, onde sinais ópticos são coletados por meio de Fotomultiplicadores de Silício (SiPMs). O principal objetivo deste trabalho é a calibração dos SiPMs, responsáveis por detectar sinais originados de interações de nêutrons (análogas às de ME) com o alvo de LAr. Essa calibração estabelece uma correlação entre a energia medida em fotoelétrons (PEs) pelos SiPMs e a energia depositada na TPC.
- Imprenta:
- Data da defesa: 12.05.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
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-
ABNT
DIAS, Lucas Ker Soares. Silicon photomultipliers calibration and performance for ReD experiments low-energy measurements. 2025. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-23052025-182551/. Acesso em: 30 mar. 2026. -
APA
Dias, L. K. S. (2025). Silicon photomultipliers calibration and performance for ReD experiments low-energy measurements (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-23052025-182551/ -
NLM
Dias LKS. Silicon photomultipliers calibration and performance for ReD experiments low-energy measurements [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 30 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-23052025-182551/ -
Vancouver
Dias LKS. Silicon photomultipliers calibration and performance for ReD experiments low-energy measurements [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 30 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-23052025-182551/ - Study of low-energy nuclear recoils in liquid argon with the ReD experiment
- DarkSide-20k sensitivity to light dark matter particles
- Flow and thermal modelling of the argon volume in the DarkSide-20k TPC
- Characterization of low energy argon recoils with ReD and ReD+
- Production, quality assurance and quality control of the SiPM Tiles for the DarkSide-20k Time Projection Chamber
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