用于轻暗物质搜寻的 Skipper-CCD 中单电子事件的起源与表征
摘要
本手稿总结了 SENSEI（Sub-Electron-Noise Skipper-CCD Experimental Instrument，亚电子噪声 Skipper-CCD 实验装置）合作组内的工作，该合作致力于利用 Skipper-CCD 搜寻轻暗物质。首先，它提出了为建立与暗物质信号相容事件的选择标准而开发的数据获取与处理协议。该协议还促成了用于研究与表征影响暗物质搜寻测量质量现象（Fano 因子测量、康普顿本底确定以及高能表面本底表征）的结构与工具，这些均在本工作中完成。其次，讨论了针对 Skipper-CCD 中单电子事件起源开展的全面研究，该研究使得能够选择探测器运行参数并提升暗物质搜寻中的探测灵敏度。其中强调了单电子事件与高能事件间空间关联的表征，以及其他已开发的事件选择标准，以及为减少运行期间发光源而对输出器件进行的优化。作为该研究的结果，报道了 CCD 中迄今测得的最低暗电流与杂散电荷水平。最后，呈现了 SENSEI 最新发表的结果。所得到的轻介质散射限制在全部所研究质量范围内均为迄今最佳，而重介质则在质量低于 10 MeV 时最佳。在暗物质吸收方面，报道了 10 eV 以下最严格的限制。这些结果仅使用了 SENSEI 总规划曝光的极小部分，却使 Skipper-CCD 成为全球轻暗物质搜寻的引领者。
引用
@article{arxiv.2309.10458,
title = {Origin and characterization of single-electron events in Skipper-CCDs for light dark matter searches},
author = {Mariano Cababie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.10458},
year = {2023}
}
备注
This document is an English translation of a Ph.D. Thesis. The original version of this thesis was written in Spanish and is available for reference online in the digital archive of Ph.D. theses at the UBA, Argentina. This translation is unofficial and has been attempted by the author solely for the purpose of facilitating its diffusion and wider accessibility to the scientific community