Tesis doctoral. Héctor Mirallas Sánchez (DFTUZ/CAPA)

DEFENSA DE TESIS DOCTORAL

Título: "Desarrollo de grandes planos de lectura Micromegas para experimentos de búsqueda de sucesos poco probables"
Doctorando: Héctor Mirallas Sánchez
(DFTUZ/CAPA)
Directores: Theopisti Dafní, Igor García Irastorza

Lugar: Sala de Grados de la Facultad de Ciencias,
Día y hora: lunes 15 de julio de 2024, 12:00 horas

RESUMEN:
El uso de TPCs (Time Projection Chambers) en los experimentos de Física de partículas ha ido creciendo desde su invención, y con ello el desarrollo de sus planos de lectura, hasta llegar a tamaños equivalentes a edificios. Pero su uso en los habitualmente denominados experimentos de sucesos poco probables ha sido más reciente.

Esta tesis se centra en los planos de lectura de carga para experimentos de búsqueda de sucesos poco probables que usan TPCs gaseosas como principio de detección, desarrollándose en el marco de dos de este tipo de experimentos: en el experimento PandaX-III, para la búsqueda de la desintegración doble beta sin neutrinos, y en el experimento TREX-DM, para la búsqueda del WIMP. En ambos casos se usa una TPC gaseosa de gran tamaño, haciendo necesario que el plano de lectura correspondiente también lo sea.

El futuro de ambos tipos de experimentos pasa por la construcción de detectores cada vez más grandes, y con ello los planos de lectura que llevan asociados. Tanto el experimento PandaX-III como el experimento TREX-DM usan planos de lectura Micromegas de tipo Microbulk. Esta tecnología se ha asentado en los últimos años y sufre de una mejora continua, aunque una de sus limitaciones consiste en los tamaños máximos que se pueden fabricar.

Además de los dos planos de lectura para ambos experimentos, en este trabajo también se desarrolla un nuevo plano de lectura combinado Micromegas más GEM (Gas Electron Multiplier), que permite una pre-amplificación de los electrones procedentes de la ionización en la TPC y, con ello, un aumento en la ganancia muy importante. Dentro de esta tesis también se desarrolla un detector de partículas alfa de alta sensibilidad, denominado AlphaCAMM, que forma parte de la estrategia de estos experimentos para reducir el nivel de fondo de los mismos.