Projektbeschreibung
Mit neuem kryogenen Detektor auf der Suche nach Teilchen Dunkler Materie
Die Astronomie geht davon aus, dass etwa 20 % aller Materie aus normaler Materie wie Sternen, Galaxien, Atomen und Lebensformen besteht, während die Dunkle Materie den restlichen Anteil bildet. Die mysteriöse Natur Dunkler Materie ist nach wie vor in geheimnisvolles Dunkel gehüllt, es gibt jedoch die Annahme, dass sie aus bislang unentdeckten subatomaren Teilchen besteht. Es gibt überzeugende Indizien dafür, dass diese subatomaren Teilchen leichter sind, als bisher angenommen. Um sie entdecken zu können, sind Schwellenwerte zur Energieerkennung und zur Ausblendung von Hintergrundrauschen notwendig, die Detektoren gemäß dem aktuellen Stand der Technik nicht bieten können. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt SELENDIS wird eine neuartige kryogene Detektortechnologie entwickeln, die als Einzelektronen-Kernrückstoßdiskriminierung bezeichnet wird und die Fähigkeit, leichte Teilchen Dunkler Materie zu erkennen, verbessern sollte. Der vorgestellte Detektor wird es zum ersten Mal in der Geschichte der Suche nach Dunkler Materie ermöglichen, Teilchenarten bis hin zu einzelnen Elektronen genau zu unterscheiden.
Ziel
Ordinary matter - which includes stars, galaxies, and the human body - only accounts for 20% of the total mass of the Universe. The missing mass consists of so-called Dark Matter (DM) which, while invisible, betrays its presence through gravitational effects on its surrounding environment. For the past several decades, DM particles have been extensively sought after but yet, keep eluding detection. Why? There is now compelling reasons to believe that these particles are lighter than first-anticipated. As a result, their discovery requires energy detection thresholds and background discrimination capabilities beyond state-of-the-art detector performance. The goal of this research proposal is to enable a potential light DM discovery. To achieve this aim, I want to develop a novel cryogenic detector technology called SELENDIS (Single ELEctron Nuclear recoil DIScrimination). The proposed detector will allow for the first time in DM search history for particle-type identification down to single electrons. After only two weeks of data taking, SELENDIS’ sensitivity to light DM will exceed that of state-of-the-art experiments. Based on my 6 years experience in DM searches, I will develop advanced competencies in cryogenics, cold-electronics, signal treatment, to cite but a few, in a multidisciplinary framework. I will work in a laboratory equipped with a cryostat with world-leading vibration levels within a team of experts in the development of cryogenic detectors for DM searches with EDELWEISS and low-energy neutrino physics with RICOCHET. Hosted in a top-class institution (IPNL/CNRS), this 24-month Marie Curie fellowship will support my future scientific career by providing me with technological competencies, broadening my network opportunities and developing my leadership capabilities. Because SELENDIS represents the next generation of light DM detectors, this research will contribute to European excellence and competitiveness in a frontier research field.
Wissenschaftliches Gebiet
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Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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MSCA-IF-EF-ST - Standard EFKoordinator
75794 Paris
Frankreich