Search

A large number of astrophysical and cosmogical observations promote the fact that 80\% of the matter in the Universe is made of an unknown dark matter weakly interacting with the ordinary matter, the dark matter. However little is known about it, and its nature remains one of the unknown of modern physics. Nowadays the vast majority of the direct detection dark matter experiments didn’t detect anything. The Dark Matter In CCDs (DAMIC) experiment at SNOLAB is one of them, and uses Charged Coupled Devices, silicon semi-conductors, as detectors. My work within the DAMIC collaboration was mainly focused on the construction of the radioactive background model with the GEANT4 toolkit. To start we will introduce the DAMIC at SNOLAB experiment and present the simulation of the experiment, from the generation of primary particle to the simulation of the detector behavior to the energy deposit of the particles simulated. Then I will show you the origins and characteristics of the different radioactive isotopes present in the experiment, information that we retrieved from papers, screening measurement and analysis. To finish I will present the radioactive background model coming from the fit of the simulations to the data and the sensibility of the DAMIC experiment.; De nombreuses observations astrophysiques et cosmologiques tendent à favoriser le fait que 80% de la matière de l’Univers est constitué d’une matière inconnue et interagissant peu avec la matière ordinaire, la matière sombre. Cependant sa nature reste une des inconnues de la physique moderne. Actuellement la vaste majorité des expériences de détection directe de matière sombre n’ont encore rien détecté. L’expérience Dark Matter In CCDs (DAMIC) à SNOLAB est l’une d’entre elles et utilise des Charged Coupled Devices (CCDs, semi-conducteurs en silicium, comme détecteur. Mon travail au sein de la collaboration DAMIC a été centré sur la production d’un modèle de bruit de fond radioactif à l’aide de l’outil GEANT4. On commencera par introduire l’expérience DAMIC à SNOLAB pour présenter la simulation de l’expérience, de la génération des isotopes radioactifs à la simulation de la réponse du détecteur aux dépôts d’énergies des particules simulées. J’exposerai ensuite les origines et caractéristiques des différents isotopes présents dans l’expérience, informations que l’on a obtenues grâce à des mesures dites de screening, des publications et analyses. Pour terminer je présenterais le modèle de bruit de fond radioactif issu de l’ajustement des simulations au données et la sensibilité de l’expérience DAMIC.

A large number of astrophysical and cosmogical observations promote the fact that 80\% of the matter in the Universe is made of an unknown dark matter weakly interacting with the ordinary matter, the dark matter. However little is known about it, and its nature remains one of the unknown of modern physics. Nowadays the vast majority of the direct detection dark matter experiments didn’t detect anything. The Dark Matter In CCDs (DAMIC) experiment at SNOLAB is one of them, and uses Charged Coupled Devices, silicon semi-conductors, as detectors. My work within the DAMIC collaboration was mainly focused on the construction of the radioactive background model with the GEANT4 toolkit. To start we will introduce the DAMIC at SNOLAB experiment and present the simulation of the experiment, from the generation of primary particle to the simulation of the detector behavior to the energy deposit of the particles simulated. Then I will show you the origins and characteristics of the different radioactive isotopes present in the experiment, information that we retrieved from papers, screening measurement and analysis. To finish I will present the radioactive background model coming from the fit of the simulations to the data and the sensibility of the DAMIC experiment., De nombreuses observations astrophysiques et cosmologiques tendent à favoriser le fait que 80% de la matière de l’Univers est constitué d’une matière inconnue et interagissant peu avec la matière ordinaire, la matière sombre. Cependant sa nature reste une des inconnues de la physique moderne. Actuellement la vaste majorité des expériences de détection directe de matière sombre n’ont encore rien détecté. L’expérience Dark Matter In CCDs (DAMIC) à SNOLAB est l’une d’entre elles et utilise des Charged Coupled Devices (CCDs, semi-conducteurs en silicium, comme détecteur. Mon travail au sein de la collaboration DAMIC a été centré sur la production d’un modèle de bruit de fond radioactif à l’aide de l’outil GEANT4. On commencera par introduire l’expérience DAMIC à SNOLAB pour présenter la simulation de l’expérience, de la génération des isotopes radioactifs à la simulation de la réponse du détecteur aux dépôts d’énergies des particules simulées. J’exposerai ensuite les origines et caractéristiques des différents isotopes présents dans l’expérience, informations que l’on a obtenues grâce à des mesures dites de screening, des publications et analyses. Pour terminer je présenterais le modèle de bruit de fond radioactif issu de l’ajustement des simulations au données et la sensibilité de l’expérience DAMIC.

Ce rapport est le résultat du travail commun et collaboratif entre deux groupes d’enseignants, un de l’Université Cadi Ayyad de Marrakech et un autre de l’Université d’Évora. Tout au long des années cette coopération a abouti à plusieurs conclusions, dont une des plus intéressantes c’est le terrain à exploiter : la ville de Safi. Là, on trouve un patrimoine d’origine portugaise à côté d’un autre bien marocain. Cependant, dans la ville, on comprend comme les gens vivent bien avec cette diversité, ce qui a contribué à bâtir une identité spéciale. D’une autre part, c’est assez claire la richesse de tout ce patrimoine : la musique traditionnelle, les pratiques liées à la mer et l’incroyable école de céramique de Safi se mélangent avec les châteaux et les murailles d’origine portugaise et les anciennes structures islamiques, comme le minaret almohade de l’ancienne mosquée de Safi. La plus intéressante surprise pour les groupes des deux universités était de constater que, après la promotion de réunions et de colloques sur ces sujets, plusieurs associations culturales locales et des citoyens, nous ont soutenu à organiser un projet qui pourrait assurer des alternatives de développement pour la population de la ville. Ce rapport inclue des documents formels du projet, cela veut dire : le projet et l’équipe. On a considéré également important d’intégrer une partie importante du matériel produit au moment des rencontres qui ont eu lieu entre par les deux groupes de recherche, bien qu’une partie des résultats du travail de terrain qui a déjà été élaboré. Ce projet est, en quelque sorte, l’accomplissement de la promesse de ces chercheurs vers la population de Safi. Et le voilà ! Fundação para a Ciencia e a Tecnologia,FCT; CIDEHUS (Univ. Évora); Comune Urbane de Safi. Portuguese Studies Program, Univ. California Berkeley, EUA; Ministère de la Culture - Royaume du Maroc; Banco Santander.