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matière noire



La masse des étoiles et gaz interstellaires visibles semble ne former qu’environ 10 % de la masse estimée des galaxies. Depuis les années 1930, les physiciens cherchent à estimer la masse manquante de l’Univers appelée aussi matière sombre ou noire parce qu’elle émet peu ou pas de rayonnement. C’est pourquoi sont développées des cibles détectrices destinées à mesurer l’énergie de recul des noyaux de cette cible si elle est frappée par une particule de matière noire (comme un choc de billes de billard). Ces détecteurs doivent être enterrés, pour être à l’abri du rayonnement cosmique qui peut faire lui aussi reculer les noyaux du détecteur. L’expérience SIMPLE (pour Superheated Instrument for Massive ParticLe Experiments) est installée dans le LSBB, à une profondeur de 500 m. Les cibles détectrices sont des gouttelettes de liquide en surchauffe (la goutte reste à l’état liquide au-dessus de la température de vaporisation). Vieux principe mais technique relativement nouvelle dans ce domaine de recherche, l’interaction avec la matière noire ou une particule massive déclenche le passage instantané de la gouttelette à l’état de bulle. Cette augmentation brutale de volume génère une onde de choc facilement détectée par un petit microphone (un peu comme le bruit d’une goutte d’eau qui tombant sur une poêle brûlante se vaporise instantanément). Ces détecteurs fonctionnent en continu pendant des périodes pouvant aller jusqu’à trois mois

le projet "simple"



Les données acoustiques et les valeurs de la pression sont enregistrées par séquence de 8 minutes pour chaque détecteur. La température est également surveillée en permanence durant les mesures. L’analyse des enregistrements consiste en une série de procédures qui va permettre de ne conserver que les signaux susceptibles d’être émis par un WIMP.




M. Felizardo1, TA Girard1, I. Lazaro2, T. Morlat1, A.C. Fernandes1, J.G.Marques1, A. Kling1 and J. Puibasset3 (The SIMPLE collaboration)
1 - C2TN, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, E.N. 10 (km 139.7), 2695-066 Bobadela, LRS, Portugal
2 - Laboratoire Souterrain à Bas Bruit (UMS 3538 UNS/UAPV/CNRS), 84400 Rustrel–Pays d’Apt, France
3 - CRMD-CNRS and Université d’Orléans,



L’expérience est implanté dans une salle du laboratoire d’un volume de 60 m3 située à 518 m de profondeur, appelée GESA. L’instrumentation nécessaire au contrôle des conditions d’expériences et à l’acquisition des données est déportée à l’extérieur dans un couloir adjacent. Les détecteurs sont fabriqués au LSBB, dans la « salle blanche » du laboratoire, située à 70 m sous terre. Une fois achevés, ils sont installés dans le bassin du GESA. Par conséquent, de la création à l’utilisation, ils demeurent sous terre et bénéficient ainsi d’une protection optimale. La fabrication d’un détecteur nécessite 2 jours. La première étape de fabrication consiste à préparer, à partir des ingrédients de base que sont la glycérine, l’eau et la gélatine alimentaire, du gel purifié. Le gel est versé dans une bouteille placée ensuite dans un caisson hyperbare. Le fréon est alors injecté dans la matrice de gel sous des pressions de 10 bars ou plus et est ensuite fractionné en petites gouttes par agitation rapide. La dernière étape consiste en une série de refroidissements et de dépressurisations progressives pour parvenir au détecteur final. Le détecteur est alors scellé avec un bouchon, pourvu de passages pour les câbles des microphones et des capteurs de pression

https://sites.google.com/site/dm2011simple/