Calibración de la curva penetración-difusión para CCDs fabricados sobre silicio de alta resistividad

SOFO HARO, MIGUEL; FERNANDEZ MORONI, GUILLERMO; BERTOU, XAVIER; PAOLINI, EDUARDO; TIFFENBERG, JAVIER; ESTRADA, JUAN; CANCELO, GUSTAVO; BLOSTEIN, JUAN JERÓNIMO

Tandil

Congreso; Reunión de la Asosiciación de Fisica Argentina; 2014

Las características de los nuevos dispositivos CCDs (Charge Coupled Devices), como el bajo nivel de ruido, buena resolución espacial y la posibilidad de fabricarlos con una masa de detección entre 1 y 5 gramos, ha permitido su nueva utilización en la detección de partículas. Dos de las aplicaciones novedosas desarrolladas en esta ́área han sido: DAMIC, que es un experimento de detección directa de materia oscura que utiliza como material de blanco los átomos de silicio de los detectores, que actualmente se encuentra funcionando en el laboratorio subterráneo SNOLAB en Canadá; y CONNIE que es un experimento para la deteccion de neutrinos de baja energía provenientes de un reactor nuclear, a través de la interacción coherente entre el neutrino y el núcleo de los ́átomos de silicio. En ambas aplicaciones la energıa depositada por estas partículas es muy baja haciendo necesaria una precisa calibración de los dispositivos a fin de separar los eventos esperados de los eventos espurios. Una interesante características de los CCDs utilizados, es que permiten evaluar la profundidad en la dirección de su espesor (250-650um) donde ocurrió la deposición de energía en función e la difusión que presenta el evento. Esta cualidad permite separar deposiciones de energía de partículas espurias como electrones y fotones de baja energía con poca penetración en el silicio, de aquellas deposiciones de las partículas de interés, cuya probabilidad de interacción es similar en todo el espesor. En este trabajo se presenta un procedimiento que utiliza un estimador de máxima verosimilitud para medir la curva difusión de los eventos esperados en función de la profundidad de deposición, de forma de proveer una forma de calibración de los detectores que no requiera interrumpir su funcionamiento normal en el experimento. El algoritmo utiliza los eventos medidos de los rayos-X producidos por fluorescencia en los materiales que rodean los dispositivos en el sistema del experimento.