Étude du bruit de fond induit par les muons dans l'expérience EDELWEISS-II

N° d'ordre : DU 1975, EDSF : 594The EDELWEISS experiment aims to detect WIMPs, weakly interactive massive particles, which could possibly amount for all or part of the dark matter in the universe. It measures the energy released by nuclear recoils produced by the elastic collision of a WIMP in an ordinary matter target. Due to the very small interaction cross-section of WIMP with nucleons, which leads to an extremely low expected event rate (< 1 event/kg/year), and due to the relatively small deposited energy (< 100 keV), the nuclear recoil signal of WIMP events can be mimiced by neutrons coming from natural radioactivity or induced by muons. The present work is devoted to study the muon-induced background. Performances of the muon veto of the EDELWEISS-II experiment are presented and detection of muons and showers discussed. The first muon veto-bolometers coincidences has been performed on two 4-month physics runs in 2007 and 2008 and leads to a result of 0.043± 0.015 coinc/kg/d for a recoil energy ER<250 keV.L'expérience EDELWEISS a pour but de détecter des WIMPs, particules massives faiblement interactives, qui pourraient composer la matière noire de l'univers. Elle mesure l'énergie libérée lors de la collision élastique d'un WIMP sur un noyau de matière ordinaire. Du fait de sa très faible section efficace d'interaction, qui conduit à un taux d'évènement extrêmement bas (< 1 evt/kg/an), et du fait du faible dépôt d'énergie (< 100 keV), le signal de recul nucléaire des WIMPs peut être imité par des neutrons de la radioactivité ambiante ou induits par des muons. Cette thèse est dédiée à l'étude du bruit de fond induit par les muons. Les performances du véto muon de l'expérience EDELWEISS-II sont présentées et la détection des muons et de leur gerbes discutés. Les premières coïncidences entre le véto muon et les bolomètres ont été réalisées sur deux prises de données de 4 mois de 2007 et 2008 et conduisent à un résultat de 0.043±0.015 coinc/kg/j pour une énergie de recul de ER