The detection of Dark Matter with CCDs is challenged by several sources of background that can hide the signal left at the interaction of Dark Matter with the target of the detector. As this detection is a rare-event search because of the feeble interaction cross-section of dark matter with ordinary matter, a precise knowledge of the background is conditional for the success of the experiment. Among all these sources of background, it is to be highlighted the noise coming from the products of the decay of radiogenic nuclides present both in the components of the set up and the environment of the experiment. In particular, the ²¹⁰Pb isotope is especially harmful since the signal it leaves in the detector mimics the signal expected for DM.
In order to account for its contribution, highly accurate radioassay techniques are needed. Research in this direction has succeeded in developing a CCDs-based search for coincident decays with unprecedented sensitivity among direct measurements. In a joint proposal of DAMIC-M and the Underground Laboratory of Canfranc, a novel radioassay service based on this strategy is to be designed. Furthermore, this service would improve the efficiency of previous studies by using CCDs with skipper readout for the first time for this purpose. The study presented in this memory is devoted to the first tasks needed for its conceptual design the choice of the material for the vacuum chamber and the design of the shielding. Using Geant4-based simulations, the background rate for the major contaminants has been then obtained for different configurations.
La detección de materia oscura a través de CCDs se ve afectada por fuentes de fondo que pueden interferir en la interacción entre esta y el objetivo del detector. Debido a la débil interacción entre la sección eficaz de la materia oscura y la materia ordinaria, esta detección es un suceso poco frecuente, siendo por tanto imprescindible conocer con precisión las fuentes de fondo para la obtención de resultados satisfactorios. Entre todas estas fuentes de fondo, destaca el ruido proveniente de la descomposición de los nucleidos radiogénicos presentes tanto en los componentes del montaje como en el entorno del experimento. En particular, el isotopo ²¹⁰Pb es especialmente problemático ya que la señal que produce emula la esperada por la materia oscura.
Para poder considerar su contribución, se necesitan técnicas de radioanálisis muy precisas. La investigación realizada en esta dirección ha logrado desarrollar detecciones basadas en CCDs para decaimientos simultáneos con una sensibilidad sin precedentes en las medidas directas. En una propuesta conjunta del DAMIC-M y del Laboratorio Subterráneo de Canfranc, se ha planteado el diseño de un novedoso servicio de radioanálisis basado en esta técnica. Asimismo, este servicio mejoraría la eficiencia de los experimentos anteriormente realizados usando, por primera en este tipo de estudios, CCDs con lectura skipper. El presente trabajo tiene como objetivo abordar las primeras tareas necesarias en el diseño conceptual, la elección del material para la cámara de vacío y el diseño del blindaje. Se han utilizado simulaciones basadas en Geant4, obteniendo la tasa de fondo de los principales contaminantes para distintas configuraciones.
