The search for dark matter using Charge-Coupled Devices (CCDs) requires a careful study of the background, since background signals can easily obscure or imitate the traces left by possible interactions of dark matter particles with the detector. High-resistivity silicon CCD technology has proven to be fundamental for performing precise radiopurity measurements and for building detailed background models, particularly in dark matter search experiments such as DAMIC at SNOLAB (Underground Laboratory, Canada), and it will be in future setups like the LBC and DAMIC-M, both located at the Underground Laboratory of Modane (France). The excellent spatial and energy resolution allows for detailed background identification, which for dark matter search will be used to reject these events. In our case, it is used to do radiopurity measurements. One of the most problematic sources of background in dark matter or neutrino experiments comes from the decay of radioactive isotopes present in the materials surrounding the detector. Among them, lead-210 is one of the most difficult to measure with the precision required in these experiments by current assay techniques. At DAMIC@SNOLAB, an upper limit on the bulk of the detector with ²¹⁰Pb was set at < 160 μBq/kg, which remains the most stringent limit to date. At Canfranc Underground Laboratory, we are working on setting a radiopurity service based on these features. We are planning to build a CCD test stand to perform these measurements. For this purpose, a cryostat with a vacuum chamber and a cryocooler with internal and external shielding will be designed. This project will try to determine the lowest sensitivity to ²¹⁰Pb in different radiative samples using various shielding configurations.
La búsqueda de materia oscura utilizando dispositivos de carga acoplada (CCDs) requiere de un estudio cuidadoso del fondo, ya que señales no deseadas pueden ocultar o imitar fácilmente los rastros que dejarían posibles interacciones de partículas de materia oscura con el detector. La tecnología de CCDs de silicio de alta resistividad ha demostrado ser fundamental para realizar medidas precisas de radiopureza y para generar modelos detallados del fondo, especialmente en experimentos de búsqueda de materia oscura como DAMIC en SNOLAB (Laboratorio Subterráneo de Canadá), y lo será también en futuras instalaciones como LBC y DAMIC-M, ambos ubicados en el Laboratorio Subterráneo de Modane (Francia).
La excelente resolución espacial y energética de estos dispositivos permite una identificación detallada del fondo. Mientras que en la búsqueda de materia oscura esta capacidad se emplea para rechazar eventos no deseados, en nuestro caso se aprovecha para realizar medidas de radiopureza. Una de las fuentes de fondo más problemáticas en experimentos de materia oscura o de neutrinos proviene de la desintegración de isótopos radiactivos presentes en los materiales que rodean el detector. Entre ellos, el plomo-210 es uno de los más difíciles de medir con la precisión que requieren estos experimentos mediante las técnicas actuales de análisis. En DAMIC@SNOLAB se estableció un límite superior de actividad del ²¹⁰Pb en el volumen del detector de < 160 μBq/kg, el más restrictivo hasta la fecha. En el Laboratorio Subterráneo de Canfranc, se está trabajando en el desarrollo de un servicio de radiopureza basado en estas capacidades. Se planea construir un sistema de pruebas con CCDs para llevar a cabo estas medidas. Para ello, se diseñará un criostato con cámara de vacío, un sistema de refrigeración criogénico y blindajes internos y externos.
Este proyecto busca determinar la sensibilidad mínima alcanzable del ²¹⁰Pb en diferentes muestras radiactivas utilizando distintas configuraciones de blindaje.
