SuperCDMS
SuperCDMS (Super Cryogenic Dark Matter Search) ist ein Experiment zur direkten Suche nach dunkler Materie mit Halbleiterdetektoren bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt. Das SuperCDMS SNOLAB Experiment wird im SNOLAB, einem unterirdischen Labor in Kanada, durchgeführt. In einer Tiefe von 2 km im SNOLAB wird der Hintergrund, der durch die Wechselwirkung mit kosmischer Strahlung entsteht, stark unterdrückt.
Abgesehen von der Abschirmung durch die Erde sind die Detektoren durch Kupfer, Blei und Polyethylen abgeschirmt, um den radioaktiven Hintergrund im Labor zu reduzieren. Ein Verdünnungskühlschrank wird verwendet, um die Detektoren in einer abgeschirmten Box namens SNOBOX auf ~14mK zu halten. Für die Übertragung der Signale von den Detektoren und die Erfassung durch das Datenerfassungssystem wird eine speziell angefertigte Elektronik verwendet, die bei niedrigen Temperaturen funktioniert.
Die einzelnen SuperCDMS-Detektoren sind aus Silizium und Germanium Kristallen gefertigt. Teilchen, die den Detektor durchqueren, wechselwirken mit den Kernen und Elektronen der Atome im Detektor und erzeugen Phononen, d. h. anschaulich Schwingungen im Kristallgitter, und geladene Teilchen durch Ionisierung. Die Seiten des Detektorkristalls sind mit supraleitenden Sensoren versehen, um die von den Teilchen durch Ionisierung und Phononen abgegebene Energie zu messen.