ANALYSES OF DARK MATTER DIRECT DETECTION EXPERIMENTS BASED ON NON-RELATIVISTIC EFFECTIVE THEORY
- 주제(키워드) Dark Matter , Particle Physics , Phenomenology
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 Stefano Scopel
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 물리학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000063722
- UCI I804:11029-000000063722
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
전 세계에 걸쳐, 암흑물질의 가장 유력한 후보 중 하나인 Weakly Interacting Massive Particles(WIMPs)를 발견하기 위한 많은 실험이 시행되고 있다. 그러나, 아직 그 성질은 알려지지 않고 있다. 그러므로 새로운 성질을 알아내기 위해서는 model-independent 방법으로 다른 여러 실험들을 비교 분석하는 것이 필요하다. 실험적인 response function을 계산함으로써 cross section과 직접 검출 비율의 이론적 예측을 얻을 수 있고, WIMP-nucleus cross section에의 민감도 또한 구할 수 있다. 위와 같은 계산을 하기 위해서는 현존하는 대략 20여 개의 실험 데이터를 분석하여 여러 실험적 특성을 알아내야 한다. 하지만 각각의 실험들은 서로 다르게 세팅되어 있기에, 계산 방법이 매번 달라져 어려움이 있는 것이 사실이다. 우리 그룹은 Python 코드를 개발하여 이런 계산을 자동으로 할 수 있는 방법을 고안해냈다. 이 글에서는 non-relativistic effective theory에 기방하여 우리의 코드를 통해 어떻게 암흑 물질 실험을 분석할 수 있는지에 대해 논의하고자 한다.
more초록/요약
All over the world, plenty of experiments are on-going to detect Weakly Interacting Massive Particles(WIMPs), the most popular Dark Matter(DM) candidates. However, its properties are not known. Therefore we need to interpret and compare di erent experiments in a model-independent way, in order to nd out something new. From calculating experimental response functions, one can get cross section and theoretical predictions for the direct detection rate and obtain sensitivities to the WIMP-nucleus cross section. The calculation requires to analyze experimental data taking into account experimental features such as the eciency, the energy resolution, nuclear form factors and background estimations for about 20 existing detectors. Due to the fact that each experiments have di erent settings, it is not easy to calculate. Our group has developed a Python code to perform the calculation in an automatic way. In the present paper, based on non{relativistic e ective theory, I will discuss about how to use such code to analyze DM experiments.
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