Identification of surface events in massive bolometers for the search for rare events in the CUORE and EDELWEISS experiments

Les experiences actuelles de recherche d'evenements rares au moyen de bolometres massifs comme la detection directe de WIMPs ou les decroissances double beta sans neutrino (0vBB) sont limitees par le bruit de fond radioactif. En particulier, les evenements ayant lieu pres des surfaces des detecteurs reduisent serieusement la sensibilite des experiences telles que EDELWEISS et CUORE. Deux methodes ont ete etudiees pour l'elimination active des evenements de surface. La premiere, developpee initialement pour EDELWEISS, repose sur l'identification de ces evenements en couvrant les surfaces de couches minces thermometriques NbSi sensibles aux phonons hors d'equilibre. Elle a ete appliquee aux detecteurs ionisation-chaleur en Ge pour EDELWEISS et a des bolometres TeO2 (recherche de 0vBB dans 130Te) pour CUORE. La deuxieme, developpee pour CUORE, repose sur la realisation de bolometres composites: des detecteurs auxiliaires fins, colles sur les surfaces agissent comme des ecrans actifs qui identifient les particules issues des evenements de surface. Meme si le principe physique est different, dans les deux cas, une etude de forme des impulsions permet une identification efficace des evenements a rejeter. Dans le cas de CUORE, une methode d'identification des evenements alpha susceptibles de polluer le signal recherche a ete developpee. L'idee est de realiser un bolometre scintillant ou la comparaison entre les signaux chaleur et lumiere fournit un critere de rejet : une interaction alpha emet moins de lumiere qu'une interaction beta ou gamma pour la meme energie. Une tentative pour augmenter la scintillation des cristaux de TeO2 par un dopage adequat est decrite et analysee.