Identificación del retroceso direccional a partir de las trayectorias

El detector DRIFT ( Directional Recoil Identification from Tracks ) es una cámara de proyección de tiempo de iones negativos de baja presión (NITPC) diseñada para detectar partículas masivas de interacción débil (WIMP), un candidato principal a materia oscura . ^{[ 1 ]}

Actualmente hay dos detectores DRIFT en funcionamiento. DRIFT-IId, que está ubicado a 1100 m bajo tierra en el Laboratorio Subterráneo de Boulby en la Mina Boulby en North Yorkshire , Inglaterra, ^{[ 2 ]} y DRIFT-IIe, que está ubicado en la superficie en Occidental College en Los Ángeles .

La colaboración DRIFT tiene como objetivo final desarrollar y operar una red subterránea de detectores DRIFT para observar y reconstruir las trayectorias de retroceso nuclear inducidas por WIMP con la precisión suficiente para proporcionar una señal del halo de materia oscura .

En todo el mundo se realizan numerosos experimentos para detectar la deposición de energía que se espera que ocurra cuando una WIMP colisiona directamente con un átomo de materia ordinaria. Se requieren experimentos ultrasensibles para detectar la interacción de baja energía y extremadamente rara que se predice que ocurre entre una WIMP y el núcleo de un átomo en un material objetivo. Los detectores DRIFT se diferencian de la mayoría de los detectores de WIMP en que utilizan un gas a baja presión como material objetivo. El gas a baja presión implica que una interacción dentro del detector produce una trayectoria de ionización de longitud medible, en comparación con las interacciones puntuales observadas en detectores con materiales objetivo sólidos o líquidos. Dichas trayectorias de ionización se pueden reconstruir en tres dimensiones para determinar no solo el tipo de partícula que la causó, sino también la dirección de la que provino. Esta sensibilidad direccional tiene el potencial de demostrar la existencia de WIMP mediante su distintiva firma direccional.

El material objetivo del detector DRIFT es una cámara de deriva ^{cúbica de} 1  m³ llena de una mezcla a baja presión de gases de disulfuro de carbono (CS₂ ₎ y tetrafluoruro de carbono (CF₄ _{) (} 30 y 10 torrs (4,0 y 1,3 kPa ) , respectivamente). Se predice que las WIMP colisionarán ocasionalmente con el núcleo de un átomo de azufre o carbono en el gas de disulfuro de carbono , provocando el retroceso del núcleo. Un núcleo energético que retrocederá ionizará partículas de gas creando un camino de electrones libres. Estos electrones libres se adhieren fácilmente a las moléculas electronegativas _de CS₂ creando una trayectoria de iones CS⁻² . El volumen de gas se divide por la mitad mediante un cátodo en   −34  kV , que produce un campo eléctrico estático que provoca que estos iones negativos se desplacen, manteniendo la estructura de la trayectoria, hacia los planos MWPC en ambos extremos del detector. La adición de 1 torr (130 Pa) de oxígeno a la mezcla de gases ha sido clave para la completa delimitación del volumen sensible del detector DRIFT. 

DRIFT-IId publicó límites dependientes del espín en 2012. ^{[ 3 ]}

• Sitio web de DRIFT
• DRIFT-I en exhibición en el Museo de Ciencias de Londres.

54°33′12″N 0°49′28″W / 54.5534°N 0.8245°W / 54.5534; -0.8245