This thesis focuses on a component of the NA64 experiment at CERN, which tests models trying to give an explanation to dark matter in hope to find an answer in agreement with experimental evidence. The goal of NA64 is to use a beam of highly energetic electrons to produce a dark photon, according to the processes enabled by a vector portal of the dark sector, and then detect the products arising from the decay of the dark photon. The component of the experiment studied here is the Synchrotron Radiation Detector, or SRD, which has the purpose of detecting photons emitted by the beam particles used in the experiment. The reason for this is that, starting from the energy distribution of the detected photons, it is possible to identify the generating beam particle. This allows for the selection of events, only accepting those generated by electrons. This is fundamental in order to min- imize background events that might mimick the sought dark matter experimental signature.Specifically, a new LYSO-based prototype of the SRD is tested, and the data recorded with it is compared to simulated data. A new prototype of the SRD is needed in order to improve performance, namely increasing electron efficiency and hadron rejection, improving energy resolution and reducing pileup. Its features are also studied, such as its efficiency or the effect of the intrinsic radiation emitted by its crystals on the final measurements.The results suggest that the new SRD possesses several features and characteris- tics that make it suitable for usage in NA64. However, the detector studied in this thesis is still at a prototypical stage, so many more improvements can still be done in order to obtain better performance, for example a different choice of parameters for the data taking or an improved calibration. The final plots show some of the expected characteristics, such as a peak in the electron run that can be identified as due to synchrotron radiation, but its energy does not exactly correspond to that of the simulated spectrum. The total electron efficiency was determined to be of 0.743 ± 0.001, while for hadrons 0.0009 ± 0.0002. This is different than what calculated from the simulated data, but still in line with theoretical considerations and expectations.

Denna avhandling fokuserar på en komponent av NA64-experimentet vid CERN, som testar modeller som försöker ge en förklaring till mörk materia i hopp om att hitta ett svar i enlighet med experimentella bevis. Målet med NA64 är att an- vända en stråle av högenergielektroner för att producera en mörk foton, enligt de processer som möjliggörs av en vektor portal i den mörka sektorn, och sedan de- tektera produkterna som uppstår från sönderfallet av den mörka fotonen. Kom- ponenten av experimentet som studeras här är Synchrotron Radiation Detector, eller SRD, vars syfte är att detektera fotoner som emitteras av strålpartiklarna som används i experimentet. Anledningen till detta är att det, utifrån energifördelnin- gen av de detekterade fotonerna, är möjligt att identifiera den genererande strål- partikeln. Detta möjliggör selektion av händelser, och accepterar endast de som genereras av elektroner. Detta är grundläggande för att minimera bakgrundshän- delser som kan efterlikna den sökta mörk materiesignaturen.Specifikt testas en ny LYSO-baserad prototyp av SRD, och de data som registrerats med den jämförs med simulerade data. En ny prototyp av SRD behövs för att för- bättra prestandan, nämligen att öka elektroneffektiviteten och hadronavvisningen, förbättra energiupplösningen och minska pileup. Dess egenskaper studeras också, såsom dess effektivitet eller effekten av den inneboende strålningen som emitteras av dess kristaller på de slutliga mätningarna.Resultaten tyder på att den nya SRD har flera egenskaper som gör den lämplig för användning i NA64. Emellertid är detektorn som studerats i denna avhan- dling fortfarande i ett prototypstadium, så många fler förbättringar kan fortfarande göras för att uppnå bättre prestanda, till exempel ett annat val av parametrar för datainsamling eller en förbättrad kalibrering. De slutliga graferna visar några av de förväntade egenskaperna, såsom en topp i elektronloppet som kan identifieras som på grund av synkrotronstrålning, men dess energi motsvarar inte exakt den för det simulerade spektrumet. Den totala elektroneffektiviteten bestämdes till 0.743 ± 0.001 och hadroneffektiviteten till 0.0009 ± 0.0002. Det skiljer sig från simu- leringarnas resultat, men är i linje med teoretiska förväntningar.