- Esperimento ATLAS (CERN). Teorie di supersimmetria (SUSY) e
misure sul quark top. Progettazione e realizzazione rivelatore
LUCID. Misure di Luminosità dell'acceleratore LHC. Elettronica di
lettura.
- Ricerca su rivelatori di traccia a pixel attivi da utilizzare
negli esperimenti della prossima generazione di grandi
acceleratori. Studio di matrici MAPS CMOS realizzati in tecnologia
STM 130 nanometri. Realizzazione di un sistema di lettura ed
acquisizione completa per attività di test su fasci di
particelle.
- Esperimento HERA-B, presso l'accelleratore Hera del Desy.
Caratteristiche di produzione di mesoni J/psi e di mesoni con quark
beauty in interazioni p-A a 42 GeV di energia nel centro di
massa.
- Collaborazione LHC-b: studi relativi alla violazione di
simmetria CP nelle interazioni deboli.
- Esperimento OBELIX del CERN. Fisica dell'annichilazione
antiprotone-protone a riposo in idrogeno liquido, gassoso a NTP e a
bassa pressione.
- Fenomenologia: i risultati ottenuti negli esperimenti Obelix e
Hera-B sono stati oggetto di analisi fenomenologiche separate; per
l'esperimento LHC-b, nel 2000, ha prodotto una analisi globale di
tutti i dati disponibili sulla matrice di
Cabibbo-Kobayashi-Maskawa.
1) Nell'esperimento OBELIX e' stata studiata la fisica
dell'annichilazione antiprotone-protone a riposo in idrogeno
liquido, gassoso a NTP e a bassissima pressione, su diversi canali
di reazione a due o piu' corpi. In particolare le ricerche
sviluppate dal prof. Villa su alcuni canali di annichilazione in
due e tre corpi hanno contribuito a chiarire la dinamica dello
stato iniziale del protonio. Di particolare interesse, nei canali a
tre corpi sono state quelle ricerche volte all'individuazione di
mesoni esotici (glueball) e alla misura delle loro caratteristiche
di massa, larghezza di decadimento e dei rapporti di diramazione.
2) Nell'esperimento Hera-B sono state misurate le caratteristiche
di produzione di mesoni J/psi e di mesoni con quark beauty in
interazioni protone-nucleo a 42 GeV di energia nel centro di massa.
Utilizzando sia nuclei leggeri (carbonio) che pesanti (tungsteno)
e' stato possibile chiarire la dinamica di produzione dei quark
pesanti a bassa energia e misurare l'effetto introdotto dai nuclei
di diverso numero atomico. Le misure sui mesoni J/psi si collocano
in un filone di ricerca attivo da diversi anni dove esistono
diversi risultati, pochi pero' sono quelli di statistica e
precisione comparabili con quelli dell'esperimento Hera-B. Nella
fisica dei quark-b a bassa energia esistono poche misure:
l'esperimento Hera-B ha quadruplicato il numero di quark b
osservati in urti p-A a bassa energia. 3) Nell'esperimento ATLAS al
Cern si occupa di ricerche di particelle supersimmetriche (SUSY) e
di quark top. L'esperimento e' volto all'individuazione dei limiti
del Modello Standard delle Interazioni Fondamentali, cosi' come e'
conosciuto sperimentalmente oggi, attraverso lo studio di urti
protone-protone ad altissima energia (14 TeV nel centro di massa).
Obbiettivo principale dell'esperimento e' l'osservazione del bosone
di Higgs e la verifica delle estensioni al modello standard (teorie
della supersimmetria: SUSY, mSUGRA, extra -dimensions ecc). 4) I
risultati delle misure negli esperimenti Obelix e Hera-B sono stati
oggetto di analisi fenomenologiche separate. Sulle tematiche
dell'esperimento Obelix e' stata fatta una review completa della
dinamica di annichilazione in due mesoni. Sulla fisica della
produzione del mesone J/psi e' stato fatto uno studio
fenomenologico basato sulla teoria Non Relativistic QCD e su tutte
le misure di produzione J/psi e psi' in urti p-A attualmente
disponibili. Altre analisi fenomenologiche hanno riguardato lo
studio della violazione della simmetria CP nei decadimenti e lo
studio degli elementi della matrice CKM. In tale studio, che ha
coinvolto tutte le misure rilevanti disponibili all'epoca, ha
permesso di determinare con la maggiore precisione possibile i
diversi parametri fondamentali. Misure eseguite successivamente
hanno confermato le nostre determinazioni fenomenologiche. 5)
Ricerca e sviluppo su rivelatori sottili e MAPS (Monolithic Active
Pixel Sensors): si tratta di un progetto volto alla realizzazione
di rivelatori di traccia particolarmente sottili (da 50 a 150
micrometri) e di rivelatori a pixel attivi (MAPS) da utilizzare
negli esperimenti della prossima generazione di grandi acceleratori
(ILC - International Linear Collider e SuperB factory). Questi
rivelatori saranno caratterizzati dalla diminuzione degli effetti
strumentali dovuti allo scattering multiplo e pertanto
permetteranno una maggiore precisione nella determinazione dei
parametri di traccia. Caratteristica particolarmente interessante
per gli esperimenti di alta energia e' la progettazione dell'intera
catena di lettura dei rivelatori in modo da poter essere utilizzati
nel primo (e piu' influente) livello di trigger. Quest'ultimo
aspetto e' di particolare rilevanza ed interesse in quanto si
tratta della prima realizzazione al mondo di tale lettura.