Nel 1995 si e' laureato in Fisica presso l'Università di
Bologna.
Nel 1999, lavorando presso il Fermi National Accelerator Laboratory
(Fnal) di Chicago, ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Fisica
delle Alte Energie (Università di Pavia).
In seguito ha lavorato presso l'Istituto di Tecnologie e Studio
delle Radiazioni Extraterrestri, presso l'Università di Bologna con
un assegno di ricerca, e come ricercatore presso l'Istituto Nazionale di Fisica
Nucleare. Successivamente e' stato ricercatore del Dipartimento di Qualità della
Vita della Università di Bologna (campus di Rimini). Attualmente insegna presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell'Universita' di Bologna.
Attivita' Scientifica
Lavora nel campo della fisica sperimentale delle particelle
elementari occupandosi di misure delle interazioni
protone-antiprotone di alta energia e dello studio dei neutrini in
associazione con l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
Esperimento CDF, FNAL (1996 - 2011)
CDF `e stato un rivelatore dedicato allo studio delle interazioni protone-antiprotone alla energia massima di 2 TeV nel c.m. al collider Tevatron presso FNAL. I dati di CDF hanno permesso nel 1994 la prima osservazione del quark top ed in seguito fondamentali misure in molti settori (top, QCD, electroweak, fisica del flavor etc).
Durante il RunI (1996-99) ha contributo alla costruzione e calibrazione del calorimetro EndPlug lavorando alla implementazione di un del sistema di distribuzione della luce con diodi e fibre ottiche w.l.s. per la calibrazione dei fotomoltiplicatori.
Per la tesi, ha portato a termine uno studio delle interazioni “soffici” (a basso quadri-momento trasferito, Q2) in cui viene esaminata la loro evoluzione verso topologie con stato finale contenente jet adronici. E` stata osservata per la prima volta l’invarianza con p(s) delle propriet`a degli stati finali soffici a molteplicita adronica fissata [Phys.Rev.D 65, 072005 (2002)].
E' stato proponente e responsabile di un nuovo trigger per raccogliere interazioni MB nella regione di grande molteplicit`a. Ho sviluppato la simulazione del trigger per la ottimizzazione delle specifiche, scritto gli algoritmi di selezione sia firmware sia software (C++) diventati parte del codice online dell’esperimento. Successivamente ho curato la gestione del trigger e gli aggiornamenti dei fattori di prescale .
Attivit`a di analisi dei dati e misure:
- Misura del rate di produzione e gli spettri in pT di KS0 e Λ0 [Phys.Rev.D72, 052001 (2005)]. - Contributi allo studio della fisica dei jet con misure sui fattori di correzione della energia (”jet energy scale”), sviluppando nuovi algoritmi per il riconoscimento dei vertici delle interazioni pp ̄ in condizioni di ”pile-up” ad alta luminosit`a [Phys.Rev.D78, 052006 (2008), Phys. Rev.D75, 092006 (2007)]. - Analisi del cosiddetto Underlying Event . Nelle collisioni pp ̄ → 2jet + X vengono studiate le componenti X dello stato finale non direttamente riconducibili ad un urto a basso parametro di impatto tra due partoni. In particolare ho sviluppato algoritmi di track-clustering specifici per eventi soffici. Questi studi hanno portato al “tuning” delle interazioni pp ̄ soffici nel generatore Pythia utilizzato anche ad LHC [Phys.Rev.D65 092002 (2002), Phys.Rev.D70, 072002 (2004)]. - Misure inclusive con il trigger MB e di alta molteplicit`s, tra cui le sezioni d’urto differenziali in pT di singola traccia e di P ET [Phys.Rev.D79, 112005 (2009)]. Questo insieme sistematico di misure ha fornito una migliore valutazione dei background di QCD delle interazioni di alto pT (per es. [Phys.Rev.D83, 112003 (2011)]), specialmente in condizioni di alta luminosit`a come LHC, e permesso per la prima volta una corretta parametrizzazione del fenomeno delle interazioni partoniche multiple [Phys.Rev.D82, 034001 (2010)]. - Studi sulla dipendenza dall’energia delle interazioni con stato finale privo di jet [Phys.Rev.D92, 092009 (2015)]. - Analisi di eventi con rapidity gap (pp ̄ → p + X + p) dove i prodotti X della interazione (e+e−, jet−jet, γγ etc.) sono completamente contenuti nella regione di bassa rapidit`a [Phys.Rev.Lett. 99, 242002 (2007), Phys.Rev.D 77, 052004 (2008)]. Prima osservazione ad un collider adronico dello stato finale esclusivo γγ. - Ricerca del bosone di Higgs (standard model) nel canale di produzione associata a due quark top e di decadimento completamente adronico (pp → t + t + H → Wb + Wb + bb → 8jet) con rete neurale ”Multi Layer Perceptron” (Root TMVA) per la selezione cinematica degli eventi [JHEP 1302, 004 (2013)]. Questa analisi utilizza il background misurato ed una simulazione del segnale.
Esperimenti CUORE e CUPID, LNGS (2009 - 2020)
Cuore `e un esperimento dedicato alla ricerca del doppio decadimento beta in assenza di neu- trini (0νββ) [Nature, Vol.604 (2022)]. L’esperimento `e costituito da una matrice di 988 bolometri di cristalli di TeO2. La tecnologia bolometrica permette di rivelare l’energia liberata nel decadi- mento come un aumento di temperatura del cristallo stesso, che deve quindi lavorare a temperature criogeniche (∼ 10 mK), ed in condizioni di estrema radiopurezza [Eur. Phys. J. C 74, 3096 (2014)].
2009-12: progetto database PSA.
Dal 2009 al 2011 e' stato responsabile del protocollo delle operazioni di stoccaggio dei pezzi semilavorati e della realizzazione del database della ”Permanent Storage Area” (PSA), un’area de- contaminata da Radon che permette di preservare i componenti dei bolometri al massimo stato di radiopurezza durante le varie fasi dell’assemblaggio fino all’inserimento nel criostato.
Ha realizzato il database della PSA in PostgreSql e ne ho sviluppato l’interfaccia grafica su web in Php. La formalizzazione di un protocollo delle operazioni associata all’utilizzo del database, ha portato alla standardizzazione della catena di assemblaggio del detector, ha consentito il tracciamento dello stato della produzione e permesso la consultazione degli andamenti storici.
Ha contribuito all’allestimento della PSA presso LNGS ed ho partecipato al run di validazione dei cristalli del bolometro [Astropart.Phys. 35, 838-849 (2012), Astropart.Phys. 45, 13-22 (2013)]. Contemporaneamente ho partecipato ai run del dimostratore CUORE-0 [JINST 11 P07009 (2016)] che ha validato le tecniche di assemblaggio e radiopulizia.
2013 - 17: realizzazione del sistema di slow-control.
Dal 2013 ha coordinato lo sviluppo del sistema di slow-control. Dopo aver completato uno studio preliminare di progetto, completamente “custom”, sono stato responsabile dei servizi ancillari dell’esperimento e della integrazione dei vari sotto-sistemi specializzati: il monitor del criostato in LabView ed i componenti per le misure ambientali (livelli del Radon, Azoto, etc), il controllo delle risorse informatiche (CPU, spazio disco, traffico di rete, uptime, i servizi di rete, etc), dei database e del sistema di acquisizione dei dati (CORC) [J.Phys.Conf.Ser. 888 (2017)].
Il sistema e' basato su un software open-source (Nagios) che integra gli altri sotto-sistemi special- izzati. E` configurato in modo distribuito con due server: il primo nella zona di rete protetta effettua i servizi di monitor e trasmette le informazioni al secondo che, nella zona accessibile dall’esterno, fornisce l’interfaccia web. Un sistema di allarmistica genera ed invia gli allarmi e permette di essere informati in tempi brevi (minuti) su qualunque problema anche attraverso un canale Slack. La gestione di tutto il sistema `e facilitata dalla possibilit`a di osservazione degli andamenti storici di ogni parametro rilevato.
Successivamente, nell’ambito del lavoro di ottimizzazione della qualita' dei dati, ha lavorato alla caratterizzazione del rumore vibrazionale del criostato. Per queste misure ho installato due sismometri con sensibilit`a nella regione tra 1 e 100 Hz ed ne ho implementato il sistema di acquisizione e monitor remoto interfacciandolo al sistema di run-control. La conoscenza dei fenomeni vibrazionali locali e la capacita' di distinguerli ed associarli in modo univoco ad una determinata origine, ha un impatto importante negli studi di denoising poiche' alcune frequenze inducono segnali spuri nei bolometri e possono alterarne i segnali fisici. Si contribuisce cosi' alla selezione di qualita' dei dati raccolti e,in ultima analisi, alla riduzione del background sperimentale che e' uno degli aspetti piu` critici della misura [Phys.Rev.Lett. 120, 132501 (2018)].
Collaborazione CUPID:
Dal 2019 ha preso parte al programma CUPID (“Cuore Upgrade with Partice IDentification’), una proposta per la ricerca del doppio decadimento beta senza neutrini tramite l’utilizzo di bolometri scinitillanti (Li2 100MoO4) accoppiati a rivelatori di luce bolometrici (Ge) [arXiv:1907.09376].
Con il gruppo di Cuore-Bologna ha sviluppato un progetto di R&D per ottimizzare i contatti termici degli NTD in modo da minimizzare la capacita' termica incrementando l’efficienza di trasduzione del segnale con l’obiettivo di raggiungere una sensibilit ́a di 1MΩ/mK. I test per la realizzazione, che prevedono la impiantazione ionica di 10Bo (invece che 11Bo) sotto la deposizione di Au, sono in corso al CNR di Bologna che ha la tecnologia per il trattamento superficiale dei wafer dopati.
Attivita' di management:
- nel periodo 2016-18 e' stato chair del “Vetting Board” di Cuore, una struttura della Collaborazione dedicata alla validazione dei risultati ufficiali e delle misure, plot, dati tecnici del rivelatore etc., pubblicati o presentati in contesti pubblici. - dal Maggio 2017 alla fine del 2019 ha fatto parte del Council Board che rappresenta le istituzioni che partecipano alla collaborazione: nomina i membri delle commissioni e dei gruppi di lavoro, gestisce l’ammissione di nuovi collaboratori. - dal 2017 alla fine del 2019 ha assunto la responsabilita' di guidare il gruppo di Cuore Bologna con responsabilita' dei finanziamenti INFN. - dal 2019 al 2020 e' stato coordinatore di tutti i turni (presa dati, esperti, tecnici) ed ho creato una nuova organizzazione per fare fronte alle esigenze di lavoro remoto richieste dalla pandemia.
Esperimento SBN/DUNE, FNAL (2018 - presente)
SBN e DUNE (“Short Baseline Neutrino Oscillation Program” e ”Deep Underground Neutrino Experiment”) sono due progetti dedicati allo studio dei neutrini basati sul fascio prodotto dagli ac- celeratori di Fermilab. Il primo, su una baseline breve, punta alla ricerca del neutrino ”sterile”; il secondo, su una baseline di circa 1300 Km, vuole fornire, per la prima volta, un set di misure sistematiche delle oscillazioni dei neutrini. Entrambi utilizzano rivelatori basati sulla recente tec- nologia dell’Argon liquido e puntano a sfruttare le potenzialita' della luce di scintillazione prodotta [Instruments 2021, 5, 31].
Dopo aver lavorato alla integrazione degli apparati analogici del rivelatore Icarus in nel software di controllo di SBN, dal 2018 e' responsabile dello sviluppo del sistema di slow-control dei 360 fotomoltiplicatori del far detector. Il sistema basato su Epics (”Experimental Physics and Industrial Control System”), un insieme di strumenti che forniscono l’infrastruttura software per creare database e sistemi di controllo distribuiti real-time. Per ogni device controllato richiede l’implementazione di un piccolo database dedicato (IOC) che puo' eseguire alcune operazioni autonomamente scambiando le informazioni (”publish/subscribe”) con un server centrale con protocolli di rete specifici. La suite Cs-studio (”Control System Studio”) si interfaccia ad Epics e permette la gestione degli allarmi, l’archiviazione dei dati ed il disegno dell’interfaccia grafica per gli operatori.
Dal 2020 partecipa ai test “di massa” dei SiPM (silicon-photomultiplier) di DUNE e Proto- DUNE presso il laboratori di criogenia del DiFa. I test sono condotti in Azoto liquido e servono a caratterizzare i SiPM prodotti industrialmente. Vengono misurate le curve I-V diretta ed inversa da cui vengono ottenuti i valori della resistenza di quenching (Rq) e della tensione di breakdown (VBD) a temperatura ambiente ed a freddo.
E' autore o coautore di numerose pubblicazioni su riviste
internazionali ad alto "impact factor" (Phys. Rev. Lett. e Phys.
Rev. D), di cui 48 con oltre 100 citazioni. Un elenco esaustivo e'
reperibile on line sul sito inSpire:
http://inspirehep.net/search?ln=en&p=find+a+n.+moggi+and+date+%3E+1994
