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Sara Valentinetti

Professoressa associata

Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi"

Settore scientifico disciplinare: FIS/01 FISICA SPERIMENTALE

Temi di ricerca

Parole chiave: ATLAS Luminosità Sistemi di acquisizione dati Adroterapia

La prof.ssa Valentinetti ha partecipato a esperimenti che utilizzano fasci di particelle di alta energia e la sua attività di ricerca si è sviluppata principalmente in due settori. Il primo, riguardante l’analisi dei dati, ha avuto inizio con l’attività svolta all’interno della collaborazione ATLAS. L’altro, di carattere prevalentemente strumentale, portato avanti in parallelo al precedente, riguarda lo sviluppo e lo studio su banco e su fascio di rivelatori (ATLAS, SLIM5, VIPIX e SUPERB).

Attualmente la prof.ssa Valentinetti partecipa anche alla collaborazione FOOT (FragmentatiOn Of Target), esperimento che si propone come obiettivo lo studio dei processi di frammentazione nucleare che avvengono durante i trattamenti adroterapici.

1. Esperimento ATLAS (CERN):

  • Progettazione, realizzazione e mantenimento del rivelatore LUCID in Fase I e suo successivo upgrade di Fase II.
  • Misure di luminosità presso l'acceleratore LHC e validazione delle principali sistematiche.
  • Elettronica di lettura.
  • Stima dei fondi nel canale di ricerca ttH (Higgs più quark top e anti-top).

2. 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.

3. Esperimento FOOT.

1) Dal 2008 è membro della Collaborazione ATLAS, uno dei due esperimenti del CERN responsabile della prima osservazione del bosone di Higgs, scoperta per la quale nel 2013 è stato assegnato il premio Nobel per la Fisica, dove ha da subito preso parte al progetto del monitor di luminosità di tutto l’esperimento, allora nella sua fase iniziale (LUCID). Il rivelatore, interamente disegnato e costruito dal gruppo di ricerca di Bologna, è stato collaudato ed installato ad ATLAS e dal settembre del 2008 fornisce i propri dati a tutta la collaborazione. La prof.ssa Valentinetti è stata responsabile della calibrazione e stabilità del rivelatore LUCID dal 2010 al 2012, Run Coordinator dei Forward Detectors presso il CERN nel 2015-2016, LUCID TDAQ expert dal 2015 al 2017, Data Quality Monitor Expert di luminosità dal 2015 per LUCID e dal 2017 per l'intera collaborazione ATLAS. La prof.ssa Valentinetti ha avuto ruoli di responsabilità nell’analisi dei dati raccolti nelle numerose campagne di test su fascio del rivelatore LUCID. Si è poi occupata dell’elettronica di front-end e della valutazione degli algoritmi che, implementati direttamente sulla scheda di lettura, forniscono la misura della luminosità sia online sia integrata per l’intera collaborazione. Dal novembre 2009, quando l’acceleratore è entrato finalmente in servizio, la prof.ssa Valentinetti si occupa dell’analisi dei dati raccolti dal LUCID al fine di verificare il corretto funzionamento del detector e di misurare la luminosità del fascio di protoni utilizzati. Dal 2017 la prof.ssa Valentinetti è diventata responsabile dell'analisi dati di tutti i monitor di luminosità di ATLAS al fine della valutazione delle sistematiche principali inerenti questa misura. Attualmente la prof.ssa Valentinetti partecipa alla progettazione e realizzazione del nuovo rivelatore di luminosità LUCID per Fase II.

La prof.ssa Valentinetti inoltre ha partecipato allo Standard Model Working Group all’interno del quale ha svolto attività di ricerca dei fondi W+jets nel canale di decadimento dell'Higgs H->WW*->llqq usando un metodo completamente data driven. La tecnica è stata successivamente utilizzata nella partecipazione all'analisi del canale di produzione dell'Higgs con una coppia top-anti top (canale ttH).

2) Per quanto riguarda la parte tecnica, nel 2008 è entrata a far parte della Collaborazione SLIM5, un progetto di ricerca e sviluppo finanziato dall'INFN nell'ambito del gruppo 5 per la realizzazione di sistemi di tracciatura sottili nel campo della fisica delle alte energie. L'esperimento ha prodotto un tracciatore di silicio sottile, con capacità di trigger di primo livello sulle tracce, utilizzando rivelatori a pixel monolitici attivi CMOS (MAPS) e a strisce sottili, interfacciati ad un sistema di memorie associative per la ricostruzione delle traiettorie. In quest'ambito si è occupata dell'elettronica di acquisizione e di trigger del dimostratore collaudato su fascio nel settembre 2008.

Nel 2009 è entrata a far parte della collaborazione VIPIX, proseguimento naturale di SLIM5, all’interno della quale è stato costruito un tracciatore sottile a pixel basato su tecnologie a integrazione verticale. Una prima versione di questo rivelatore è stato collaudato su fascio nel settembre 2011, mentre una seconda versione è stata provata nel novembre 2012. Ancora una volta la prof.ssa Valentinetti si è occupata del sistema di acquisizione dati.

La competenza aquisita nei diversi esperimenti nel sistema di acquisizione dati è stata inoltre utilizzata nella collaborazione SUPERB all’interno della quale il gruppo al quale la professoressa afferisce si è occupato della progettazione e sviluppo del prototipo del rivelatore di vertice dell’esperimento, in sinergia con l’esperimento VIPIX.

3) Attualmente grazie alle competenze nello sviluppo dei sistemi di acquisione dati per grandi esperimenti, la prof.ssa Valentinetti ha vinto un bando PRIN per lo sviluppo di un nuovo rivelatore di vertice per l'esperimento FOO. In particolare è responsabile dello sviluppo delle schede di lettura di front-end e del sistema di trigger e acquisizione dati.


 


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