Attività scientifica
La mia attività scientifica si è svolta e si
svolge tuttora principalmente nel campo della fisica fondamentale sperimentale con
acceleratori di particelle, in quello della fisica medica e in quello della didattica della Fisica.
Sono
stato coinvolto nella fisica e+e- al LEP (Large
Electron-Positron) con l'esperimento DELPHI (DEtector for
Lepton, Photon and Hadron Identification) ed ora sono impegnato
nel mantenimento di apparati delle camere a muoni
dell'esperimento CMS (Compact Muon
Solenoid), al collisionatore protone protone
LHC (Large Hadron Collider) del CERN (Centro Europeo per la
Ricerca Nucleare).
Mi sono anche dedicato alla progettazione di
nuovi rivelatori con fasci di neutrini per lo studio di nuova
fisica, alla fisica dei sapori con la flavor factory SuperB
ed ho svolto attività di ricerca nel settore della
fisica medica con acceleratori a basse energie.
Attualmente sto partecipando all'esperimento L3IA (Line for Laser driven Light Ion Acceleration). L'esperimento si propone di esplorare le varie applicazioni del laser ad alta potenza. In particolare mi sto occupando della simulazione dell'accelerazione degli ioni in regime TNSA (Target Norma Sheath Acceleration), eccitati da un'onda di plasma prodotta dall'impulso del laser su una sottile targhetta metallica.
Sono anche impegnato nell'ottimizzazione
del rivelatore di muoni per un nuovo esperimento dedicato alla
ricerca di particelle nascoste, SHIP (Search for HIdden
Particles) all'SPS (Super Proton Synchrotron) del CERN.
Mi sono interessato anche alla
fisica medica, con attività di ricerca all'interno del gruppo
MC-INFN (Monte Carlo-INFN) per validare e migliorare alcuni dei principali codici di
simulazione ad energie molto basse. Mi sono inoltre dedicato allo
sviluppo di un rivelatore di radiazione Cerenkov applicato a
dispositivi di fisica medica.
Ho partecipato alla proposta dell'esperimento
SuperB, occupandomi dell'ottimizzazione del rivelatore IFR
(Instrumented Flux Return), in particolare con simulazioni e
modelli sperimentali di differenti configurazioni di fibre e
scintillatori, per ottimizzare la produzione di luce e il tempo di
risposta mantenendo l'economicità del rivelatore.
Sono stato impegnato nella realizzazione, implementazione e test del software per l'integrazione del
dispositivo chiamato ‘Sector Collector', una scheda
elettronica di decisione del rivelatore di muoni a grande angolo DT (Drift Tubes) realizzata
alla sezione di Bologna dell'INFN, nel sistema di controllo
del trigger globale di CMS.
Ho contribuito alla proposta
dell'esperimento C2GT (CNGS
to the Gulf of Taranto). Questo esperimento si proponeva di usare
il fascio di neutrini muonici che dal CERN punta il Gran Sasso
mettendo un rivelatore sott'acqua nel golfo di Taranto a una
profondità di almeno 1000 m. La originale geometria, con il
rivelatore fuori dall'asse del fascio (tecnica ‘off-axis') che
consente di avere un fascio di neutrini quasi monocromatico, il
rivelatore, molto efficiente nella raccolta della luce Cherenkov
prodotta dal decadimento dei neutrini e l'inusuale
possibilità di movimento del rivelatore, rendeva possibile, osservando
l'oscillazione dei neutrini, l'esplorazione di importanti parametri
di nuova fisica, come ad esempio la misura dell'angolo di mixing
θ_13 e della Delta (m_23)^2, allora sconosciuti.
In particolare sono stato responsabile della simulazione dell'intera catena di
accelerazione e di produzione di neutrini, con lo scopo di ottimizzare
tutti i parametri per avere il massimo numero di neutrini muonici
che colpiscono il rivelatore distante ~ 1200 km.
Produzione dei circa 185000 catodi delle camere
a muoni dell'esperimento CMS al laboratorio IHEP (Institute for High
Energy Physics) a Protvino in Russia. Responsabile della zona
di test, mi sono occupato della gestione dei programmi di controllo
delle due macchine per la costruzione dei catodi progettate e realizzate a
Bologna sin dai loro primi test di funzionamento, dell'installazione e gestione PC dedicati, nonché
dell'elettronica dell'acquisizione dati dei due sistemi di
controllo della qualità dei catodi prodotti. Ho inoltre realizzato
il sistema di analisi e decisione sulla qualità dei catodi e il
sistema di controllo dell'umidità e della temperatura nell'ambiente
sterile del laboratorio russo, dove venivano realizzati i test per il controllo di
qualità.
Vincitore, nel Settembre '99, del concorso
per titoli ed esame per un posto da ricercatore del settore
scientifico disciplinare B01B (Fisica) per la Facoltà di
Farmacia dell'Università di
Bologna. In servizio dal Gennaio 2000.
Project Associate al CERN nel '98. Il
progetto al quale ho lavorato consisteva, tra l'altro, nello
studiare la possibilità di introdurre in Italia, all'interno
dell'INFN, ed in altri enti e laboratori europei, un ambiente
integrato per tutti coloro che usano i personal computer,
come già accadeva nel laboratorio ginevrino.
Codifica di procedure per la produzione di job
di simulazione, dedicati alla parametrizzazione del tempo di deriva
delle camere per la rivelazione dei muoni dell'esperimento
CMS.
Disegno e scrittura di una serie di procedure
per l'analisi offline dei dati raccolti al fascio di prova
H2 del CERN, per studiare le caratteristiche dei prototipi di
camera a muoni dell'esperimento CMS.
Configurazione dell'ambiente offline di DELPHI
sui calcolatori della sezione INFN di Bologna, per la produzione di
eventi di Montecarlo necessari all'analisi.
Ricerca del chargino più leggero, seguendo le
predizioni del Modello Standard Supersimmetrico (SUSY) Minimale
(MSSM), nel caso in cui questo sia degenere in massa con il
neutralino più leggero. In particolare ci si è focalizzati in
regioni a basso ΔM (0.5 ≤ ΔM ≤ 3 GeV/c^2), cercando chargini
accompagnati da un fotone nello stato iniziale. La ricerca è stata
in seguito estesa a regioni con ΔM < 0.5 GeV/c^2.
Nel '96 proposta per la realizzazione di un
display per la visualizzazione delle informazioni
scientifiche e per la ricostruzione degli eventi nella fisica delle
alte energie con nuove tecnologie. Il progetto WIRED (WWW
Interactive Remote Event Display), oltre ad essere importante e
innovativo dal punto di vista della ricerca sperimentale
permetteva, a studenti e insegnanti, di osservare interazioni di
particelle pochi minuti dopo che esse erano effettivamente avvenute
nei laboratori del CERN.
Membro della commissione calcolo di CMS
italia. Sulla base delle necessità imposte dall'analisi e
dalla quantità dei dati che saranno raccolti, la commissione ha
definito il modello di calcolo da adottare per l'esperimento CMS,
tenendo conto della architettura del software che dovrà
essere realizzata e delle risorse hardware che dovranno
essere acquisite. Ho contribuito, all'interno della commissione,
alla definizione del modello di calcolo dell'esperimento e alla
programmazione delle risorse necessarie all'offline per
gli anni seguenti.
Il '95 vede la nascita del server ISHTAR (Innovative
Software for Higher-education Telematics Applications
R & d). Questo progetto, da me coordinato, ha applicato la tecnologia emergente della Web alla didattica, con obiettivo
sia l'insegnamento della fisica di base con attrezzature
multimediali su Internet agli studenti dei
primi anni di Università che equipaggiare i docenti con strumenti tecnologicamente avanzati per la didattica.
Ho analizzato i dati provenienti dalle schede di controllo del ‘local trigger Supervisor' (Pandora) di DELPHI per la loro validazione. La schede, nelle normali condizioni di lavoro, erano sincronizzate con i fasci e^+ e^- circolanti nell'anello di accumulazione LEP e generavano i segnali di temporizzazione e di sincronizzazione tra i vari dispositivi di acquisizione dati dell'esperimento.
Dal Luglio '94 membro del
gruppo di Bologna per la realizzazione delle camere a muoni della parte centrale di CMS. Responsabile della simulazione delle camere nell'ambito della loro progettazione e della loro ottimizzazione.
Contributo all'analisi degli eventi e+e- -->
Z^0 --> τ+τ-. Lo studio della produzione del τ e della sua
polarizzazione è stato di grande importanza per una migliore
comprensione delle interazioni elettrodeboli. La polarizzazione del
τ veniva rivelata dall'analisi dei suoi prodotti di decadimento. In
particolare si è scelto il canale τ --> π(K)ν, poiché a priori lo
spettro di energia dei π presentava la maggiore sensibilità al
valore della polarizzazione.
Dall'ottobre '90 membro del gruppo DAS (Data Acquisition System) di
DELPHI. Ho realizzato una parte degli algoritmi del ‘Data Logger' dell'esperimento, che controllavano la gestione del flusso di dati nella parte finale dell'acquisizione.
In seguito responsabile della realizzazione e dell'implementazione del
codice per la gestione Slow Control dei vari sottorivelatori dell'esperimento, che dopo avere analizzato i loro messaggi (allarmi, errori, warning software, hardware, gas, tensioni, ecc.) avviava l'azione più appropriata. Ho gestito questa parte di slow control di DELPHI per l'intera durata dell'esperimento.
Ho contribuito al disegno e all'ottimizzazione
dell'elettronica utilizzata per il secondo livello di
trigger del calorimetro elettromagnetico HPC
(High-density Projection Chamber), che copriva la regione
centrale di DELPHI, partecipando alla presa dati e occupandomi dell'analisi degli stessi sul prototipo della scheda.
Ho inoltre realizzato il programma di 'display online' degli
eventi per il controllo del calorimetro elettromagnetico HPC.
Sono state costruite diverse immagini grafiche, per avere una
visione (anche evento per evento) nelle tre dimensioni del
calorimetro.
Vincitore, nel Settembre ‘90, del concorso
per titoli ed esame per un posto di Collaboratore Tecnico presso il
Dipartimento di Fisica dell'Università di Bologna. In servizio dal
Gennaio '91 al Dicembre '99.
Dottore in Fisica, nel Luglio '89 presso l'Università degli
Studi di Bologna, discutendo una tesi di laurea sperimentale dal
titolo: Un sistema di camere proporzionali per la lettura del
calorimetro a proiezione temporale di DELPHI.
Relatore: Prof. F. L. Navarria, co-relatore: Dott. T.
Camporesi
Nel 1988 ho contribuito all'acquisizione e
all'analisi dei dati di test di un calorimetro realizzato con tubi di vetro al piombo. Il
calorimetro è stato costruito in collaborazione con ricercatori e
tecnici dell'Università e dell'Istituto Nazionale di Fisica
Nucleare di Pisa.
Pubblicazioni
Autore e co-autore di più di 1250 pubblicazioni su
riviste internazionali e di varie pubblicazioni su riviste
nazionali, note interne, ecc.
Una lista (non esaustiva) delle
pubblicazioni su riviste internazionali può essere trovata al
link: lista publicazioni su INSPIRE
Alcune liste più dettagliate di pubblicazioni possono essere trovate qui.
