Esperimento AGILE / Fermi
Argomento: Indirizzo Nucleare e subnucleare
Tutore: Francesco Longo.
- Confronto delle prestazioni di AGILE e Fermi LAT nella banda di energia sotto i 200 MeV. Simulazione, ricostruzione, Analisi degli eventi.
- Studio della polarizzazione dei fotoni con gli esperimenti gamma su satellite.
- Analisi delle SNR come sorgenti di raggi cosmici.
- Sviluppo del MC di Fermi LAT.
Argomento: Indirizzo Astrofisico
Tutore: Francesco Longo.
- Studio dell'emissione ad alta energia dei GRB
- Analisi dei progenitori dei GRB ad alto z
- Emissione di flares solari e meccanismi di riconnessione magnetica.
- Analisi delle SNR in gamma e analisi a multifrequenza.
Esperimento ALICE
Attività software: Identificazione di particelle con il metodo della massa invariante nell’esperimento ALICE
Tutori: Paolo Camerini, Stefano Piano, Grazia Luparello, Valentina Zaccolo.
Obiettivi: L'obiettivo del tirocinio è l'apprendimento dei metodi di analisi dati usati negli esperimenti di fisica delle alte energie. In particolare, il/la tirocinante imparerà ad utilizzare il framework ROOT e il linguaggio di programmazione C++ per lo studio di particelle cariche provenienti da decadimenti deboli. Il/la tirocinante dovrà imparare ad utilizzare il C++ e il framework ROOT, il framework più utilizzato in fisica per l'analisi dei dati. Alla fine del tirocinio, il/la tirocinante sarà in grado di studiare e ricostruire la massa invariante di particelle neutre che decadono debolmente.
Attività software: Uso di tecniche di Machine Learning per l'identificazione di particelle nell’esperimento ALICE
Tutori: Paolo Camerini, Stefano Piano, Grazia Luparello, Valentina Zaccolo.
Obiettivi: L'obiettivo del tirocinio è l'apprendimento di metodi di analisi dati usati negli esperimenti di fisica delle alte energie. In particolare, il/la tirocinante imparerà ad utilizzare tecniche ti Machine Learning e i fondamenti del linguaggio di programmazione Python per l'identificazione di particelle cariche nel rivelatore ALICE.
Attività hardware
Alcuni esempi di attività hardware focalizzate sulla gestione di apparecchiature di laboratorio e rivelatori al silicio sono riportate di seguito. L’argomento di tirocinio potrà essere concordato in dettaglio con lo studente/la studentessa.
La strumentazione e i dispositivi oggetto delle seguenti proposte saranno accessibili da remoto finché le restrizioni resteranno in vigore. Le attività previste saranno condotte con il supporto del personale autorizzato a essere fisicamente presente in Dipartimento. L’eventuale cancellazione delle restrizioni permetterà ovviamente agli studenti e alle studentesse di continuare di persona le attività nei laboratori.
Attività hardware: Sviluppo di codice python per il controllo di alimentatori di tensione, finalizzato allo studio della risposta tensione-corrente dei rivelatori di silicio
Tutori: Paolo Camerini, Giacomo Vito Margagliotti, Giacomo Contin.
Obiettivi formativi: acquisire basi di programmazione in linguaggio Python; familiarizzare con la gestione di sistemi di alimentazione per rivelatori di particelle e con algoritmi di analisi della risposta in Python/C++
Caso di fisica: sensori a pixel monolitici di silicio (MAPS)
Attività hardware: Caratterizzazione di sensori a pixel monolitici di silicio in termini di soglie applicate, efficienza di rivelazione, dimensioni del gruppo di pixel attivati
Tutori: Paolo Camerini, Giacomo Vito Margagliotti, Giacomo Contin.
Obiettivi formativi: acquisire dimestichezza con i rivelatori a pixel monolitici di silicio e con la gestione della strumentazione avanzata in uso per il loro controllo; familiarizzare con tecniche di analisi delle prestazioni e della risposta al passaggio di particelle
Caso di fisica: sensori a pixel monolitici di silicio (MAPS)
Attività hardware: Risposta alle sollecitazioni meccaniche dei sensori a pixel monolitici di silicio assottigliati e curvati in geometrie innovative
Tutori: Paolo Camerini, Giacomo Vito Margagliotti, Giacomo Contin.
Obiettivi formativi: comprendere la risposta di rivelatori a pixel monolitici di silicio a stimoli meccanici esterni variando la configurazione geometrica del sensore; familiarizzare con tecniche di analisi degli effetti sulla risposta del sensore al passaggio delle particelle e di valutazione degli stress meccanici
Caso di fisica: sensori a pixel monolitici di silicio (MAPS) operati in configurazione geometrica non convenzionale
Esperimento Belle II
Argomento: Monitor di radiazione e ambientale per il rivelatore di vertice dell'esperimento Belle II.
Tutori: Lorenzo Vitale, Livio Lanceri.
- Radiazione - Caratterizzazione di sensori al diamante sintetico CVD per il loro utilizzo nell'ambito dell'esperimento Belle 2 a KEK, ed in particolare:
- misura di impulsi dovuti a singole particelle ionizzanti e dell'efficienza di raccolta della carica
- misura delle dosi istantanee di irraggiamento, rilasciate da grandi flussi di particelle
- misure di rumore
- simulazioni
- sviluppo di elettronica, in collaborazione con Elettra, per la misura delle dosi istantanee, con logica basata su FPGA per un trigger di "beam abort"
- Temperatura ed umidità:
- studio e calibrazione di sensori per misure di temperatura ed umidità nel volume occupato dal rivelatore di vertice (VXD) dell'esperimento Belle 2 a KEK.
- Termistori NTC, sensori in fibra ottica a reticolo di Bragg e igrometri con specchio raffreddato.
Argomento: Analisi collisioni elettrone-positrone raccolte dall'esperimento Belle II.
Tutori: Mirco Dorigo, Diego Tonelli.
- Selezione di decadimenti rari di mesoni bottom.
- Algoritmi di autoapprendimento statistico per soppressione fondi da quark leggeri.
- Approcci innovativi all'identificazione di particelle cariche e neutre.
- Fit multivariati per la determinazione delle componenti del campione.
Esperimento CMS
Argomento: Studio delle collisioni protone-protone con produzione di bosoni Z a LHC
Tutori: Vieri Candelise, Giuseppe Della Ricca.
- Misure di efficienza con il metodo Tag&Probe
- Metodi statistici ed analisi dati con il package ROOT.
Esperimento COMPASS/AMBER/EIC_NET
Tutori: Andrea Bressan, Anna Martin.
Proponiamo diversi argomenti legati alla simulazione, all'analisi ed allo studio fenomenologico di dati relativi alla diffusione profondamente inelastica seminclusiva.
Tali argomenti possono riguardare uno o più esperimenti all'interno della nostra attività di ricerca e si possono sviluppare su diversi sottoargomenti come segue:
- Analisi dati
- Tecniche Monte Carlo.
- Estrazioni fenomenologiche di osservabili.
- Uso di Grid per calcolo distribuito.
- Uso di ROOT e applicazioni ad analisi dei dati.
Esperimento EIC_NET
Tirocini nell'ambito dell'esperimento ePIC a EIC (USA)
Argomento: Studio e sviluppo di rivelatori innovativi di fotoni singoli per imaging.
Tutore: Silvia Dalla Torre.
Nel contesto di un progetto di R&D (Research and Development) di avanguardia dedicato allo sviluppo di rivelatori innovativi sono disponibili svariati pacchetti di attività per tirocini di differente impegno in termini di estensione temporale e complessità. In tutti i casi l'attività si svolge in un laboratorio con attrezzatura high-tech di ultima generazione ed in contatto con un ampio team di ricercatori senior e junior.
Fra le tematiche proposte:
- Misure di caratterizzazione di rivelatori di fotoni innovativi.
- Interfacciamento di elettronica veloce ad alta risoluzione temporale ai rivelatori.
- Test di prototipi di rivelatori con architetture innovative.
- Calcoli di configurazioni elettrostatiche complesse con software ingegneristico avanzato.
Argomento: Disegno progettuale di un rivelatore per identificazione di particelle con tecnologia Cerenkov a immagine.
Tutore: Silvia Dalla Torre.
Nel contesto del progetto del nuovo esperimento ePIC al colider EIC (USA), studi di simulazione per il disegno progettuale del rivelatore Cerenkov ad immagine di tipo RICH, sono disponibili svariati pacchetti di attività per tirocini di differente impegno in termini di estensione temporale e complessità. In tutti i casi l'attività si svolge i in contatto con un ampio team di ricercatori senior e junior ed utilizzando tool di software di ultima generazione.
Fra le tematiche proposte:
- Ottimizzazione della configurazione ottica.
- Studio delle prestazioni in presenza di effetti di fondo dovuti ai fotosensori e al collisore.
- Sviluppo di algoritmi di identificazione di particelle.
Esperimento MAGIC
Argomento di indirizzo Astrofisico
Tutore: Francesco Longo.
- Analisi dei GRb ad alta energia -- meccanismi per l'emissione prompt ed afterglow.
- Cross calibration tra Fermi e MAGIC con lo studio di appropriate sorgenti astrofisiche.
Esperimento n_TOF
Argomento: Indirizzo Nucleare
Tutore: Paolo Maria Milazzo
- Studio del monitor di fascio neutronico dell'esperimento n_TOF al CERN.
Argomento: Indirizzo Astrofisico
Tutore: Paolo Maria Milazzo
- Calcolo di Maxwellian Averaged Cross Section di interesse per la nucleosintesi stellare.
Fisica teorica
Argomento: Fondamenti della Meccanica Quantistica:
Tutore: Angelo Bassi.
- Il problema della misura e le sue possibili soluzioni, in particolare i modelli di collasso spontaneo della funzione d'onda e la meccanica bohmiana.
- L'entanglement e la nonlocalità quantistica.
Argomento: Sistemi quantistici aperti
Tutore: Angelo Bassi.
- La decoerenza in diversi contesti fisici.
- Sistemi opto-meccanici.
Argomento: Computazione quantistica
Tutore: Angelo Bassi.
- Algoritmi storici: Grover, Shor.
- Algoritmi di Quantum Machine Learning.
- Piattaforme di computazione quantistica: superconduttori, ioni in trappola, atomi neutri, fotoni.
- Rumori nei computer quantistici.
Argomento: Meccanica quantistica dei sistemi aperti
Tutore: Fabio Benatti.
- Dinamiche quantistiche dissipative.
- Fisica e matematica dell'entanglement.
- Seconda legge della termodinamica.
- Fluttuazioni.
Altri tirocini disponibili
Argomento:
- Utilizzo di LabView per acquisizione dati da sensori
- Analisi dati e fisica computazionale
- Struttura e utilizzo di VTK (visualization toolkit) per la visualizzazione di dati scientifici
- Metodi meccanico-statistici e la stima del rumore in rivelatori a bassissimo rumore
- Simulazione e modellizzazione in processi biofisici
Tutore: Edoardo Milotti