| Titolo | Tipologia | Referente | Descrizione |
|---|---|---|---|
| Ricerca dei decadimenti invisibili di un mediatore di “dark force” attraverso l’osservazione di eventi a singolo fotone presso KLOE-2 | Strumentale/ Analisi dati |
L’attività consisterà, dal lato dei rivelatori, nell’allestire, monitorare e misurare le prestazioni di un trigger di singolo fotone per l’apparato di KLOE-2. Per quanto riguarda l’analisi, saranno richiesti: una preselezione degli eventi rilevanti; l’uso di tutti gli strumenti utili a sopprimere i fondi fisici e di macchina; l’isolamento del segnale e il calcolo dei limiti di esclusione (o della significatività di scoperta). | |
| Misura di precisione della larghezza radiativa del π0 a KLOE-2 | Analisi dati |
L’esperimento KLOE-2 sta acquisendo dati a DAFNE. A oggi sono stati registrati più di 3 dei 5 fb-1 previsti. E’ stato istallato a DAFNE un sistema di tagging per la localizzazione dei leptoni nello stato finale dei processi γ-γ (e+e– → e+e– γ*γ*→ e+e– X). Esso ha operato in modo continuativo sin dagli inizi dell’acquisizione dati, nel novembre 2014. Lo scopo è misurare a livello del per cento la larghezza radiativa del π0 per verificare le previsioni fondamentali della QCD nel regime di bassa energia. Ciò può essere conseguito con KLOE-2 utilizzando il sistema di tagging per rimuovere il fondo dai dati acquisiti alla risonanza φ. |
|
| Ricerca del “Dark Photon” tramite collisioni di positroni su bersaglio a DAFNE (PADME) | Simulazione/Analisi dati | Osservazioni astronomiche e cosmologiche dimostrano l’esistenza di materia non ordinaria, la cosiddetta “materia oscura”. L’esperimento PADME presso DAFNE è finalizzato a rivelare segnali di particelle leggere di materia oscura nell’interazione del fascio di positroni di DAFNE con un bersaglio nucleare sottile. Il lavoro di tesi consiste nello sviluppo di un codice di simulazione Montecarlo e di un software di tracciamento per l’apparato sperimentale. | |
| Sviluppo di un sistema di tracciamento di fascio per l’esperimento del “Dark Photon” PADME | Strumentale | L’esperimento PADME si propone di rivelare segnali da fotoni dark nel processo di annichilazione di positroni su un sottile bersaglio di carbonio. Tracciare con efficienza e precisione il fascio è essenziale al successo dell’esperimento e di conseguenza è prevista la realizzazione di un sistema di monitoraggio dotato di rilevatori a pixel in silicio. Il lavoro di tesi consiste nell’elaborazione e costruzione di sottili rivelatori a pixel in silicio da collocare dentro e/o vicino alla camera a vuoto dell’esperimento, e nello sviluppo del software per l’acquisizione dei dati e la relativa analisi di tali rilevatori. | |
| Test di fisica oltre il Modello Standard con l’esperimento NA62 presso il CERN | Analisi dati | La tesi prevede studi di fattibilità e analisi dei dati raccolti nel 2016 e 2017 per la ricerca di nuova fisica a NA62, un esperimento all’SPS del CERN il cui obiettivo principale è la misura del rateo del decadimento ultra-raro del K+ in un pione carico e una coppia neutrino-antineutrino. Questo caso di fisica, unitamente a una serie di altri studi riguardanti ricerche di particelle del cosiddetto settore “nascosto” (candidati o mediatori di materia oscura), hanno mostrato sensibilità a contributi di nuova fisica che non solo non sono attualmente esclusi, ma sondano regioni dello spazio dei parametri (masse dei mediatori, accoppiamenti) che non sono accessibili dagli studi in LHC. Il gruppo di riferimento di NA62/LNF è già impegnato in questo senso, mentre collaborazioni sono in atto con diversi gruppi in Italia e in UK, Repubblica Ceca, Mainz e CERN. | |
| Test dell’universalità leptonica attraverso lo studio dei decadimenti semi-tauonici di adroni pesanti a LHCb | Analisi dati | In questo lavoro di tesi si propone di studiare i decadimenti semitauonici Bs → Ds(*,**) τ ν, che costituiscono un’informazione complementare rispetto ad altri canali già studiati. Con la statistica di dati già acquisita da LHCb è possibile realizzare un test significativo rispetto a possibili contributi di fisica oltre il Modello Standard. Il lavoro di tesi prevede periodi di permanenza al CERN per presa dati, presentazioni e discussioni dei risultati. | |
| Studio di decadimenti rari a LHCb in cerca di indizi su nuova fisica oltre il Modello Standard | Analisi dati |
I decadimenti deboli di corrente neutra con cambiamento di flavour, come Bs → μ+μ- e Bd → μ+μ-, sono particolarmente sensibili a contributi di nuova fisica, dal momento che nel Modello Standard avvengono solo tramite diagrammi a loop. In questo caso, dunque, nuove particelle circolanti nei loop possono contribuire in modo apprezzabile alle ampiezze di decadimento, e modificare le probabilità di osservazione. |
|
| Studio e sviluppo di un bersaglio interno per l’esperimento LHCb a LHC | Strumentale | La realizzazione di un bersaglio interno, possibilmente polarizzato, da installare a LHC, nell’ambito della collaborazione LHCb, offre la possibilità di avere il primo collider ad altissime energie in grado di operare anche come un beam-target con bersaglio gassoso. Tale prospettiva aprirà uno scenario inesplorato sia nello sviluppo della tecnologia necessaria, che nelle misure di fisica possibili che andranno dalla struttura polarizzata dei protoni, al momento angolare dei gluoni, dai fenomeni di Cold Nuclear Matter alla fisica degli alti x-Bjorken importante per la misura delle particelle oltre il Modello Standard. Il lavoro di tesi prevede periodi di permanenza al CERN per lo sviluppo di prototipi, presa dati, presentazioni e discussioni dei risultati. | |
| Sviluppo di algoritmi di trigger per decadimenti rari a LHCb | Analisi dati | L’upgrade dell’esperimento LHCb permetterà di raggiungere luminosità dell’ordine di 2×1033 cm-2s-1 e oltre, con una lettura dei dati ad una frequenza di 40 MHz e un trigger completamente software. Questo pone delle prospettive molto interessanti per la ricerca di decadimenti rari, quali ad esempio D0 → μ+μ– e Ks → μ+μ–, che sono molto sensibili a possibili contributi di fisica oltre il Modello Standard. La rivelazione e identificazione non ambigua dei muoni è uno degli aspetti fondamentali per il successo di questo programma sperimentale, e le condizioni previste all’upgrade di LHCb pongono sfide importanti, dettate da un aumento significativo dei flussi di particelle sul rivelatore di muoni, e che rappresentano in gran parte un fondo da sopprimere a livello di trigger. Il lavoro di tesi prevede dunque lo studio e lo sviluppo di algoritmi innovativi per la selezione dei muoni. Una parte fondamentale del lavoro, sarà l’implementazione di algoritmi veloci nella catena di trigger già durante le ultime fasi della presa dati in corso, ed il loro utilizzo applicato a ricerche di eventi rari con muoni nello stato finale. | |
| Ricerca di segnali di Quark Gluon Plasma a LHCb | Analisi dati | La Quantum Chromo Dynamics (QCD), una delle maggiori teorie fondamentali della fisica, presenta molti aspetti importanti ancora da chiarire. Creando in laboratorio il Quark Gluon Plasma si ricrea la materia nelle condizioni estreme dell’Universo Primordiale e si può studiare la QCD, la sua l’evoluzione e i processi di formazione degli adroni. LHCb si presenta come il rivelatore più innovativo per questo tipo di fisica per la sua accettanza, la ricostruzione delle particelle fino a momenti traversi molto bassi e al completo Particle Identification che lo caratterizzano. Per la prima volta si potrà accedere a una regione cinematica non osservabile dagli altri esperimenti LHC, in particolare nell’ambito dei quark pesanti, dei quarkonia e degli open flavour per accedere a misure pionieristiche in questo campo. In particolare, per collisioni pA, le misure di gluon shadowing saranno fondamentali per i futuri collider come l’EIC. Il lavoro di tesi prevede periodi di permanenza al CERN per presa dati, presentazioni e discussioni dei risultati. | |
| Costruzione di un nuovo tracciatore, basato sulla tecnologia CGEM, per l’esperimento BESIII | Strumentale/Analisi dati | L’esperimento BESIII all’acceleratore BEPCII, presso il laboratorio IHEP a Beijing, effettua misure sulle caratteristiche dei mesoni dotati di charm, misure dei fattori di forma di mesoni e barioni, strani e non, misure sulla produzione multiadronica in generale, e ricerca di nuovi stati adronici. Ai LNF si sta lavorando alla costruzione e messa a punto di un nuovo tracciatore interno con tecnologia CGEM (Cylindrical Gas Electron Multiplier) che nel 2018 andrà a sostituire la camera a deriva interna dell’apparato BESIII. Si propone un lavoro di tesi che comprende una parte di analisi dati sullo studio dei decadimenti del mesone ψ(3686) insieme o in alternativa ad una parte più strumentale di lavoro sul rivelatore CGEM. |
ENGLISH VERSION