Relazione sull’attivita` svolta durante IL primo anno di dottor



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RELAZIONE SULL’ATTIVITA` SVOLTA DURANTE IL SECONDO ANNO DI DOTTORATO DI RICERCA IN FISICA (XVIII CICLIO)
Dottoranda: Porta Amanda
Relatori: prof. P. Galeotti, dr. W. Fulgione

Tutore: prof. M. Gallio


SCUOLE, CONFERENZE, SEMINARI A CUI HO PERTECIPATO


Presentazione intitolata “L'osservatorio neutrinico LVD”.

  • 20-21 gennaio 2004: Collaboration Meeting dell’esperimento LVD, presso i L.N.G.S. dell’I.N.F.N., Assergi (L’Aquila).

  • 29 febbraio – 5 marzo 2004: Deuxième Sèminaire Transalpin de Physique, intitolato “Astroparticlules et Cosmologie”, Dolomieu.

Presentazione poster intitolato “Study of neutrino oscillation effects on LVD signal”.

  • 18 marzo 2004: Collaboration Meeting dell’esperimento LVD, presso i L.N.G.S. dell’I.N.F.N., Assergi (L’Aquila).

  • 27 - 28 maggio 2004: Collaboration Meeting dell’esperimento LVD, presso i L.N.G.S. dell’I.N.F.N., Assergi (L’Aquila).

  • 7 -11 giugno 2004: ECT Doctoral Training Programme, Trento.

Corso tenuto dal prof. G. Fogli sul tema “Neutrino mixings and oscillations”.

  • 14 – 19 giugno 2004 : conferenza internazionale Neutrino 2004, Parigi.

Presentazione poster intitolato “1994-2004: search for neutrino burst from collapsing objects with LVD”.

  • 27 settembre – 1 ottobre: ECT Doctoral Training Programme, Trento.

Corso tenuto dal prof. T. Janka sul tema “Supernova physics and neutrinos”.

  • 6 – 7 ottobre 2004: Collaboration Meeting dell’esperimento LVD, presso i L.N.G.S. dell’I.N.F.N., Assergi (L’Aquila).


PUBBLICAZIONI:


  • SEARCH FOR CORRELATIONS BETWEEN GW DETECTORS AND THE LVD NEUTRINO TELESCOPE.
    By LVD Collaboration (M. Aglietta et al.). Jul 2003. 4pp.
    Prepared for 28th International Cosmic Ray Conferences (ICRC 2003), Tsukuba, Japan, 31 Jul - 7 Aug 2003.
    Published in *Tsukuba 2003, Cosmic Ray* 3149-3152

  • STUDY OF THE EFFECT OF NEUTRINO OSCILLATION ON THE SUPERNOVA NEUTRINO SIGNAL WITH THE LVD DETECTOR.
    By LVD Collaboration (M. Aglietta et al.). Jul 2003. 4pp.
    Prepared for 28th International Cosmic Ray Conferences (ICRC 2003), Tsukuba, Japan, 31 Jul - 7 Aug 2003.
    Published in *Tsukuba 2003, Cosmic Ray* 1297-1300
    e-Print Archive: hep-ph/0307287

  • CNGS BEAM MONITOR WITH THE LVD DETECTOR.

By LVD Collaboration (M. Aglietta et al.). Jul 2003. 4pp.
Prepared for 28th International Cosmic Ray Conferences (ICRC 2003), Tsukuba,

Japan, 31 Jul - 7 Aug 2003.


Published in *Tsukuba 2003, Cosmic Ray* 1279-1282

  • ANALYSIS OF THE EVENTS RECORDED BY THE LVD NEUTRINO DETECTOR FROM LARGE SOLAR FLARES DURING HIGH SOLAR ACTIVITY.

By LVD Collaboration (M. Aglietta et al.). Jul 2003. 4pp.
Prepared for 28th International Cosmic Ray Conferences (ICRC 2003), Tsukuba,

Japan, 31 Jul - 7 Aug 2003.


Published in *Tsukuba 2003, Cosmic Ray* 1251-1254

  • 10 YEARS SEARCH FOR NEUTRINO BURSTS WITH LVD.

By LVD Collaboration (M. Aglietta et al.). Jul 2003. 4pp.
Prepared for 28th International Cosmic Ray Conferences (ICRC 2003), Tsukuba,

Japan, 31 Jul - 7 Aug 2003.


Published in *Tsukuba 2003, Cosmic Ray* 1333-1336

  • CNGS BEAM MONITOR WITH THE LVD DETECTOR.
    By M. Aglietta, P. Antonioli, G. Bari, C. Castagnoli, W. Fulgione, P. Galeotti, M. Garbini, P.L. Ghia, P. Giusti, E. Kemp, A.S. Malguin, H. Menghetti, A. Pesci, I.A. Pless, A. Porta, V.G. Ryasny, O.G. Ryazhskaya, O. Saavedra, G. Sartorelli, M. Selvi, C. Vigorito, L. Votano, V.F. Yakushev, G.T. Zatsepin, A. Zichichi (IFSI, Turin & Turin U. & INFN, Turin & Bologna U. & INFN, Bologna & Campinas State U. & Moscow, INR & MIT, LNS & Frascati),. LNGS-EXP-05-03, Apr 2003. 15pp.
    Published in Nucl.Instrum.Meth.A516:96-103,2004
    e-Print Archive: hep-ex/0304018

  • SEARCH FOR LOW ENERGY NEUTRINO IN CORRELATION WITH THE 8 EVENTS OBSERVED BY THE EXPLORER AND NAUTILUS DETECTORS IN 2001.
    By M. Aglietta, P. Antonioli, G. Bari, C. Castagnoli, W. Fulgione, P. Galeotti, M. Garbini, Piera L. Ghia, P. Giusti, F. Gomez, E. Kemp, A.S. Malguin, H. Menghetti, A. Porta, A. Pesci, I.A. Pless, V.G. Ryasny, O.G. Ryazhskaya, O. Saavedra, G. Sartorelli, M. Selvi, D. Telloni, C. Vigorito, L. Votano, V.F. Yakushev, G.T. Zatsepin, A. Zichichi (IFSI, Turin & INFN, Turin & Bologna U. & INFN, Bologna & Campinas State U. & Moscow, INR & MIT & Frascati),. Mar 2004.
    Pubblished in Astronomy & Astrophysics 421,399-405(2004)

E-print archive: astro-ph/0403207

ATTIVITA` DI RICERCA SVOLTA:
La mia attività prosegue nell’ambito del gruppo di Torino che si occupa dell’esperimento LVD, situato presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso e finalizzato alla rivelazione di neutrini da collasso gravitazionale stellare.

Il lavoro da me svolto durante quest’ultimo anno di dottorato ha riguardato la verifica e lo sviluppo del sistema di calibrazione in energia dell’esperimento.

Attualmente, la calibrazione viene effettuata attribuendo al valore di picco della distribuzione in carica derivante dal rilascio di energia dei muoni cosmici in ciascun contatore di LVD un valore di 185 ± 5 MeV.

Questo valore è stato verificato utilizzando una simulazione da me sviluppata in questi mesi che riproduce lo spettro in energia rilasciata all’interno di ciascun contatore e lo spettro in carica derivante dalla risposta del rivelatore, avendo come dati in ingresso lo spettro in energia e la distribuzione angolare dei muoni che raggiungono LVD.

Il valore di calibrazione in energia ricavato col sistema precedente è utilizzabile con l’attuale assetto dell’elettronica di rivelazione dell’esperimento, la quale prevede il monitoraggio di ciascun contatore attraverso il segnale di 3 fotomoltiplicatori, sommato ed inviato ad un canale di conversione analogico-digitale.

Per migliorare la misura dell’energia rilasciata la Collaborazione LVD ha progettato uno sviluppo dell’elettronica che permetta la misura della luce raccolta da ciascuno dei 3 fotomoltiplicatori di ognuno dei contatori. In questo caso il metodo di calibrazione precedentemente utilizzato non è più sufficiente ed è, quindi, stato necessario sviluppare una procedura che permetta di calibrare ogni singolo fotomoltiplicatore.

Utilizzando la simulazione, e confrontandone i risultati con i dati sperimentali, ho studiato un sistema di calibrazione adatto, che fa sempre uso dei muoni atmosferici e che tiene conto delle nuove distribuzioni di energia.

In particolare ho dimostrato che, a causa di effetti geometrici, il valore di picco del segnale dei muoni cosmici osservato dal fototubo centrale è circa il 90% di quello prodotto dalla somma, mentre il massimo del segnale derivante da ciascuno dei due tubi laterali ne è circa l’80%.

Questo lavoro si concluderà con l’individuazione degli errori sistematici che si compiono utilizzando questo tipo di calibrazione a basse energie. Questo obbiettivo sarà alla base della mia ricerca del prossimo anno e verrà perseguito utilizzando lo spettro energetico di elettroni e positroni derivanti dal decadimento dei muoni (energia media di circa 25 MeV) e lo spettro in energia rilasciato dai fotoni provenienti da una sorgente di nichel-californio posta all’esterno di un contatore (energia di circa 9 MeV). E’ già discretamente sviluppata la simulazione della sorgente, mentre è in corso l’analisi dei dati relativi a muoni a fine percorso.

Questo lavoro permetterà di valutare gli errori sistematici dell’attuale calibrazione e di sviluppare un sistema di calibrazione adatto al nuovo assetto dell’elettronica dell’esperimento.


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