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DATI ANAGRAFICI
TITOLI DI STUDIO
ATTIVITÀ DI RICERCA
ATTIVITÀ DIDATTICA
ATTIVITÀ DI DIVULGAZIONE SCIENTIFICA
1 - FISICA PRESSO GLI ACCELERATORI DI PARTICELLE
La mia attività di ricerca si è svolta inizialmente nel campo della fisica subnucleare presso gli acceleratori ad alta energia e, nello specifico, partecipando all’esperimento general purpose CMS (Compact Muon Solenoid) installato presso l’acceleratore LHC (Large Hadron Collider).
Analisi dati
Ho dedicato il periodo di formazione accademica allo studio del processo Z/γ + jets all’interno del Modello Standard. Mi sono interessato a questo argomento durante il lavoro di Tesi di Laurea in cui ho analizzato i primi dati raccolti nel 2010 da CMS, concentrandomi sul processo elettrodebole Z + jets con il bosone Z che decade nel canale di-elettronico (Z → e+ e-) e, successivamente, nel canale di decadimento di-muonico (Z → μ+ μ-). Durante il programma di Dottorato di Ricerca ho contribuito alla realizzazione di misure riguardanti il processo Z(→ l+ l-) + jets (l = e, μ) e il processo γ + jets. Il rapporto di sezione d’urto differenziale di produzione tra processi Z + jets e γ + jets rispetto all’impulso trasverso del bosone (Z/γ) è una misura che può essere utilizzata per prevedere con precisione il fondo in cui il bosone Z decade nel canale a due neutrini Z(→ ν ν) + jets nelle ricerche di nuova fisica.
Simulazione dell'interazione radiazione-materia
Durante il programma di Dottorato di Ricerca ho partecipato ad attività riguardanti il tracciatore di CMS in qualità di responsabile per lo sviluppo della geometria utilizzata dalla simulazione. Questo compito ha previsto l’uso di software che, utilizzando una descrizione dettagliata del rivelatore, simula con precisione l’interazione tra radiazione e materia come, ad esempio, l’energia depositata dalle particelle, gli effetti di scattering multiplo dei sottorivelatori e altri effetti come la bremsstrahlung degli elettroni.
2 - FLUORESCENZA A RAGGI X
Conseguito il titolo di Dottore di Ricerca in Fisica e Astronomia ho collaborato con un’azienda specializzata nell’impiego della fluorescenza dei raggi X alla determinazione della composizione chimica dei materiali e alla misura dello spessore dei rivestimenti.
Sviluppo software
Il mio contributo in questo settore è stato lo sviluppo di un’applicazione software per l’analisi qualitativa e quantitativa di spettri acquisiti tramite fluorescenza a raggi X (ED-XRF).
3 - RADIOGRAFIA MUONICA
Parte della mia attuale attività di ricerca si svolge nell’ambito della radiografia muonica partecipando a collaborazioni che utilizzano diversi odoscopi muonici, come MURAVES (MUon Radiography of VESuvius), MIMA (Muon IMaging for Archaeology) e BLEMAB (BLast furnace stack density Estimation through on-line Muons ABsorption measurements), il cui obiettivo è studiare l’applicabilità di tecniche di imaging non distruttive derivate dalla fisica delle alte energie e dei raggi cosmici nel campo della geologia, dell’archeologia e dell’ingegneria civile.
Il mio principale contributo in questo settore è lo sviluppo di algoritmi che permettano una simulazione dettagliata del sito di installazione dell’esperimento in modo tale da valutare con efficacia gli effetti dell’interazione tra radiazione e materia utilizzando un software sviluppato appositamente . Il programma permette di ottenere i risultati a partire da considerazioni fisiche, geometriche, geologiche e dalla conoscenza dei flussi di muoni noti dalla letteratura per le condizioni sperimentali specifiche.
Sviluppo di modelli empirici
Il mio principale contributo in questo settore è lo sviluppo di un modello analitico parametrico che descrive il flusso di muoni atmosferici a livello del mare costruito adattando un insieme selezionato di modelli empirici sviluppati negli ultimi decenni ai dati misurati dallo spettrometro ADAMO (Altazimuth Detector for Atmospheric Muons Observation) e da altri esperimenti presenti in letteratura. Questo modello è inserito nel generatore Monte Carlo utilizzato per le simulazioni di radiografia muonica.
4 - FISICA DEI RAGGI COSMICI
La mia attuale attività di ricerca si svolge principalmente nell’ambito della fisica dei raggi cosmici con la partecipazione al progetto CALET (CALorimetric Electron Telescope), un esperimento installato sulla ISS (International Space Station) per affrontare diverse questioni relative alla fisica delle astroparticelle delle alte energie come la rivelazione indiretta della materia oscura, l’origine dei raggi cosmici, i loro meccanismi di accelerazione e propagazione galattica, la presenza di possibili sorgenti astrofisiche vicine.
La mia attuale attività di ricerca contribuisce al raggiungimento di uno dei principali obiettivi scientifici dell’esperimento e cioè la misura ad alta precisione dello spettro di elettroni e positroni presenti nei raggi cosmici nell’intervallo energetico compreso tra 1 GeV e 20 TeV. Un ulteriore studio, finalizzato alla ricerca di anisotropie nelle direzioni di arrivo di elettroni e positroni, ha l’obiettivo di ricavare informazioni sulle sorgenti in cui questi ultimi sono prodotti e sull’ambiente nel quale si propagano.
Il mio principale contributo in questo settore è lo studio del fenomeno del backscattering generato da sciami adronici ed elettromagnetici all’interno dello strumento. Tale fenomeno è attualmente trattato utilizzando simulazioni Monte Carlo ma la sua modellizzazione nei codici di simulazione usati dalla collaborazione risulta in generico disaccordo coi dati sperimentali, comportando incertezze sistematiche nella misura degli spettri.Un secondo studio ha verificato che la correlazione tra l’energia rilasciata nel rivelatore e i diversi nuclei che lo attraversano, osservata ad un test beam, fosse presente anche nelle simulazioni Monte Carlo.
5 - FISICA BIOMEDICA
Parte della mia attuale attività di ricerca si svolge nell’ambito della fisica biomedica partecipando a una collaborazione avente come obiettivo lo studio della risposta di cellule cerebrali animali a stimolazioni elettriche in presenza di molecole studiate per scopi terapeutici.
Il mio principale contributo in questo settore consiste nella caratterizzazione dei segnali elettrici registrati durante gli esperimenti effettuati e nella successiva analisi degli stessi.
CODICI DI IDENTIFICAZIONE PER LE BANCHE DATI BIBLIOGRAFICHE
Legenda
RECORDS
EDUCATION
RESEARCH EXPERIENCE
TEACHING EXPERIENCE
POPULARISATION OF SCIENCE
1 - PHYSICS AT PARTICLE ACCELERATORS
My research activity was initially carried out in the field of subnuclear physics at high energy accelerators and, specifically, by participating in the CMS (Compact Muon Solenoid) general purpose experiment installed at the LHC (Large Hadron Collider) accelerator.
Data analysis
I spent the academic formation period in studying the Standard Model Z/γ + jets process. I became interested in this subject during my Master’s Degree Thesis work in which I analyzed the first data collected in 2010 by CMS, by focussing on the electroweak Z + jets process with the Z boson decaying in the di-electron channel (Z → e+ e-) and, later, in the di-muon Z decay channel (Z → μ+ μ-). During the Ph.D. program I contributed to the realisation of some measurements concerning the Z(→ l+ l-) + jets (l = e, μ) process and the γ + jets process. The Z + jets/γ + jets differential cross section ratio with respect to the transverse momentum of the boson (Z/γ) can be used to accurately predict the Z decay channel in di-neutrinos Z(→ ν ν) + jets background in new physics searches.
Simulation of the interaction between radiation and matter
During the Ph.D. program I participated in activities on the CMS tracker as responsible for the maintenance of the geometry used by the simulation. This is implemented in a software that using a detailed description of the detector, accurately simulates the interaction between the radiation and matter as, for example, the energy deposited by the particles, the effects of multiple scattering of the subdetectors and other effects such as the bremsstrahlung of electrons.
2 - X- RAY FLUORESCENCE
Once received the title of Ph.D. in Physics and Astronomy, I applied the knowledge acquired in software development by working in a company specialized in the application of X-ray fluorescence for the determination of the elemental composition of materials and for the measurement of the thickness of coatings.
Software development
My contribution in this field consisted in the development of a software application for qualitative and quantitative analysis of energy dispersive X-ray Fluorescence (ED-XRF) spectra acquired on bulk samples.
3 - MUON RADIOGRAPHY
A part of my current research activity takes place in the field of muon radiography with the participation in some collaborations that use different muonic odoscopes, as MURAVES (MUon Radiography of VESuvius), MIMA (Muon IMaging for Archaeology) and BLEMAB (BLast furnace stack density Estimation through on-line Muons ABsorption measurements), whose goal is to study the applicability of non-destructive imaging techniques derived from the high energy and cosmic rays physics in the field of geology, archaeology and civil engeneering.
My contribution in this field consists in the development of algorithms that allow a detailed simulation of the experiment installation site in order to evaluate the effects of the interaction between radiation and matter by using a specially developed software. The software allows to obtain the results starting from physical, geometric, geological considerations and from the knowledge of muon fluxes known from the literature for the specific experimental conditions to whose realization I actively contributed.
Development of empirical models
My contribution in this field consists in the development of a parametric analytical model describing the atmospheric muons flux at sea-level built by fitting a selected set of empirical models developed in the last decades to the data measured by the ADAMO (Altazimuth Detector for Atmospheric Muons Observation) spectrometer and by other experiments present in literature. This model is fed into the Monte Carlo generator used for muon radiography simulations.
4 - COSMIC RAYS PHYSICS
My current research activity mainly takes place in the field of cosmic rays physics with the participation in the CALET (CALorimetric Electron Telescope) project, an experiment installed on the ISS (International Space Station) to address several outstanding questions of high-energy astroparticle physics, like indirect detection of dark matter, the origin of cosmic rays, their mechanisms of acceleration and galactic propagation, the presence of possible nearby astrophysical sources.
My current research activity contributes to achieve one of the main scientific goals of the experiment, namely the high-precision measurement of the spectrum of electrons and positrons present in cosmic rays in the energy range between 1 GeV and 20 TeV. A further study, aimed at searching for anisotropies in the arrival directions of electrons and positrons, aims to obtain information on the sources in which the latter are produced and on the environment in which they propagate.
My contribution in this field consists in the study of the backscattering phenomenon generated by hadronic and electromagnetic showers inside the instrument. This phenomenon is currently treated using Monte Carlo simulations but its modeling in the simulation codes used by the collaboration results in generic disagreement with the experimental data, leading to systematic uncertainties in the measurement of spectra. A second study verified that the correlation between the energy released in the detector and the different nuclei that pass through it, observed at a test beam, is also present in the Monte Carlo simulations.
5 - BIOMEDICAL PHYSICS
Part of my current research activity takes place in the field of biomedical physics, participating in a collaboration aimed at studying the response of animal brain cells to electrical stimulation in the presence of molecules designed for therapeutic purposes.
My main contribution in this sector consists in the characterization of the electrical signals recorded during the experiments carried out and in their subsequent analysis.
BIBLIOGRAPHIC DATABASE CODE IDENTIFIERS
