29-Apr-14 V. Bonvicini - Consiglio di Sezione Gruppo V Attivita 2011 Esperimenti in corso:...

Apr 11, 2023V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

Gruppo VGruppo VAttivita’ 2011Attivita’ 2011

Esperimenti in corsoEsperimenti in corso:: BARBE-LTBARBE-LT Resp. Loc. & Naz. G. CantatoreResp. Loc. & Naz. G. Cantatore BEATS2BEATS2 Resp. Loc. R. Longo (Resp. Naz. M. Gambaccini)Resp. Loc. R. Longo (Resp. Naz. M. Gambaccini) ENVIRAD-SPLASHENVIRAD-SPLASH Resp. Loc. M. Budinich (Resp. Naz. V. Rocca)Resp. Loc. M. Budinich (Resp. Naz. V. Rocca) PSIHOPSIHO Resp. Loc. G. Giannini (Resp. Naz. A. Zanini)Resp. Loc. G. Giannini (Resp. Naz. A. Zanini) TWICETWICE Resp. Loc. & Naz. V. BonviciniResp. Loc. & Naz. V. Bonvicini

» (TWICE_UD)(TWICE_UD) Resp. Loc. D. CauzResp. Loc. D. Cauz XDXL XDXL (chiede prolung.)(chiede prolung.) Resp. Loc. G. Zampa (Resp. Naz. A. Vacchi)Resp. Loc. G. Zampa (Resp. Naz. A. Vacchi)

Nelle dotazioni di gruppoNelle dotazioni di gruppo:: eBONeBON Resp. Loc. & Naz. E MilottiResp. Loc. & Naz. E Milotti TRIDEASTRIDEAS (in chiusura a Ts)(in chiusura a Ts) Resp. Loc.Resp. Loc. L. Bosisio (L. Bosisio (Resp. Naz. G.F. Dalla Resp. Naz. G.F. Dalla

Betta)Betta) VIPIXVIPIX (in chiusura a Ts)(in chiusura a Ts) Resp. Loc.Resp. Loc. L. Bosisio L. Lanceri (L. Bosisio L. Lanceri (Resp. Naz. V. Re)Resp. Naz. V. Re)


Nuove proposte 2012Nuove proposte 2012

MINDMIND (Resp. Naz. A. Chincarini, Resp. Loc. R. Longo) (Resp. Naz. A. Chincarini, Resp. Loc. R. Longo)» (presentazione di V.B. per R. Longo)(presentazione di V.B. per R. Longo)

CCDXCCDX (Resp. Naz. & Loc. M. Budinich) (Resp. Naz. & Loc. M. Budinich)» (presentazione di M. Budinich)(presentazione di M. Budinich)

Gruppo VGruppo V


BARBE_LTBARBE_LT•Obbiettivo generale

•Sviluppare sistemi di conteggio del singolo fotone a bassissimo rumore di fondo (< 1 mHz) sensibili tra 1 eV e 1 keV dotati di capacità spettroscopica. I sistemi devono essere adattabili ai bassi rate aspettati di eventi tipici degli esperimenti di ricerca di WISPs .

• Collaborazione: INFN Trieste, INFN Perugia (Gr. C. Camerino)

•Contatti esterni: elioscopio solare CAST – CERN, esperimento ALPS-II - DESY Amburgo

• Attivita’ 2011:

•si avvia un programma di montaggio e test di riveratori basati su Transition Edge Sensors (TES) in collaborazione con il gruppo ALPS del DESY

•I primi sensori TES sono montati, collegati all’elettronica SQUID ed inseriti nel refrigeratore a diluizione di Camerino per le prove a temperature criogeniche e la misura del fondo su lunghi periodi

•se le misure attualmente in corso avranno il successo sperato si prevede (fra l’altro) di

portare i sensori in linea su CAST al CERN

avviare lo sviluppo di nuovi rivelatori sensibili fino ad1 keV


BARBE_LTBARBE_LTAttivita’ 2011Attivita’ 2011

basetta di rame PCB

Set di 4 sensori TES al Ti-Au dall’INRIM di Torino: due da 20x20 µm2 e due da 10x10 µm2

Set di 4 sensori TES al Ti-Au dall’INRIM di Torino: due da 20x20 µm2 e due da 10x10 µm2

Chip TES al W dal NIST (USA): 6 sensori di differenti dimensioni (da 25 µm fino a 800 µm di lato) più test strip

Chip TES al W dal NIST (USA): 6 sensori di differenti dimensioni (da 25 µm fino a 800 µm di lato) più test strip

• Preparazione basette e PCB, montaggio e bonding dei

sensori TES (Trieste)

• Preparazione refrigeratore, elettronica SQUID ed

accoppiamenti elettrici ed ottici (Camerino)

• Prova SQUID misura curve di transizione dei sensori

• Conteggio singoli fotoni e misura fondo su lughi periodi

• Misure su “fascio” a CAST


Partecipanti Sezione di Partecipanti Sezione di Trieste:Trieste:

G. Cantatore (PA) - 100% G. Cantatore (PA) - 100% R.N.R.N.

A. Rashevsky - 10 %A. Rashevsky - 10 %

Richieste di servizi 2011Richieste di servizi 2011

Alte Tecnologie - 2 m.u.Alte Tecnologie - 2 m.u.

Officina meccanica - 2 Officina meccanica - 2 m.u.m.u.

Lab. Elettronica - 2 m.u.Lab. Elettronica - 2 m.u.

SezioneSezione M.I.M.I. M.E.M.E. Co.Co. Inv.Inv. C. AppC. App TotTot

PGPG 88 88 1212 99 3737

TSTS 44 55 1717 2626

1212 1313 2929 6363

BaRBE_LT: richieste 2012BaRBE_LT: richieste 2012


BEATS-2BEAm line from Thomson Scattering 2

Il prototipo della Thomson back scattering Source (TS) sarà Il prototipo della Thomson back scattering Source (TS) sarà realizzato in parallelo al progetto SPARC e alla messa in funzione realizzato in parallelo al progetto SPARC e alla messa in funzione del laser FLAME.del laser FLAME.

Un fascio di elettroni verrà accelerato dal LINAC di SPARC fino ad Un fascio di elettroni verrà accelerato dal LINAC di SPARC fino ad un’energia fra 30-150 MeV in pacchetti da 1 nC e 3 ps (rms)un’energia fra 30-150 MeV in pacchetti da 1 nC e 3 ps (rms)

Questi elettroni verranno fatti interagire in collisione frontale con i Questi elettroni verranno fatti interagire in collisione frontale con i fotoni del laser FLAME di alta potenza (300 TW) del progetto fotoni del laser FLAME di alta potenza (300 TW) del progetto PLASMONX → produzione di un fascio di raggi X quasi PLASMONX → produzione di un fascio di raggi X quasi monocromatici (energia dip. dall’energia degli e- in ingr.)monocromatici (energia dip. dall’energia degli e- in ingr.)

Il fascio di radiazione X prodotto nell’interazione presenta, a 20 Il fascio di radiazione X prodotto nell’interazione presenta, a 20 keV (elettroni a 30 MeV), una divergenza angolare di 5 mrad e uno keV (elettroni a 30 MeV), una divergenza angolare di 5 mrad e uno spot alla sorgente di 15 spot alla sorgente di 15 m.m.

Il numero atteso di fotoni/s sarà dell’ordine di 10Il numero atteso di fotoni/s sarà dell’ordine di 101010 /s con una /s con una bandwidth rms del 5%.bandwidth rms del 5%.


Entro settembre montaggio della beamline, della Entro settembre montaggio della beamline, della camera di interazione e della sala sperimentalecamera di interazione e della sala sperimentale

Prime collisioni attese a ottobrePrime collisioni attese a ottobre 3 sessioni di misura o taratura svolte dalla 3 sessioni di misura o taratura svolte dalla

collaborazione presso la linea SYRMEP, piu’ una in collaborazione presso la linea SYRMEP, piu’ una in programma a dicembreprogramma a dicembre

Caratterizzazione della nuova sorgenteCaratterizzazione della nuova sorgente Esperimenti di imaging a 20 keV Esperimenti di imaging a 20 keV

◦ Assorbimento e contrasto di faseAssorbimento e contrasto di fase

BEATS-2Primo anno (2011):Primo anno (2011):

Secondo anno (2012):Secondo anno (2012):

BEATS-2

Renata Longo 0.7Renata Longo 0.7 Fulvia Arfelli 1Fulvia Arfelli 1 Luigi Rigon 1 Luigi Rigon 1 Edi Castelli (senior)Edi Castelli (senior) Frances Lopez 1Frances Lopez 1

dottoranda dottoranda Rongchang Chen 1Rongchang Chen 1

borsista post-doc INFNborsista post-doc INFN

Tot. 6 ric., 4.7 FTETot. 6 ric., 4.7 FTE

Partecipanti @ Ts:Partecipanti @ Ts: Richieste:Richieste: 6 k€ MI6 k€ MI 3 k€ ME (1 ric. Int. Conf.)3 k€ ME (1 ric. Int. Conf.) 4 k€ consumo4 k€ consumo 0.5 k€ lic. sftw (lic. IDL)0.5 k€ lic. sftw (lic. IDL)

Tot. 13.5 k €Tot. 13.5 k €

0.5 m.u. off. meccanica0.5 m.u. off. meccanica 1 m.u. lab. elettronica1 m.u. lab. elettronica


Obiettivo:Obiettivo:Utilizzo di telecamere CCD commerciali per la rivelazione di raggi X a bassa Utilizzo di telecamere CCD commerciali per la rivelazione di raggi X a bassa energia energia e loro impiego per monitoring su larga scala della radioattività e loro impiego per monitoring su larga scala della radioattività ambientale (ambientale (vedi presentazione di Marco Budinich).vedi presentazione di Marco Budinich). Sezioni partecipanti: Trieste, CagliariSezioni partecipanti: Trieste, Cagliari

Percentuali e richieste Ts:Percentuali e richieste Ts:

Strutturati:Strutturati: Non strutturati:Non strutturati:Marco Budinich (P.A.) 40%Marco Budinich (P.A.) 40%Edoardo Milotti (P.A.) 10%Edoardo Milotti (P.A.) 10% Massimo Vascotto (DSS) 50%Massimo Vascotto (DSS) 50%

Tot. 1 FTETot. 1 FTE

Richieste finanziarie :Richieste finanziarie : Richieste servizi : Richieste servizi :MI: 2 k€ (Riunioni Ts-Ca)MI: 2 k€ (Riunioni Ts-Ca)Inv.: 1 k€ (1 PC per DAQ + monitor)Inv.: 1 k€ (1 PC per DAQ + monitor) 1 m.u. Off. Meccanica 1 m.u. Off. MeccanicaMC: 4 k€ (telecamere + celle Peltier + HD)MC: 4 k€ (telecamere + celle Peltier + HD)Tot. Tot. 7 k€ k€

CCDX(nuova sigla)


eBON eBON è un'estensione dei precedenti progetti è un'estensione dei precedenti progetti VIRTUS VIRTUS (Virtual Tumor(Virtual Tumor Spheroid), VBL (VirtualSpheroid), VBL (Virtual Biophysics Lab) Biophysics Lab) e VBL-Rad,e VBL-Rad, che ne costituiscono le basi di partenza che ne costituiscono le basi di partenza scientifica,scientifica, e lo scopo di questo nuovo progetto e lo scopo di questo nuovo progetto computazionale è la creazione di computazionale è la creazione di un laboratorio un laboratorio numericonumerico per esperimenti simulati di radiobiologia per esperimenti simulati di radiobiologia cellularecellulare..

Caratteristiche del modello sviluppato fino ad ora:Caratteristiche del modello sviluppato fino ad ora:

• inclusione gerarchica dei processi biologiciinclusione gerarchica dei processi biologici

• approssimazioni fenomenologiche di molti processiapprossimazioni fenomenologiche di molti processi

• utilizzazione di modelli “ragionevoli” in assenza di dati utilizzazione di modelli “ragionevoli” in assenza di dati sperimentalisperimentali

• biomeccanica ridotta al minimo (cellule sferiche) biomeccanica ridotta al minimo (cellule sferiche)

• software object-oriented sviluppato in C++software object-oriented sviluppato in C++

• utilizzo di potenti strumenti open software (CGAL, VisIt)utilizzo di potenti strumenti open software (CGAL, VisIt)

eBONeBON - - eelectronic lectronic BBiophysical iophysical ONONcologycology


VBL – eBON: pubblicazioni con referee 2010 – inizio 2011

•R. Chignola, V. Vyshemirsky, M. Farina, A. Del Fabbro, E. Milotti: "Modular model of TNF alpha cytotoxicity", Bioinformatics (2011), in press

•R. Chignola, A. Del Fabbro, M. Farina, E. Milotti. Computational challenges of tumor spheroid modeling. Journal of Bioinformatics and Computational Biology, in press

•E. Milotti and R. Chignola. Emergent properties of tumor microenvironment in a real-life model of multicell tumor sheroids. PLoS ONE 5 (2010) e13942

•R. Chignola and E. Milotti. Tumor microenvironment in a real-life model of tumor spheroids. Proceedings of the "4th International Advanced Research Workshop on In Silico Oncology and Cancer Investigation", Athens, Sept. 8-9 2010, pp.32-34

•E. Milotti and R. Chignola. Physical and computational issues in a simulation of multicellular tumor spheroids. Proceedings of the "4th International Advanced Research Workshop on In Silico Oncology and Cancer Investigation", Athens, Sept. 8-9 2010, pp. 35-38.

•R. Chignola, A. Del Fabbro, E. Milotti. Dynamics of intracellular Ca2+ oscillations in the presence of multisite Ca2+-binding proteins, Physica A 389 (2010) 3172

Preprints

•R. Chignola, A. Del Fabbro, M. Farina, E. Milotti: "Computational challenges of tumor spheroid modeling”

•E. Milotti and R Chignola: "Emergent Properties of Tumor Microenvironment in a Real-life Model of Multicell Tumor Spheroids”


Grants ottenuti presso centri HPC

2010

•ISCRA Grant type C (CINECA)•CASPUR Standard Grant 2010

2011

•CASPUR Standard Grant 2011•CASPUR GPU Grant 2010

FTE:Edoardo Milotti 50%Roberto Chignola 100%

Richieste finanziarie:

MI 3 keuro missioni a Verona, Bologna (CINECA), Roma (CASPUR)ME 3 keuro contatti con il collaboratore V. Vyshemirsky (Univ. Strathclyde)Cons 1 keuro materiale di consumo per calcoloInv 5 keuro nuovo MacPro per aumentare la potenza di calcolo localeSW 0.5 keuro licenze software

Totale 12.5 keuro

Non ci sono richieste di officina meccanica o elettronica.


ENVIRAD SPLASHENVIRAD SPLASH

• Misure di Cesio 137Misure di Cesio 137

• Misure di radonMisure di radon

• CR-39

Attività: progetti di orientamento e di Attività: progetti di orientamento e di diffusione della cultura scientifica diffusione della cultura scientifica “hands on” che si svolgono in “hands on” che si svolgono in collaborazione con il PLS.collaborazione con il PLS.

ATTIVITÀ SVOLTA 2011ATTIVITÀ SVOLTA 2011

•Hanno preso parte all’iniziativa:

•22 scuole secondarie di secondo grado (1 x TS, 1 x PN);

•~ 4~ 4 tra docenti e personale tecnico;

•~ 100~ 100 studenti.

Va necessariamente precisato che le attività per il corrente A.S. sono state condizionate dai tagli al personale scolastico.


Attivita’ svolta 2011 Attivita’ svolta 2011 Envirad Splash 2011 Envirad Splash 2011

Misure di Cesio 137Misure di Cesio 137

• Sono state completate una ventina di misure in prevalenza su terreni, come da tabella. In particolare sono state effettuate nuove misure su un terreno recentemente“bonificato” che in passato aveva evidenziato concentrazioni elevate di cesio. I risultati sono interessanti.

• Le misure sono state effettuare sia nelle rispettive scuole

(rivelatore NaI(Tl), itinerante) che presso il Laboratorio

di Radioattività (rivelatore HPGe).

• I risultati ottenuti da alcune delle scuole che hanno

partecipato all’iniziativa saranno presentati dagli

studenti, il 23/09 p.v. , nell’ambito della

“Notte dei Ricercatori”.

CampioneMedia

(Bq/kg)No. Campioni

Terra 20 15 (di cui 2 <MAR)

Foglie <MAR 1

Cenere 450 2 (di cui 1 <MAR)

Carne <MAR 1

Misure di RadonMisure di Radon

•Nel corso del 2011, anche a causa dei pesanti tagli che hanno interessato il personale scolastico, sono state effettuate misure in un’unica scuola, coinvolgendo due docenti un tecnico e due classi, per un totale di 25 misure.

•E’ proseguita positivamente la collaborazione con la dott.ssa Rahel Obed dell’Università di Ibadan, Nigeria (attività nata in collaborazione con il prof. Gianrossano Giannini). Si tratta della prima campagna di misure di questo genere effettuata in quella nazione. Prossimamente i risultati delle misure saranno pubblicati sulla rivista Journal of Environmental Radioactivity.


Preventivo 2012 Preventivo 2012 Envirad Splash 2011 Envirad Splash 2011

Missioni interne 1.00 k€Materiale consumo 2.00 k€Materiale inventariabile 3.00 k€

Totale 2011 6.00 k€

Ricercatori:

Strutturati: Non strutturati:M.Budinich (P.A. 10%) F.Calligaris (Ass. sen.) M.Vascotto (DSS 40%)

Tot. Ric. 3 FTE 0.5


MIND(nuova sigla)

Medical Imaging for Neurodegenerative Diseases

Rapp. Naz.: A. Chincarini (Genova)Rapp. Naz.: A. Chincarini (Genova)

Trieste: apertura su dotazioni 5 (Renata Longo)Trieste: apertura su dotazioni 5 (Renata Longo)

Obiettivi del progetto (vedi presentazione):

Partendo dall’esperienza maturata nel progetto MAGIC-5 identificare uno o piu` metodi di analisi capaci di fornire un indice robusto e accurato per la diagnosi precoce di malattie neurodegenrative cerebrali (Alzheimer e demenza fronto-temporale);migliorare la capacita` diagnostica su grandi quantita` di dati tramite lo sviluppo di procedure di calcolo automatiche;in prospettiva, sviluppare i metodi in modo che i risultati della ricerca siano “traducibili” e fruibili al mondo clinico tramite interfacce web e/o servizi dedicati

MI 2 keuroMI 2 keuro Consumo 1 keuroConsumo 1 keuro Manutenzione software 0.5 keuroManutenzione software 0.5 keuro

FTE 0.30 (strutturato)FTE 0.30 (strutturato)


PSIHOPSIHO PPhotoneutron hotoneutron SSource ource IIn n HOHOspitalspital

Financially supported by:

National Institute for Nuclear Physics

Ministery of Industry, Research and University

Fondazione CRT Torino

In-hospital installation of Dedicated Linac &New PhoNeS photoconverter

Gianrossano GIANNINI([email protected]) Physics Dept. Trieste University and INFNVia Valerio 2, Trieste, 34127, Italy


TRIESTE: Gianrossano Giannini (100%, Resp.Loc., TRIESTE: Gianrossano Giannini (100%, Resp.Loc., P.O.), P.O.),

Massimo Vascotto (20%, D.S.S.),Massimo Vascotto (20%, D.S.S.),

Richieste finanziarie locali 2012 a Ts (k€)Richieste finanziarie locali 2012 a Ts (k€)

MI:8.0 ME:4.0 MC:4.0 TR:2.0 CA:4.0 TOT:22MI:8.0 ME:4.0 MC:4.0 TR:2.0 CA:4.0 TOT:22

Richieste servizi: Richieste servizi: Officina Mecc.: 3 m.u.Officina Mecc.: 3 m.u.

Laboratorio Elettronica e Rivelatori : 1 m.u. Laboratorio Elettronica e Rivelatori : 1 m.u.

PSIHO = Photoneutron Source In HOspital


• Linea di ricercaLinea di ricerca: Sviluppo di SiPMSviluppo di SiPM a a tecnologia avanzata tecnologia avanzata di grande superficiedi grande superficie (~ 3 x 3 cm(~ 3 x 3 cm22) e range dinamico) e range dinamico. . Sviluppo di ASIC di front-end per la lettura dei SiPM. Sviluppo di ASIC di front-end per la lettura dei SiPM. Applicazione dei SiPM alla calorimetria a lettura multipla Applicazione dei SiPM alla calorimetria a lettura multipla ed alla lettura di scintillatoried alla lettura di scintillatori in fisica delle alte energie e in fisica delle alte energie e astroparticellare.astroparticellare.

• Proposta di esperimentoProposta di esperimento: 2010: 2010• Durata previstaDurata prevista: 2010 – 2012: 2010 – 2012• Sezioni partecipantiSezioni partecipanti: TS, UD, ME, RM1, MI-B, LE: TS, UD, ME, RM1, MI-B, LE• Responsabile nazionaleResponsabile nazionale:: V. BonviciniV. Bonvicini• CollaborazioniCollaborazioni:: FBK (Trento), FNALFBK (Trento), FNAL

TWICETWICETTechniquesechniques forfor W Wide-range ide-range IInstrumentationnstrumentation

for for CCalorimetryalorimetry E Experimentsxperiments


TWICETWICETTechniquesechniques forfor W Wide-range ide-range IInstrumentationnstrumentation

for for CCalorimetryalorimetry E Experimentsxperiments

Activity 2011:•Test beam of a Shashlik Calorimeter (Pb-Sci, 144 WLS fibers, 36 channels, large area FBK SiPMs (16 mm2), read-out with MAROC ASICs): excellent linearity and resolution @ 8 GeV (May 2011 test at T9), very good agreement with simulations.

•Test of scintillator-based muon detector/tail-catcher with SiPM read-out: signal corresponding to ~ 5 p.e. have been measured at 7 m for large extruded scintillators (no mirroring!) read-out with 1.2 mm Kuraray Y11 fibers and FBK SiPMs

•Test of scintillating (heavy) glasses for Total Abs. DR Calorimetry (measurements currently in progress, FNAL T1015, evidence of comparable proportions of Sci. and Cherenkov light for MIPs )

•Development and test of new glasses for DR calorimetry with SiPM read-out (both with Sci-fi and doped): measurements currently in progress, FNAL T1015.

•Production with FBK of a dedicated SiPM run with “abuttable” large-area structures and small pixel size (completed June 2011)


TWICETWICE

Details of the ShashlikDetails of the ShashlikCalorimeter during assemblyCalorimeter during assembly

Scintillating glass SGC1 being testedScintillating glass SGC1 being testedat FNAL with SiPM read-out for a proof-at FNAL with SiPM read-out for a proof-of-principle test of TA DR hadron calo.of-principle test of TA DR hadron calo.

““ADRIANO” glassADRIANO” glasscell detail, assemblycell detail, assemblyand “known” peopleand “known” peopleat work at FNALat work at FNAL


Trieste/Udine: richieste finanziarie Trieste/Udine: richieste finanziarie 20122012• TS

• MI: 5 (riunioni di collaborazione, contatti con FBK)• ME: 5 (1 m.u. test beam)• Cons.: 20 (1 run di ASICs Europractice 15, board e comp. 5)• Trasporti: 4 (da/per CERN/FNAL)• Lic. Software: 2 (CADENCE IC)

• Tot.: 36

• UD• MI: 2 (riunioni, rapporti di collaborazione)• ME: 8 (2 turni di beam test al FNAL, 2.5 m.u.)• Cons.: 12 (acquisto SiPM, lavorazione vetri e assemblaggio)• Inv. 5 (Stabilized voltage source for SiPM)

• Tot.: 27

• Totale TS + UD: 63

TWICETWICE


Trieste/Udine: ricercatori e richieste ai Trieste/Udine: ricercatori e richieste ai serviziservizi• TS

• Ricercatori strutturati:•Valter Bonvicini (50), Anna Gregorio (40), Erik Vallazza (40)

• Ricercatori non strutturati:• Aldo Penzo (senior) (+ 20% G.Zampa sul suo impegno per la sezione)

• Tot.: 1.3 FTE (strutturati)

• Servizi:• 4 m.u. officina meccanica• 4 m.u. lab el. e riv.• 1 m.u. alte tecnologie

• UD• Ricercatori strutturati:

• D. Cauz (20), G. Pauletta (20), L. Santi (10)

• Tot.: 0.5 FTE (strutturati)

• Servizi:• 2 m.u. officina meccanica• 1 m.u. lab el. e riv.

•Totale TS + UD: 1.8 FTE - 6 m.u. mecc., 5 m.u. el. e riv., 1 m.u. a.t.

TWICETWICE


X-ray Drift eXtra Large

FWHM = 282 eV@ 5.9 keV, 20 °C(Mn Kα line)

55Fe calibration spectrum

Spectra of a titanium tube with PET crystal

Spectroscopic performance

source on the anode

Real data

Real data

Real data

Simulation

Simulation

Simulation

Anodic resolution

Drift resolution

• Very good noise performance: ENC = 25 e- rms @ +20 °C using a sub-optimal front-end electronics, only 2 worse than the best commercial SDDs operated below -20°C

• Good energy resolution for such area: < 570 eV FWHM @ 20 °C with a full instrumented ASIC read-out (realistic simulation)

• Not only spectroscopy: detector segmentation allows 2D imaging (in ALICE MIP spatial resolution better than 30 μm for both axis)

• X-ray anodic resolution better than few tens of μm down to 2 keV• X-ray drift length reconstruction by exploiting the signal charge diffusion (no

prompt trigger available) coarse drift resolution better than 6 mm (E ≥ 3.5 keV)


From I-V and C-V measurements of the SDD test structures:• Bulk leakage < 500 pA/cm2 with a thickness of 450 µm (3x wrt Canberra)• Oxide charge is ~ 1e11 q/cm2 (expected since Si <100>) but it is lowered to ~ 5e10

q/cm2 during passivation with LTO depletion of the Si-SiO2 interface high surface leakage current that must be minimized (e.g. reducing the oxide area and preventing Si-SiO2 interface depletion)

From static measurements of the ALI1 and ALI2 SDDs:• Resistivity of the integrated dividers 3 times lower than that of Canberra

SDDs (easy adjustment)

• ALI1 IHV = 600 µA @ 1200 V

• ALI2 IHV = 60 µA @ 1200 V 1/10 power consumption

Second prototype production (started at the end of May):• Largest SDD area in 4” wafer; leakage minimization; large anode pitch to

optimize energy resolution in a detector half, small anode pitch for imaging in the second half

XDXL: SDD developments with FBK-IRST

Second prototype wafer layoutSecond prototype wafer layout

First prototype wafer layoutFirst prototype wafer layout

Anode pitch 833 µm52 anodes

Anode pitch 294 µm148 anodes


• Based on the SDD technology, a timing mission with an effective area of 12 m2 (Large Area Detector, LAD)

• Lead glass micro-capillary plates used to collimate X-rays to limit the FOV to 1° FWHM

• X-ray Wide Field Monitor (WFM) based on coded mask architecture

Scientific mission of the LOFT detector

The properties of ultradense matter• Neutron star mass and radius measurements• Probing neutron star crust properties

Strong gravity and the mass and spin of black holes• Neutron star and stellar mass black holes• Supermassive Black Holes

Plus additional Science Objectives• The fast-timing variability space that will be explored by the LAD• The longer timescale variability will be explored by the WFM,

singling out specific source activities and/or spectral states• LOFT has also a great potential for multi-wavelength programs

carried out in conjunction with other state-of-the-art ground-based astronomical facilities as well as astronomical satellites

SDDs andcoded masks

XDXL application: LOFT proposal for ESA M3 mission call has been selected (4 out of 60) for the assessment phase


NomeNome RuoloRuolo IstitutoIstituto FTEFTE

Cicuttin AndresCicuttin Andres RicercatoreRicercatore ICTPICTP 30%30%

Rachevski AlexandreRachevski Alexandre TecnologoTecnologo INFNINFN 30%30%

Tuniz ClaudioTuniz Claudio Dirigente di ricercaDirigente di ricerca ICTPICTP 40%40%

Vacchi AndreaVacchi Andrea Dirigente di ricercaDirigente di ricerca INFNINFN 20%20%

TotaleTotale 1.21.2

NomeNome RuoloRuolo IstitutoIstituto FTEFTE

Crespo Maria LizCrespo Maria Liz Borsista post-docBorsista post-doc ICTPICTP 30%30%

Zampa GianluigiZampa Gianluigi TecnologoTecnologo INFNINFN 80%80%

TotaleTotale 1.11.1

XDXL: collaboratori locali 2012

• Strutturati:

• Non strutturati:

• Servizio elettronica e rivelatori: 3 mesi uomoServizio elettronica e rivelatori: 3 mesi uomo

• Servizio officina meccanica: 1 mese uomoServizio officina meccanica: 1 mese uomo

• Servizio alte tecnologie: 4 mesi uomoServizio alte tecnologie: 4 mesi uomo


XDXL: richieste finanziarie e di servizi di sezioneCapitolo Importo

(k€)Note

Missioni interne

5 trasferte alla X-ray facility IASF a Roma per test di rivelatori ed elettronica, e riunioni di collaborazione (Bologna).

Missioni estere

13 • 10 k€ per partecipazione a test su acceleratori, riunioni con il consorzio internazionale LOFT per la definizione delle spec delle SDD per applicazioni reali e supprto alla fase di assessment quando richiesto.

• 3 k€ per la partecipazione a congressi internazionali (IEEE-NSS 2012 o altro da definire).

Consumo 32.4 • 26.4 k€ per il run di produzione FBK di SDD ottimizzate per la risoluzione spaziale ed il consumo di potenza tramite un passo tra gli anodi allargato (13 maschere a 2200 € l’una).

• 3 k€ per la produzione di PCB di supporto ai test delle SDD.• 2 k€ per l’acquisto di componenti elettronici e di materiale meccanico peri

setup di test delle SDD..• 1 k€ per metabolismo di laboratorio (filo per bonding, punte per bonder

Kulike & Soffa)

Trasporto 1 Trasporto materiale scientifico per test a Roma e Bologna.

Manutenzione apparati

2 Manutenzione camera climatica Heraeus, manutenzione bonder deep access Kulike & Soffa 4523 Digital.

Acquisto licenze software

2 Contributo per il rinnovo della membership Europractice e delle licenze di Cadence e di Synopsys TCAD.

Tot. 55.4 k€


Inv./Inv./Costr.AppCostr.App

Cons./Cons./Trasp.Trasp.

MIMI MEME LicenzeLicenzesftwsftw

Man.Man. TotaleTotalekk€€

BARBE-LTBARBE-LT -- 1717 44 55 -- -- 2626

BEATS2BEATS2 -- 44 66 33 0.50.5 -- 13.513.5

eBONeBON 55 11 33 33 0.50.5 -- 12.512.5

CCDXCCDX 11 44 22 -- -- -- 77

ENVIRADENVIRAD 33 22 11 -- -- -- 66

MIND.dtzMIND.dtz -- 11 22 -- 0.50.5 -- 3.53.5

PSIHOPSIHO 44 4+24+2 88 44 -- -- 2222

TWICETWICE -- 20+420+4 55 55 22 -- 3636

TWICE UDTWICE UD 55 1212 22 88 -- -- 2727

XDXLXDXL -- 32.4+132.4+1 55 1313 22 22 55.455.4

TotaleTotale 1818 97.4+797.4+7 3838 4141 5.55.5 22 208.9208.9

Gruppo VGruppo VPreventivi 2012Preventivi 2012

Tot. 2011: 241 k€Tot. 2011: 241 k€


Gruppo VGruppo VRicercatori & Servizi 2012Ricercatori & Servizi 2012

Ric.Ric.strutturatistrutturati

Ric. non Ric. non strutturatistrutturati

Mecc., m.u.Mecc., m.u. El. & Riv., El. & Riv., m.u.m.u.

Serv. AlteServ. AlteTecnol.Tecnol.

BARBE-LTBARBE-LT 1.1 (2)1.1 (2) -- 22 22 22

BEATS2BEATS2 1.7 (3)1.7 (3) 3 (3)3 (3) 0.50.5 11

eBONeBON 0.5 (1)0.5 (1) 1 (1)1 (1) NoNo NoNo NoNo

CCDXCCDX 0.5 (2)0.5 (2) 0.5 (1)0.5 (1) 11 NoNo NoNo

ENVIRADENVIRAD 0.4 (1)0.4 (1) NoNo NoNo NoNo

MIND.dtzMIND.dtz 0.3 (1)0.3 (1) -- NoNo NoNo NoNo

PSIHOPSIHO 1 (1)1 (1) 0.2 (1)0.2 (1) 33 11 NoNo

TWICETWICE 1.3 (3)1.3 (3) 20% GZ20% GZ 44 44 11

TWICE UDTWICE UD 0.5 (3)0.5 (3) -- 22 11 NoNo

XDXLXDXL 1.2 (4)1.2 (4) 1.1 (2)1.1 (2) 11 33 44

2011 11.6 FTE2011 11.6 FTE 8.1 (20)8.1 (20) 6.2 (9)6.2 (9) 13.513.5 1212 77

29-Apr-14 V. Bonvicini - Consiglio di Sezione Gruppo V Attivita 2011 Esperimenti in corso:...

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