Gruppo IIAttività 2016→2017

§ Esperimenti in corso:qCTA R. L.: D. CauzqFERMI R. L.: F. Longo qMAGIC R. L. & N.: B. De LottoqPVLAS R. L.: F. Della ValleqWIZARD R. L. & N.: M. Boezio

§ “Chiudono” nel 2016:qGAMMA-400 R. L. & N.: V. BonviciniqKWISP R. L. & N.: G. Cantatore

§ Nuovi progetti:qGAPS R. L. & N.: M. BoezioqAKWISP R. L. & N.: G. CantatoreqUE-ENUBET R.L.: E. Vallazza

CTAAttività svolta a UD nel 2016

• In collaborazione con il gruppo di Roma I• Sviluppo di un calibration box per gli SCT

– Sistema basato su laser impulsato (355 nm, 1 µJ/pulse, 1-2000 Hz) + diffusore sferico

• Misura di numero di fotoni a 5 m• Misure di uniformità della luce a 5 m entro ±4°• Misure di forma del segnale per due diffusori di

raggio diverso• Misura di stabilità temporale dell’intensità del laser

CTA: Nominativi e percentuali UD 2017

• Diego Cauz 50% • Barbara De Lotto 20% • Massimo Persic 40% • Lorenzo Santi 30%• Michele Palatiello 20% • Giovanni Pauletta 0%• Totale 1.8 FTE

CTA: Richieste UD 2017

• Missioni – 2 meeting consorzio CTA 3 k€– Missioni nazionali 1.5 k€– Commissioning

calibration box (La Palma) 2 k€ + 4 k€ SJ• Metabolismo 1k€• Totale 7.5 k€ + 4 k€ SJ

• Non ci sono richieste di officina meccanica o laboratorio elettronica

q NASA Senior Review – Extension to 2018 (and prospects for 2020)

q Pass8 Data in production– Complete new reconstruction– Increased effective area at low and high energies– Allows better connection with TeV instruments

q Science Highlights– Wide field Follow up of GW sources – 2FHL catalog (photon with E>50 GeV)– The first Supernova Remnants catalog– Search for Dark Matter in Dwarf Galaxies

Fermi: Highlights (2016)

Fermi: Follow up of GW 150914

LAT-detected γ-rays in celestial coordinates (J2000) in the interval from tGW to tGW +10000s, and in the energy range 60 MeV–100 GeV. The dots are colored according to energies of the γ rays as indicated in the color bar. The highest-energy photon recorded in this time interval has an energy of ∼ 60 GeV, corresponding to the maximum of the color bar. The 90% and 50% contour levels from LALInference are overlaid on the image, in red. The map is in Hammer-Aitoff projection and is centered at R.A., Dec= 90◦, −40◦. The Galactic plane is highlighted in green. The nine LAT ROIs where the searches were performed are shown as yellow circle

Fermi: 2FHL

Localizzazione delle sorgenti del catalogo 2FHL (fotoni sopra 50 GeV)

• Longo Francesco 80% (UniTS)– Science Group coordinator “Sources in the Solar system”

• Gabrijela Zaharias 100% (Uni Nova Gorica)• Guido Barbiellini 0% (Senior) • Francesca Matteucci 50% (UniTS)• Annalisa Celotti 50% (SISSA)

• Michele Palatiello 80% (UniTS)• Rafal Pawel Wojaczynski 100% (UniTS + UniLodz)

• In arrivo 1 AdR/PostDoc

Fermi – composizione del gruppo

• Missioni : 21– 2 collaboration meeting USA * 2 persone– 1 mese/uomo turni ISOC– 1 riunione collaborazione italiana– 1 workshop analisi USA * 2 persone– 2 conferenze internazionali

• Consumo: 3– Manutenzione farm di sezione

• Manutenzione SW: 1.5– Manutenzione SW IDL per GRB e SolarFlares

• Inventariabile: 2 – PC analisi dati

Fermi: Richieste Finanziarie -Preliminary

Apparato sperimentale: ellissometro basato su cavità Fabry-Perot di alta finesse con rivelazione eterodinaL’esperimento è installato in un una camera pulita a Ferrara

polariser magnetic field Mod analyser

y(t) at 2wMag h(t) atwMod

ITrI0 Ellipticity modulator

mirror mirror

VUOTO QUANTISTICO

Per osservarne la struttura occorre perturbarlo con un campo esterno- misura di effetti QED macroscopici mai osservati prima- possibilità di “nuova fisica”: ALP, MCP

Risultati 2015: QEDMagnetic birefringence and dichroism

F. Della Valle et al., Eur. Phys. J. C (2016) 76:24

Risultati 2015: ALP e MCP

F. Della Valle et al., Eur. Phys. J. C (2016) 76:24

95% C.L. exclusion plot for fermion and scalar millichargedparticles

95% C.L. exclusion plot for axion-like particles

PVLAS: Altre attività

Attività 2016 già realizzate• Portata la rotazione dei magneti a nB = 22 Hz: (rumoremeccanico ancora alto)• Migliorato sistema di controllo dei segnali spuri• Progettato il raffreddamento degli specchi (~ 120 K)• Raccolta dati (nB = 8 Hz)

Da realizzare nel 2016• Completamento sistema di controllo dei segnali spuri • Test di raffreddamento degli specchi• Raccolta dati (nB ~ 16 Hz)

Attività 2017• Raccolta dati con specchi freddi

Sezioni partecipanti all’esperimento:Gruppo di Ferrara: A. Ejlli 100%

U. Gastaldi 100%G. Zavattini 70% Resp. Naz.

Gruppo LNL: R. Pengo 30%G. Ruoso 40%

Gruppo Trieste: F. Della Valle 100%E. Milotti 70%

Richieste TS per la CN: missioni 18 Keuro (14 Keuro di missioni a Ferrara per lavorare in laboratorio + 4 Keuro per conferenze)

PVLAS

• Nell’ultimo anno sono stati pubblicati:– 2 articoli su PRL, di cui uno, risultato dal lavoro di

un nostro dottorando ora assegnista, scelto come Editors’ Suggestion e evidenziato sulla rivista Physics: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.116.241105

• Nell’ultimo anno sono stati pubblicati:– 2 articoli su PRL, di cui uno, risultato dal lavoro di

un nostro dottorando ora assegnista, scelto come Editors’ Suggestion e evidenziato sulla rivista Physics: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.116.241105

– 3 articoli su ApJ– 1 articolo su Space Weather, evidenziato come

Research Spotlight in https://Eos.org – >10 presentazioni a conferenze

• Nell’ultimo anno sono stati pubblicati:– 2 articoli su PRL, di cui uno, risultato dal lavoro di

un nostro dottorando ora assegnista, scelto come Editors’ Suggestion e evidenziato sulla rivista Physics: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.116.241105

– 3 articoli su ApJ– 1 articolo su Space Weather, evidenziato come

Research Spotlight in https://Eos.org – >10 presentazioni a conferenze

• Il 15 giugno sono stati 10 anni di PAMELA in orbita → Worskhop “10 years to PAMELA” –Villa Mondragone, Monte Porzio Catone, RM: https://agenda.infn.it/conferenceDisplay.py?ovw=True&confId=11364

Tim Tait, workshop “10 Years of PAMELA”

WIZARD – PAMELA

Partecipanti e FTE:Boezio Mirko (I Ric) 80Bonvicini Valter (I Ric) 20Gregorio Anna (RU) 70Munini Riccardo (Ass.) 80

Ricercatori: 4, FTE: 2.4

Responsabile Nazionale e Locale: M. BoezioSezioni partecipanti: BA, FI, NA, RM2, TS

Richieste finanziarie (preliminare)

Missioni 33.5 k€ (Riunioni e coordinamento dell’analisi in Italia ed all’estero, incluso tasca peralter sezioni)

Consumo 3 k€ (Metabolismo)

Inventariabile 2 k€ (Workstation)

Tot. 38.5 k€

Nonsonoprevisterichiestediutilizzodell’officinameccanicaodellaboratoriodielettronicadellasezione.

GAMMA-400

Mirko Boezio, UCLA Dark Matter 2016, 02/17/16

AC – anticoincidence detectors

C – Conveter-Tracker

S1, S2 – ToF detectors

S3, S4 calorimeter scintillator detectors

CC1 – imaging calorimeter (2 X0)2 layers: CsI(Ti) 1 X0 + Si(x,y) (pitch 0.1 mm)

CC2 - electromagnetic calorimeter CsI(TI) 20 X0 3.6x3.6x3.6 cm3 – 22x22x10 = 4840

Missioni Cons./Trasp.

Invent./Apparati

Man. Totalek€

AKWISP 10 15 10 35CTA 6.5+4 1 7.5+4Fermi 21 3 2 1.5 27.5GAPS 5+10 0+10 0+20 5+40MAGIC 30 5+50+12* 2 49+50*PVLAS 18 18WIZARD 33.5 3 2 38.5EU-ENUBET 2 2Totale 126+14 89+10 16+20 1.5 232.5+44

Gruppo IIPreventivi 2016

Tot. Ass. 2016: 225 k€ +17.5 dot. TS* 50 k€ Common Funds

Gruppo IIRicercatori & Servizi 2016

Ric.strutturati

Ric. non strutturati

Mecc., m.u. El. m.u.

AKWISP 1 (2) - 2 1CTA 1.4 (5) 0.2 (1) - -Fermi 2.8 (5) 1.8 (2) - -GAPS 0.4 (2) 0.2 (1) - 2 + 4*MAGIC 4 (7) 2 (2) - -PVLAS 1.8 (2) - - -WIZARD 1.7 (3) 0.8 (1) - -EU-ENUBET 0.7 (1) - - -Totale 13.8 (22) 5 (5) 2 3 + 4*

Anagrafica 2015: Ricercatori: 32, FTE: 20 * Servizio Alte Tecnologie

Spare Slides

PVLAS: birifrangenza magnetica del vuotoVUOTO QUANTISTICO

Per osservarne la struttura occorre perturbarlo con un campo esterno

- misura di effetti QED macroscopici mai osservati prima- possibilità di “nuova fisica”: ALP, MCP

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LEH =1

2µ0

~E2

c2� ~B2

!+

Ae

µ0

2

4

~E2

c2� ~B2

!2

+ 7

~E

c· ~B!23

5+ ...

Ae =2

45µ0

↵2�̄3e

mec2= 1.32⇥ 10�24 T�2. nk � n? = 3AeB

2

nk � n? = 2.5⇥ 10�23 @ B = 2.5 T

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Apparato sperimentale: ellissometro basato su cavità Fabry-Perot di alta finesse con rivelazione eterodinaL’esperimento è installato in un una camera pulita a Ferrara

polariser magnetic field Mod analyser

y(t) at 2wMag h(t) atwMod

ITrI0 Ellipticity modulator

mirror mirror

Risultati 2015: QED• Caratterizzata birifrangenza intrinseca della cavità:

• Misure di ellitticità e di rotazione, tempo integrazione = 2 106 s• Sensibilità = 5 10-7 Hz-1/2 @ nB = 4 Hz, migliorata rispetto al 2014

34

Cavità FPEllitticità

Rotazione