Gruppo IIAttività 2017→2018

Esperimenti in corso:CTA R. L.: D. CauzFERMI R. L.: F. Longo GAPS R. L.: R. Munini (R. N.: M. Boezio)PVLAS R. L.: F. Della Valle

Su fondi esterni: (UE-)ENUBET R. L.: E. Vallazza

“Chiudono” nel 2017:MAGIC R. L. & N.: B. De Lotto WIZARD R. L. & N.: M. Boezio

Attività CTA Udine 2017 Prosecuzione della costruzione del prototipo della calibration box

(Calibox) dei PMT della camera dei Large Size Telescopes (LST) di CTA

Inizialmente costruita a Roma, già nel 2016 è stata trasferita a Udine, ove sono proseguiti la costruzione e i test

Lavoro congiunto con i colleghi di Roma che periodicamente salgono a Udine

Costruzione della nuova diffuser box (contenente la sfera diffusiva) Inserimento di due sensori (PD e SiPM) all’uscita della sfera diffusiva Costruzione di un beamslitter per distribuire la luce ai due sensori Inserimento di un laser rosso di guida al puntamento del laser UV Inserimento di due sensori di parametri ambientali (T, RH) Costruzione del guscio esterno a tenuta di pioggia Sviluppo e adeguamento SW su piattaforma ODROID per gestione

completa da remoto (OPC Server) della Calibox

CaliboxUV laser (355 nm, 1 µJ)Filter wheels

Diffuser box (sfera, PD, SiPM, BS)

ODROID

Laser guida rosso

Finestre d’uscita

Guscio esterno

CTA: Nominativi e percentuali UD 2017

Stefano Ansoldi 40% Alessio Berti 100% Diego Cauz 50% Barbara De Lotto 100% Thomas Gasparetto 100% Francesco Longo 20% Michele Palatiello 20% Michele Peresano 100% Luca Perri 100% Massimo Persic 100% Roberto Vito 100% Lorenzo Santi 30%

Totale 8.6 FTE

Richieste 2018

MISSIONI*

MISSIONI** CONS INV APP TRASP

TOTALE FTE RIC

MISS/FTE

Magic 12 27 0 0 0 0 39 5,8 4 6,7

CTA 10 9,5 3 0 0 0 22,5 2,8 5 7,0* PRIORITARIE per

- Magic (3 turni presa dati) - CTA (commissioning della Calibox)

** per meeting e conferenze

Data Acquisition 10 April 2017 : 1 billion of gamma rays detected !!

Science HighlightsContinuous search of GW counterparts 3FHL catalog (photon with E>10 GeV)Galactic Extended Sources catalog Behind the limb solar flares Search for DM in the Galactic Center

Highlights (2017)

Search for DM in the GC

3FHL

Localizzazione delle sorgenti del catalogo 3FHL (fotoni sopra 10 GeV)

Galactic Extended Sources

Longo Francesco 80% (UniTS) Gabrijela Zaharias 100% (Uni Nova Gorica) Science Group coordinator “Dark Matter and New Physics”

Guido Barbiellini 0% (Senior) Francesca Matteucci 50% (UniTS) Annalisa Celotti 50% (SISSA)

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

Fermi – composizione del gruppo

Missioni : 352 collaboration meeting USA * 3 personeRiunioni collaborazione italiana * 3 persone1 workshop analisi USA * 1 personeConferenze internazionali * 4 persone

Consumo: 2Metabolismo

Manutenzione SW: 1.5Manutenzione SW IDL per GRB e SolarFlares

Inventariabile: 2 PC analisi dati

Richieste Finanziarie - Preliminary

GAPS: General AntiParticle

Spectrometer

Sviluppo temporale Finanziamento NASA a gruppi USA gennaio-marzo 2017 Riunione di kick-off 12-13 marzo 2017. Il progetto si svilupperà su un periodo di 5 anni (finanziamento

NASA assicurato per 2017-2021) nei quali si dovrà fare un volo in pallone e produrre i primi risultati scientifici.

Disegno e prototipazione ASIC/HV da terminare entro prima metà 2018.

Realizzazione e test degli ASIC/HV di volo da completare per inizi 2019.

Integrazione rivelatori: 2019-2020 Volo previsto fine 2020-inizio 2021. Si tratterà di un “long

duration” da McMurdo (Antartide). È abbastanza probabile che la NASA supporti e finanzi voli

successivi.

Partecipazione INFN

Sviluppo e prototipazione degli ASIC: INFN TS e Università Bergamo/INFN PV.

Sviluppo del software di simulazione e di analisi dei dati così pure interpretazione degli stessi: INFN TS e INFN FI, Università/INFN Tor Vergata.

Dal 2017 si è aggiunto anche il gruppo PAMELA della sezione INFN di Napoli per la realizzazione del sistema degli High Voltage per l’alimentazione dei rivelatori Si(Li).

Inoltre anche L'Università/INFN di Torino (prof. Fiorenza Donato e Nicolao Fornengo) parteciperà al progetto dal 2018 primariamente per attività di simulazione, analisi ed interpretazione dati.

GAPS ASIC

Attività sviluppo dell’ASIC da concludersi nel giro di un anno o poco più accompagnato da un’approfondita valutazione a livello globale del sistema di rivelazione (problematiche legate a grande dinamica, unico ADC che gestisce l’intera dinamica o implementazione di più catene di elaborazione con guadagno diverso o uso di circuiteria a guadagno non lineare con compressione della dinamica, ecc.)Sviluppo, prototipazione e realizzazione: INFN TS e Università Bergamo/INFN PV.

Obiettivo: read out rivelatori Si(Li) da diametro 1’’ e spessore 2.5, 1” diameter Si(Li)

Requisiti:dinamica di segnale molto grande, da 20 keV a 50 MeV. L'esperimento richiede una risoluzione energetica per i raggi X non peggiore di 4 keV FWHM (goal di 3 keV FWHM). L’elettronica deve interfacciarsi con un preamplificatore discreto già sviluppato

GAPS

Partecipanti e FTE:Battaglia Paola (Dott.) 100Boezio Mirko (I Ric) 100Bonvicini Valter (I Ric) 50Gregorio Anna (RU) 100Levorato Stefano (Tec.) 15Munini Riccardo (Ric.) 100Zampa Gianluigi (Tec.) 30

Ricercatori: 7, FTE: 4.95

Responsabile Nazionale: M. Boezio, Locale: R. MuniniSezioni partecipanti: FI, NA, PV, RM2, TO, TS

Richieste finanziarie (preliminare)

Missioni 30 k€ (incontri TS-Bergamo e negli USA, riunioni di collaborazione)

Consumo 5 k€

Apparati 105 k€ S.j.

Tot. 31+105 s.j. k€

Richieste Servizi:• 2 m.u. Lab. Elettronica• 4 m.u. Alte Tecnologie

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

ψ(t) at 2ωMag η(t) at ωMod

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

Attività 2016-2017Già realizzate• Portata la rotazione dei magneti a νB = 23 Hz• Inseriti smorzatori pneumatici di vibrazioni sotto la struttura di sostegno dei magneti• Montato sistema di controllo dei segnali spuri• Effettuato test di raffreddamento degli specchi, raggiunti ~ 160 K per via radiativa su un dummy• Integrato il segnale di ellitticità per 5×106 s

Da realizzare nel 2017• Completamento sistema di controllo dei segnali spuri • Raffreddamento degli specchi

Attività 2018• Raccolta dati con specchi freddi

Risultati 2016: QED

∆nPVLAS-2014 = 4.0 ± 20 x 10-23 T-2 T2014 ≈ 1 x 106 s PRD 90, 092003 (2014)∆nPVLAS-2015 = – 2.4 ± 4.8 x 10-23 T-2 T2015 ≈ 3 x 106 s EPJC 76, 24 (2016)∆nPVLAS-2016 = – 3.0 ± 3.2 x 10-23 T-2 T2016 ≈ 5 x 106 s

Altri risultati 2017• Risposta in frequenza dei segnali di ellitticità e di rotazione: chiarito il ruolo

della birifrangenza degli specchi

In corso di pubblicazione

Cotton-Mouton effect Faraday effect

Sezioni partecipanti all’esperimento:Gruppo di Ferrara: G. Di Domenico 50%

A. Ejlli 100%U. Gastaldi 0% per età (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 per lavorare in laboratorio a Ferrara + 4 Keuro per conferenze)

WIZARD/PAMELA

Time dependence of the proton flux July 2006-December 2014

Preliminary

PAMELA vs AMS-02: p 2011-2013

O. Adriani et al., to appear in NuovoCimento (2017)

Preliminary PAMELA SEP Spectra

100 MeV 1 GeV Proton Energy

Flux

Completing the spectrum

PAMELA bridges the gap between low energy space-basedand ground-‐basedmeasurements to obtain a complete spectrum

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

A fine gennaio 2016, a causa di problemi tecnici col satellite, la trasmissione dei dati dal satellite alla stazione ricevente di Mosca si è interrotta. Nella seconda metà del 2016, dopo una serie di tentativi falliti di recupero delle comunicazioni col satellite, le operazioni con PAMELA sono state ufficialmente terminate. Conseguentemente, anche visto l’avvio di altra attività (esperimento GAPS), in accordo con la Commissione Scientifica Nazionale 2 si è deciso di chiudere la sigla WIZARD dal 31 dicembre 2017. Per poter portare a conclusioni delle analisi in corso e mantenere le collaborazioni scientifiche che sono state produttive nel corso di questi anni, verrà richiesto alla CSN2 un supporto finanziario di missioni di 32 keuro per il 2018. Sì è deciso, con l’assenso del Presidente di Commissione, di centralizzare la richiesta su un’unica sezione (quella del responsabile nazionale: Trieste) ed assegnare i fondi alle dotazioni di gruppo opportunamente etichettati.

Missioni Cons./Trasp.

Invent./Apparati

Man. Totalek€

CTA 58.5 3 61.5Fermi 35 2 2 1.5 40.5GAPS 30 5 0+100 2 37+100PVLAS 18 18WIZARD* 32* 32*Totale 173.5 10 2+100 3.5 189+100

Gruppo IIPreventivi 2018

Tot. Ass. 2017: 202.5 k€ + (23.5+4) dot. TS * Come dot. TS

Gruppo IIRicercatori & Servizi 2018

Ric.strutturati

Ric. non strutturati

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

CTA 4.4 (7) 4.2 (5) - 1Fermi 2.8 (5) 2.8 (3) - -GAPS 3.95 (6) 1 (1) - 2 + 4*PVLAS 1.7 (2) 0.5 (1) - -ENUBET 0.2 (1) - - -Totale 13.05 (20) 8.5 (9) - 3 + 4*

Anagrafica 2016: Ricercatori: 27, FTE: 18.8 * 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