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Gruppo V Attivita ’ 2011

Gruppo V Attivita ’ 2011. Esperimenti in corso : BARBE-LT Resp. Loc. & Naz . G. Cantatore BEATS2 Resp. Loc. R. Longo (Resp. Naz . M. Gambaccini ) ENVIRAD-SPLASH Resp. Loc. M. Budinich (Resp. Naz . V. Rocca ) PSIHO Resp. Loc. G. Giannini (Resp. Naz . A. Zanini )

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Presentation Transcript

  1. Gruppo VAttivita’ 2011 • Esperimenti in corso: • BARBE-LT Resp. Loc. & Naz. G. Cantatore • BEATS2 Resp. Loc. R. Longo (Resp. Naz. M. Gambaccini) • ENVIRAD-SPLASH Resp. Loc. M. Budinich (Resp. Naz. V. Rocca) • PSIHO Resp. Loc. G. Giannini (Resp. Naz. A. Zanini) • TWICE Resp. Loc. & Naz. V. Bonvicini • (TWICE_UD) Resp. Loc. D. Cauz • XDXL (chiedeprolung.) Resp. Loc. G. Zampa (Resp. Naz. A. Vacchi) Nelledotazioni di gruppo: • eBONResp. Loc. & Naz. E Milotti • TRIDEAS(in chiusura a Ts)Resp. Loc.L. Bosisio (Resp. Naz. G.F. DallaBetta) • VIPIX(in chiusura a Ts)Resp. Loc.L. Bosisio L. Lanceri (Resp. Naz. V. Re) V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  2. Gruppo V • Nuoveproposte 2012 • MIND (Resp. Naz. A. Chincarini, Resp. Loc. R. Longo) • (presentazione di V.B. per R. Longo) • CCDX (Resp. Naz. & Loc. M. Budinich) • (presentazione di M. Budinich) V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  3. BARBE_LT • Obbiettivogenerale • Svilupparesistemi di conteggio del singolofotone a bassissimorumore di fondo (< 1 mHz) sensibilitra 1 eV e 1 keVdotati di capacitàspettroscopica. I sistemidevonoessereadattabiliaibassi rate aspettati di eventitipicidegliesperimenti di ricerca di WISPs . • Collaborazione: INFN Trieste, INFN Perugia (Gr. C. Camerino) • Contattiesterni: elioscopiosolare CAST – CERN, esperimento ALPS-II - DESY Amburgo • Attivita’ 2011: • siavvia un programma di montaggio e test di riveratoribasatisuTransition Edge Sensors (TES) in collaborazione con ilgruppo ALPS del DESY • I primisensori TES sonomontati, collegatiall’elettronica SQUID edinseritinelrefrigeratore a diluizione di Camerino per le prove a temperature criogeniche e la misura del fondosulunghiperiodi • se le misureattualmente in corsoavrannoilsuccessosperatosiprevede (fral’altro) di • portare i sensori in lineasu CAST al CERN • avviare lo sviluppo di nuovirivelatorisensibilifino ad1 keV V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  4. BARBE_LTAttivita’ 2011 Chip TES al W dal NIST (USA): 6 sensori di differentidimensioni (da 25 µm fino a 800 µm di lato) più test strip Set di 4 sensori TES al Ti-Au dall’INRIM di Torino: due da 20x20 µm2 e due da 10x10 µm2 • Preparazionebasette e PCB, montaggio e bonding dei sensori TES (Trieste) • Preparazionerefrigeratore, elettronica SQUID ed accoppiamentielettriciedottici (Camerino) • Prova SQUID misura curve di transizionedeisensori • Conteggiosingolifotoni e misurafondosulughiperiodi • Misuresu “fascio” a CAST PCB basetta di rame V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  5. BaRBE_LT: richieste 2012 • PartecipantiSezione di Trieste: • G. Cantatore (PA) - 100% R.N. • A. Rashevsky - 10 % • Richieste di servizi 2011 • AlteTecnologie - 2 m.u. • Officinameccanica - 2 m.u. • Lab. Elettronica - 2 m.u. V. Bonvicini - Consiglio di Sezione 5

  6. BEATS-2 BEAm line from Thomson Scattering 2 • Il prototipo della Thomson back scattering Source (TS) sarà realizzato in parallelo al progetto SPARC e alla messa in funzione del laser FLAME. • 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) • Questi elettroni verranno fatti interagire in collisione frontale con i fotoni del laser FLAME di alta potenza (300 TW) del progetto PLASMONX → produzione di un fascio di raggi X quasi monocromatici (energia dip. dall’energia degli e- in ingr.) • Il fascio di radiazione X prodotto nell’interazione presenta, a 20 keV (elettroni a 30 MeV), una divergenza angolare di 5 mrad e uno spot alla sorgente di 15 mm. • Il numero atteso di fotoni/s sarà dell’ordine di 1010g/s con una bandwidthrms del 5%. PLASMON X V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  7. BEATS-2 Primo anno (2011): • Entrosettembremontaggiodellabeamline, della camera di interazione e dellasalasperimentale • Prime collisioniattese a ottobre • 3 sessioni di misura o taraturasvoltedallacollaborazionepresso la linea SYRMEP, piu’ una in programma a dicembre Secondo anno (2012): • Caratterizzazionedellanuovasorgente • Esperimenti di imaging a 20 keV • Assorbimento e contrasto di fase V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  8. BEATS-2 Partecipanti @ Ts: Richieste: • Renata Longo 0.7 • FulviaArfelli 1 • Luigi Rigon 1 • Edi Castelli (senior) • Frances Lopez 1 • dottoranda • Rongchang Chen 1 • borsista post-doc INFN Tot. 6 ric., 4.7 FTE • 6 k€ MI • 3 k€ ME (1 ric. Int. Conf.) • 4 k€ consumo • 0.5 k€ lic. sftw (lic. IDL) Tot. 13.5 k € • 0.5 m.u. off. meccanica • 1 m.u. lab. elettronica

  9. CCDX (nuovasigla) Obiettivo: Utilizzo di telecamere CCD commerciali per la rivelazione di raggi X a bassa energia e loro impiego per monitoring su larga scala della radioattività ambientale (vedi presentazione di Marco Budinich). Sezioni partecipanti: Trieste, Cagliari Percentuali e richieste Ts: Strutturati: Non strutturati: Marco Budinich (P.A.) 40% Edoardo Milotti (P.A.) 10% Massimo Vascotto (DSS) 50% Tot. 1 FTE Richieste finanziarie : Richieste servizi : MI: 2 k€ (Riunioni Ts-Ca) Inv.: 1 k€ (1 PC per DAQ + monitor) 1 m.u. Off. Meccanica MC: 4 k€ (telecamere + celle Peltier + HD) Tot. 7 k€ V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  10. eBON - electronic Biophysical ONcology • eBONè un'estensionedeiprecedentiprogettiVIRTUS (Virtual TumorSpheroid), VBL (VirtualBiophysics Lab) e VBL-Rad,che ne costituiscono le basi di partenzascientifica,e lo scopo di questonuovoprogettocomputazionale è la creazione di un laboratorionumericoper esperimentisimulati di radiobiologiacellulare. • Caratteristiche del modellosviluppatofino ad ora: • inclusionegerarchicadeiprocessibiologici • approssimazionifenomenologiche di moltiprocessi • utilizzazione di modelli “ragionevoli” in assenza di datisperimentali • biomeccanicaridotta al minimo (cellule sferiche) • software object-oriented sviluppato in C++ • utilizzo di potentistrumenti open software (CGAL, VisIt) V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  11. 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 ONE5 (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” V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  12. Grants ottenutipressocentri 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 calcolo Inv 5 keuro nuovo MacPro per aumentare la potenza di calcolo locale SW 0.5 keuro licenze software Totale 12.5 keuro Non ci sono richieste di officina meccanica o elettronica. V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  13. ENVIRAD SPLASH Attività: progetti di orientamento e di diffusione della cultura scientifica “hands on” che si svolgono in collaborazione con il PLS. • ATTIVITÀ SVOLTA 2011 • Hanno preso parte all’iniziativa: • 2 scuole secondarie di secondo grado (1 x TS, 1 x PN); • ~ 4 tra docenti e personale tecnico; • ~ 100 studenti. • Va necessariamente precisato che le attività per il corrente A.S. sono state condizionate dai tagli al personale scolastico. • Misure di Cesio 137 • Misure di radon • CR-39 V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  14. Attivita’ svolta 2011 EnviradSplash 2011 • Misure 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”. • Misure 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 RahelObed 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 EnvironmentalRadioactivity. V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  15. Preventivo 2012 EnviradSplash 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 V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  16. MIND (nuovasigla) MedicalImaging for Neurodegenerative Diseases Rapp. Naz.: A. Chincarini (Genova) 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 keuro • Consumo 1 keuro • Manutenzione software 0.5 keuro • FTE 0.30 (strutturato) V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  17. PSIHO PhotoneutronSource In HOspital In-hospital installation of Dedicated Linac & New PhoNeS photoconverter Gianrossano GIANNINI (giannini@ts.infn.it)Physics Dept. Trieste University and INFN Via Valerio 2, Trieste, 34127, Italy • Financially supported by: • National Institute for Nuclear Physics • Ministery of Industry, Research and University • Fondazione CRT Torino V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  18. PSIHO = Photoneutron Source In HOspital TRIESTE: Gianrossano Giannini (100%, Resp.Loc., P.O.), Massimo Vascotto (20%, D.S.S.), • Richieste finanziarie locali 2012 a Ts (k€) MI:8.0 ME:4.0 MC:4.0 TR:2.0 CA:4.0 TOT:22 • Richieste servizi: Officina Mecc.:3 m.u. Laboratorio Elettronica e Rivelatori : 1 m.u. V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  19. TWICE Techniquesfor Wide-range Instrumentation for Calorimetry Experiments • Linea di ricerca: Sviluppo di SiPM a tecnologiaavanzata di grandesuperficie(~ 3 x 3 cm2) e range dinamico. Sviluppo di ASIC di front-end per la letturadeiSiPM. ApplicazionedeiSiPMallacalorimetria a letturamultiplaedallalettura di scintillatoriin fisicadellealteenergie e astroparticellare. • Proposta di esperimento: 2010 • Durataprevista: 2010 – 2012 • Sezionipartecipanti: TS, UD, ME, RM1, MI-B, LE • Responsabilenazionale:V. Bonvicini • Collaborazioni:FBK (Trento), FNAL V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  20. TWICE Techniquesfor Wide-range Instrumentation for Calorimetry Experiments • 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) V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  21. TWICE Details of the Shashlik Calorimeter during assembly Scintillating glass SGC1 being tested at FNAL with SiPM read-out for a proof- of-principle test of TA DR hadron calo. “ADRIANO” glass cell detail, assembly and “known” people at work at FNAL V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  22. TWICE Trieste/Udine: richiestefinanziarie 2012 • 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 V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  23. TWICE Trieste/Udine: ricercatori e richiesteaiservizi • 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. V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  24. X-ray DrifteXtraLarge • 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 °Cwith 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) Simulation Real data 55Fe calibration spectrum FWHM = 282 eV @ 5.9 keV, 20 °C (Mn Kα line) source on the anode Simulation Real data Spectra of a titanium tube with PET crystal Simulation Real data Anodic resolution Spectroscopic performance Drift resolution V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  25. XDXL: SDD developments with FBK-IRST First prototype wafer layout • 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 Anode pitch 833 µm 52 anodes Anode pitch 294 µm 148 anodes V. Bonvicini - Consiglio di Sezione Second prototype wafer layout

  26. XDXL application: LOFT proposal for ESA M3 mission call has been selected (4 out of 60) for the assessment phase • 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 • 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 SDDs and coded masks V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  27. XDXL: collaboratori locali 2012 • Strutturati: • Non strutturati: • Servizio elettronica e rivelatori: 3 mesi uomo • Servizio officina meccanica: 1 mese uomo • Servizio alte tecnologie: 4 mesi uomo V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  28. XDXL: richieste finanziarie e di servizi di sezione V. Bonvicini - Consiglio di Sezione Tot. 55.4 k€

  29. Gruppo VPreventivi 2012 Tot. 2011: 241 k€ V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

  30. Gruppo VRicercatori & Servizi 2012 V. Bonvicini - Consiglio di Sezione

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