Il gruppo di ricerca del Dipartimento di Scienze Fisiche dell’Università di Napoli “Federico II” partecipa a due esperimenti, allo stato attuale in fase avanzata di
preparazione, intesi allo studio dell’origine dell’asimmetria fra materia ed antimateria (violazione della simmetria di coniugazione carica e parità CP) , nell’ambito
di programmi di ricerca finanziati dall’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare): l’ esperimento KLOE all’acceleratore DAFNE nei Laboratori Nazionali di
Frascati dell’INFN e l’esperimento BaBar all’acceleratore PEP II nei laboratori internazionali di SLAC (Stanford LinearAccerator Center) negli Stati Uniti.
La simmetria CP stabilisce che una riflessione speculare e un simultaneo cambiamento di tutte le particelle nelle loro antiparticelle non possono
cambiare le leggi che regolano una qualunque reazione. L’origine della violazione di tale simmetria è ancora da capire a fondo.
L’esperimento KLOE studierà
l’asimmetria fra materia ed
antimateria nelle collisioni elettronepositrone all’acceleratore circolare ed
anello di accumulazione DAFNE, ad
un’energia nel centro di massa pari
alla soglia di produzione della
risonanza F (circa 1 GeV).
Scheda elettronica di lettura dati
ROCK (Read Out Controller for KLOE)
KLOE studierà i decadimenti
della F in coppie K0L e K0S. Il
K0L decade normalmente in tre
pioni, il K0S in due pioni. Gli
eventi che violano la simmetria
CP sono caratterizzati dal
decadimento del K0L in due
pioni.
Il gruppo di
Napoli ha
progettato e
realizzato ed è
responsabile del
sistema
elettronico
veloce di
lettura dei
dati.
Sistema di iniezione dei fasci a DAFNE.
Vista prospettica dell’apparato KLOE.
Simulazione al calcolatore di un evento di
violazione di CP. I due K neutri decadono
Vista pittorica del complesso DAFNE
con i due apparati KLOE e FINUDA.
Vista laterale dell’apparato KLOE.
entrambi in coppie di pioni.
L’esperimento BaBar studia l’asimmetria tra materia ed antimateria nelle interazioni tra elettroni e positroni ad un’energia nel centro di massa corrispondente alla soglia di formazione della risonanza Y(4S) che decade in
un sistema di mesoni B0 anti-B0. La violazione di CP potrebbe spiegare perché l’universo è costituito da materia e non da antimateria. Il gruppo di Napoli ha realizzato la parte del rivelatore di maggiori dimensioni (l’IFR,
Instrumented Flux Return), costituito da rivelatori RPC, per la rivelazione delle particelle  e K0L, insieme ai colleghi dei gruppi di Frascati e di Genova.
B0
Un evento tipico di violazione di CP con
decadimenti dei mesoni B0 e anti B0 in altre
particelle. In questo caso, B0  K0S
L’acceleratore PEP-II permetterà di generare circa un miliardo
di collisioni all’anno. Questa elevata statistica è necessaria per
studiare gli eventi di violazione di CP che sono molto rari.
BaBar comincerà a raccogliere dati nel 1999. La costruzione
dell’esperimento è già partita nel 1997, ed attualmente è stata
completata con successo l’istallazione del rivelatore IFR,
responsabilità del gruppo di Napoli.
I muoni sono le particelle più
penetranti che vengono rivelate
in BaBar. Il rivelatore IFR,
realizzato dal gruppo di Napoli,
permette di identificare queste
particelle con 19 piani di
Camere Resistive Piane (RPC).
Nell’IFR vengono identificate
anche le particelle neutre più
penetranti (adroni), come i K0 L,
che sono presenti in alcuni dei
decadimenti di violazione di
CP, come B0  K0L
Disegno schematico del rivelatore IFR.
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Il rivelatore IFR istallato sull’esperimento BaBar