Dipartimento Interateneo di Fisica
Università degli Studi di Bari
Politecnico di Bari
Rapporto attività 2002-2003
e
piano delle ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica
Via G. Amendola, 173 - 70126 BARI
Dipartimento Interateneo di Fisica
Università di Bari - Politecnico di Bari
Via G. Amendola 173
70126 Bari
Tel.:
080 544 3204 (Direzione)
080 544 3203 (Segreteria Generale)
080 544 3197 (Segreteria Amministrativa)
Fax.: 080 544 2434
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 2
Il Dipartimento Interateneo di Fisica di
Bari
Presentazione
Il presente rapporto si riferisce alle attività dell'anno accademico 2002-03 del Dipartimento Interateneo
dell'Università e del Politecnico di Bari. La costituzione del Dipartimento Interateneo è avvenuta il 1 gennaio
1996 a seguito di Atto Convenzionale firmato l'8 settembre 1995 dai Magnifici Rettori dei due Atenei. Si è
così ricostituita l'unità dei docenti e ricercatori di Fisica, rotta sul piano giuridico dalla istituzione del
Politecnico nel 1991. Il Dipartimento Interateneo, quale elemento di connessione tra la Facoltà di Scienze
dell'Università di Bari e le due Facoltà di Ingegneria del Politecnico, rappresenta il "laboratorio" ideale in cui
realizzare il collegamento fra la ricerca di base, di interesse per una Facoltà Scientifica, ed esigenze di
carattere più applicativo, tipiche di un ambiente ingegneristico e quindi maggiormente legato al territorio.
Al Dipartimento di Fisica compete, oltre che l'organizzazione e il coordinamento dell'attività di ricerca in
numerose branche della Fisica, anche la responsabilità organizzativa e di offerta di competenze per
l'insegnamento delle discipline fisiche in quasi tutta l'area universitaria barese, incluse le sedi decentrate di
Taranto (Università e Politecnico) e Foggia (Politecnico): infatti, fanno attualmente riferimento al
Dipartimento di Fisica circa 200 insegnamenti relativi a 45 Corsi di Laurea, del vecchio e del nuovo
ordinamento didattico, delle Facoltà di Scienze M.F.N., Farmacia, e Scienze Biotecnologiche dell'Università
degli Studi di Bari, e della I e II Facoltà di Ingegneria del Politecnico di Bari.
Il Dipartimento di Fisica è costituito (al giugno 2003) da 59 professori di ruolo (28 di I fascia e 31 di II fascia),
1 professore incaricato stabilizzato, 1 Assistente ordinario e 15 Ricercatori delle predette Facoltà, nonchè 44
tecnici, amministrativi ed ausiliari, i quali tutti concorrono alle molteplici attività di ricerca descritte nel
seguito. Di questo personale, 12 professori di ruolo (5 ordinari, 7 associati), 1 ricercatore e 2 tecnici
afferiscono al Politecnico.
Operano presso il Dipartimento, in rapporto di completa integrazione con questo, anche 23 ricercatori, 7
tecnologi e 40 tecnici ed amministrativi della Sezione di Bari dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare
(INFN). Il Dipartimento è sede di una Unità del G.N.S.M. del CNR e una unità del G.N.E.Q.P. del CNR,
nonchè di una Sezione dell'Istituto Nazionale di Fisica della Materia (I.N.F.M.), che conta un dipendente, e di
una del consorzio CO.RI.S.T.A..
Il Dipartimento è inoltre sede del Centro di Eccellenza T.I.R.E.S. (Tecnologie Innovative per la Rivelazione e
la Elaborazione del Segnale), finanziato dal MIUR e cofinanziato dall'Università.
Il Dipartimento di Fisica concorre a diversi Centri Interdipartimentali e Interuniversitari: il Centro
Interdipartimentale per la Ricerca Didattica (C.I.R.D.), il Centro Interdipartimentale per le Ricerche sulla Pace
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 3
(C.I.R.P.), il Centro Interdipartimentale di servizi per la Museologia Scientifica (C.I.S.M.U.S.), il Centro
Interdipartimentale di Archeologia ed Ecologia Preistorica, il Centro Interdipartimentale in Emoreologia,
microcircolazione, trasporto di ossigeno, e tecnologie ottiche, il Centro Interdipartimentale per la Valutazione
del Rischio Sismico e Vulcanico, il Centro Interdipartimentale Seminario di Storia della Scienza, il Centro
Interdipartimentale per la Didattica delle Scienze.
Presso il Dipartimento è attivato un corso di Dottorato di Ricerca in Fisica, in collaborazione con l’Università
di Baltimora che mette a disposizione due posti per ospitare nostri allievi. Il Dottorato è giunto al XVIII ciclo
con un totale di 28 allievi. Il Dipartimento concorre inoltre a vari altri Dottorati attivi presso l’Università di
Bari.
Il Dipartimento gestisce anche, insieme con il Dipartimento di Elettrotecnica ed Elettronica del Politecnico, un
Master in Tecnologie per il Telerilevamento, nato dalla trasformazione della Scuola di Specializzazione in
Elaborazione del Segnale, cui sono iscritti nell'anno in corso otto allievi, i quali usufruiscono tutti di borsa di
studio messa a disposizione da aziende nazionali del settore.
Sono infine ospitati presso il Dipartimento di Fisica, per svolgere le loro attività di studio e di ricerca,
numerosi giovani laureati o dottori di ricerca, 15 dei quali titolari di borse di studio dell'INFN, dell'INFM, del
CNR, dell'Università o del Politecnico, 31 titolari di assegno di ricerca dell’Università e del Politecnico e 12
titolari di contratto di collaborazione coordinata e continuativa su argomenti di ricerca. Il che porta ad un
totale di oltre 270 unità la consistenza numerica delle persone che a vario titolo operano nella ricerca
scientifica e nelle attività didattiche svolte nell'ambito del Dipartimento Interateneo di Fisica, come riassunto
nella seguente tabella:
76
44
23
47
1
28
13
31
12
275
Personale docente e ricercatore del Dipartimento
Personale tecnico amministrativo e ausiliario del Dipartimento
Personale ricercatore dell'INFN
Personale tecnico e tecnologo dell'INFN
Personale amministrativo INFM
Dottorandi di Ricerca
Borsisti
Assegnisti
contrattisti per collaborazione coordinata e continuativa
TOTALE
Il Dipartimento dispone di una Biblioteca ricca di circa 12.000 volumi italiani e stranieri di interesse sia
didattico che scientifico e di una collezione pluridecennale di riviste internazionali specialistiche riguardanti
vari settori della ricerca in fisica.
Grazie anche alla stretta collaborazione con la Sezione INFN, il Dipartimento dispone inoltre di una sala
multimediale attrezzata per videoconferenza, di un'officina meccanica di precisione (dotata, fra l'altro, anche
di macchine a controllo numerico), che svolge lavoro di progettazione mediante CAD e realizzazione di
prototipi sia per i laboratori didattici che per le attività di ricerca, e di potenti mezzi di calcolo elettronico
collegati in rete con tutti i principali centri di ricerca del mondo. È presente un ufficio di fotodocumentazione
in grado di preparare materiale sia didattico che scientifico.
È operante presso il Dipartimento un Servizio Radiometrico e Spettrometrico in grado di effettuare
l'identificazione e la misura quantitativa della contaminazione radioattiva gamma di prodotti alimentari e
materiali avviati al consumo, ai fini della valutazione del rischio da radiazioni per la popolazione.
L'attività di ricerca del Dipartimento, in corso nel 2003 e programmata per il 2004, si svolge nei seguenti
campi:
- Ricerche sperimentali in Fisica delle Particelle
- Ricerche sperimentali in Fisica del Nucleo
- Ricerche sperimentali in Fisica della Materia Condensata
- Ricerche in Fisica Teorica
- Ricerche tecnologiche e in Fisica Applicata
- Ricerche in Fisica Planetaria con Tecniche Spaziali
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 4
- Ricerche in Didattica e Storia della Fisica
Tale attività, inserita per lo più in un contesto internazionale e illustrata analiticamente nel seguito di questo
documento con una breve descrizione delle singole ricerche, è finanziata prevalentemente dagli Enti pubblici
di Ricerca (INFN, INFM, CNR), nonchè dall'Università, dal Politecnico di Bari, dal MIUR, dall'Agenzia
Spaziale Italiana (ASI) e dalla U.E. tramite specifici contratti di ricerca.
Anche se non esplicitamente indicato nelle singole descrizioni, è essenziale al successo delle ricerche il
contributo dei Servizi Generali, Tecnici ed Amministrativi del Dipartimento e dell'INFN.
L'elenco delle pubblicazioni è riportato alla fine del documento; in quelle relative a ricerche svolte in
collaborazione con altre Istituzioni, è indicato esplicitamente il nome dei ricercatori che operano all'interno del
Dipartimento.
La presentazione delle informazioni sulle singole attività da quest'anno si adegua al nuovo standard richiesto
dall'Università di Bari.
Piano delle Ricerche 2004
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Organi del dipartimento
Direttore: Bartolomeo Marangelli
Sostituto del Direttore: Francesco Romano
Rappresentante del Direttore presso il Politecnico: Francesco Romano
Giunta:
B. Marangelli, F. Romano
G. Maggi, G. Nardulli (professori ordinari)
G. Selvaggi, C. Favuzzi, A. Valentini (professori associati)
T. Ligonzo, S. Stramaglia, D. Di Bari (ricercatori)
G. Casamassima (rappresentante del personale t.a.)
Consiglio di Dipartimento:
28 professori ordinari
31 professori associati
15 ricercatori
1 professore incaricato stabilizzato prorogato
1 assistente ordinario
2 rappresentanti del personale t.a.
Segretario Amministrativo: Vincenzo De Fazio
Piano delle Ricerche 2004
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Attività di ricerca
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 7
1. Ricerche sperimentali in Fisica delle particelle
A. Esperimenti con acceleratori e bersagli fissi
1A.1.1 - Titolo della ricerca:
Ricerca di oscillazioni di neutrino con rivelatori a grande distanza (LBL)
1A.1.2 - Ente Finanziatore: INFN
1A.1.3 - Responsabile della ricerca: M.T. Muciaccia
1A.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: N.Armenise, M.T. Muciaccia, S. Simone
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. De Serio
Dottorato di Ricerca in Fisica: M. Ieva
Personale tecnico universitario: L.Liberti
Personale tecnico INFN: A. Andriani,P.Dipinto, V.Dipinto,F. Fiorello,F.Ceglie
1A.1.5 - Durata della ricerca: 2000/2010
1A.1.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1A.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'esperimento si propone di evidenziare eventuali oscillazioni neutrino-mu, neutrino-tau nella
zona di piccoli valori di ∆m2.
Il grande interesse di tale ricerca e' legato ai risultati ottenuti nel '98 dall'esperimento
SuperKamiokande, confermati da MACRO e Soudan2.
Definitiva conferma della presenza di oscillazioni dei neutrini e' infine venuta dall'esperimento
K2K nel 2002. Ma essendo tutti gli esperimenti citati esperimenti di 'sparizione', essi non sono in
grado di determinare univocamente fra quali flavor si attiva l'oscillazione. E' questo lo scopo di
OPERA, esperimento di 'apparizione', che intende osservare direttamente neutrini-tau non presenti
nel fascio utilizzato, ma prodotti invece durante l'oscillazione
Sara' impiegato un fascio di neutrini-mu, in costruzione al CERN e puntato contro i laboratori
INFN del Gran Sasso, che sara' operativo nel 2006. Si prevede di installare nei Laboratori del
Gran Sasso un rivelatore ibrido, composto da un bersaglio di emulsione e piombo, di 1.8 Kton di
massa, completato da rivelatori elettronici per la ricostruzione della carica e del momento dei
muoni prodotti.
In particolare l'attivita' del gruppo di Bari nel 2003 ha riguardato il progetto e la realizzazione dei
nuovi sistemi ottici per i microscopi automatici, adottati da tutta la collaborazione europea. In sede
e' stato messo a punto un nuovo microscopio ormai in fase di misura.
Al Cern sono stati svolti test-beam con fasci del PS per lo studio dei metodi di identificazione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 8
pai/elettrone.
A LNGS sono continuati i lavori in caverna per la messa a punto dei laboratori di trattamento
emulsioni.
1A.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
INFN,LNGS,CERN + collaborazione
internazionale
1A.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
111500.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
111500.00
1A.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1A.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1A.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1A.1 alla 1A.3
Ulteriori pubblicazioni:
PREPRINTS
THE CHANGEABLE SHEET DETECTOR IN OPERA.- By OPERA Collaboration. CERN-SPSC-2002-021,
CERN-SPSC-M-687, LNGS-EXP-30-2001-ADD-3, May 2002. 11pp.
SENSITIVITY TO THETA(13) OF THE CERN TO GRAN SASSO NEUTRINO BEAM. -By M. Komatsu (Nagoya
U.), P. Migliozzi (INFN, Naples), F. Terranova (Frascati). Oct 2002. 13pp. e-Print Archive: hep-ph/0210043
THE SILVER CHANNEL AT THE NEUTRINO FACTORY. - By A. Donini, D. Meloni (Rome U. & INFN, Rome),
P. Migliozzi (INFN, Naples). ROMA-1336-02, Jun 2002. 36pp. Published in Nucl.Phys.B646:321-349,2002 e-Print
Archive: hep-ph/0206034
CONFERENCE TALKS
THE CERN - GRAN SASSO NEUTRINO PROGRAM. - By OPERA Collaboration and ICARUS Collaboration (D.
Duchesneau for the collaboration). TAU-2002-TH09, Sep 2002. 8pp. Invited talk at 7th International Workshop on
Tau Lepton Physics (TAU 02), Santa Cruz, California, 10-13 Sep 2002.
e-Print Archive: hep-ex/0209082
STATUS OF THE CNGS EXPERIMENT. - By M. Nakamura (Nagoya U.). 2002.
Prepared for 5th KEK Topical Conference: Frontiers in Flavor Physics (KEKTC5), Tsukuba, Ibaraki, Japan, 20-22
Nov 2001. Published in Nucl.Phys.Proc.Suppl.111:175-177,2002 Also in *Tsukuba 2001, Frontiers in flavor physics*
175-177
PLANS FOR OPERA AND THE CERN-GRAN SASSO PROGRAM - By P. Migliozzi (INFN Napoli), Oct. 2002
Prepared for the Conference "Neutrinos and Implications for Physics Beyond the Standard Model", SUNY Stony
Brook, Oct. 10-13, 2002
THE CNGS PROGRAM STATUS AND PHYSICS POTENTIAL - By S. Katsanevas (IN2P3)
Prepared for the XXth International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics, Munich, Germany, May 25 30, 2002
R&D ON A NEW SCANNING SYSTEM FOR THE OPERA EXPERIMENT. - By N. D'Ambrosio (INFN Napoli),
March 2002 Prepared for the 2nd International Workshop on Nuclear Emulsion Techniques, Nagoya, Japan, 7-9
March 2002
RESULTS FROM THE EMULSION READOUT OF THE NEW SCANNING SYSTEM FOR OPERA. - By C.
Bozza (Salerno Univ.) Prepared for the 2nd International Workshop on Nuclear Emulsion Techniques, Nagoya, Japan,
Piano delle Ricerche 2004
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7-9 March 2002
RECONSTRUCTION OF "BLACK TRACKS" TO SEARCH FOR HYPERFRAGMENTS AND/OR
SUPERFRAGMENTS - By C. Sirignano (Salerno Univ.) Prepared for the 2nd International Workshop on Nuclear
Emulsion Techniques, Nagoya, Japan, 7-9 March 2002
1A.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
1A.1.7b - Obiettivi della ricerca:
Sostanzialmente l'attivita' di test e di costruzione del 2003 continuera', guidata dai risultati
ottenuti, anche nel 2004.
In sede continueremo gli studi di sviluppo per nuovi prototipi in grado di raggiungere maggiori
velocità di scansione. Si prevede per la fine del 2004 di raggiungere la velocità di scansione di 20
(cm2/h) richiesta dal nostro esperimento.
Sara' inoltre portato in fase operativa il progetto, coordinato dal gruppo di Bari, della 'stazione di
scanning', facility per tutti i laboratori europei coinvolti nella esecuzione delle misure e nell'analisi
delle interazioni raccolte in OPERA.
Si prevede poi una impegnativa serie di test al Cern per mettere a punto metodi di misura e di
analisi delle emulsioni.
A LNGS infine saranno continuati i lavori di preparazione del laboratori e verranno effettuati
nuovi test di allineamento con cosmici.
1A.1.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
1679500.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
1679500.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 10
1. Ricerche sperimentali in Fisica delle particelle
B. Esperimenti con acceleratori con fasci collidenti
1B.1.1 - Titolo della ricerca:
Annichilazione e+e- all'energia della Z° ed oltre, a LEP (esper. ALEPH).
1B.1.2 - Ente Finanziatore:
1B.1.3 - Responsabile della ricerca: A. Ranieri
1B.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: D. Creanza, M. De Palma, G. Iaselli, G. Maggi, S. Nuzzo, G. Selvaggi.
Ricercatori INFN: M. Maggi, A. Ranieri, F. Ruggieri, L. Silvestris, G Zito.
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: N.Defilippis
Assegno di ricerca INFN: A.Colaleo
Personale tecnologo INFN: P. Tempesta
Personale tecnico INFN: F. Chiumarulo, A. Clemente, R. Ferorelli, R. Gervasoni, M. Papagni,
C. Pinto.
1B.1.5 - Durata della ricerca:
1B.1.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1B.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'esperimento Aleph ha avuto uno sviluppo pluriennale durante il quale è stato prodigo di risultati
sperimentali: la costruzione dell'apparato sperimentale é iniziata nel 1984, mentre la presa dati è
iniziata nel 1989 e si è conclusa nel 2001.
L'apparato é stato installato nel pozzo P4 del LEP (Large Electron-Positron collider) al CERN e,
fino al 1995, ha raccolto dati derivanti dalla annichilazione di elettroni e positroni accelerati nel
Lep all'energia di 45+45 GeV (LEP I), energia sufficiente per la produzione di Z°.
A partire dal 1996 l'energia di ciascuno dei due fasci é stata elevata (LEP II) dapprima ad una
energia di circa 80 GeV in modo da permettere la produzione accoppiata delle particelle W+W- e
successivamente è stata portata fino a 101 Gev per spingere la ricerca dei bosoni di Higgs e di
particelle supersimmetriche alla massima energia oggigiorno possibile.
Nel corso della sua attività l'esperimento ALEPH ha prodotto più di 200 pubblicazioni.
Nel 2001 l'apparato è stato smantellato.
1B.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN + Collaborazione internazionale.
1B.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 11
Costo Totale
Euro
0.00
1B.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1B.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1B.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1B.1 alla 1B.17
1B.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
1B.2.1 - Titolo della ricerca:
Fisica delle Alte Energie a LHC (Large Hadron Collider) con l'apparato CMS
(Compact Muon Solenoid).
1B.2.2 - Ente Finanziatore: INFN
1B.2.3 - Responsabile della ricerca: G. Iaselli
1B.2.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. Abbrescia, D. Creanza, M. De Palma, G. Iaselli, G. Maggi, B. Marangelli,
S. My, S. Natali, S. Nuzzo, F. Romano, G. Selvaggi.
Ricercatori INFN: L. Fiore, A. Ranieri, L. Silvestris, G. Zito.
Altri ricercatori coinvolti:
Borsista post-doc INFN: B. Pavlov
Dottorato di Ricerca in Fisica: E. Cavallo, D. Giordano, R. Trentadue
Assegno di ricerca Università: A. Colaleo, G, Pugliese, N. De Filippis, V. Radicci, M.
Mennea
Personale tecnologo INFN: P. Tempesta, F. Loddo,G. De Robertis,K. Abadjiev(art. 23)
Personale tecnico INFN: F. Chiumarulo, A. Clemente, R. Ferorelli, R. Gervasoni, M. Papagni,
C. Pinto, Scavo
1B.2.5 - Durata della ricerca:
1B.2.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1B.2.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Scopo, descrizione ed obiettivi della ricerca: L'esperimento, il cui apparato verrà installato in una
delle intersezioni del grande anello di accumulazione p-p (LHC), che entrerà in funzione al CERN
attorno al 2007, si propone la rivelazione del bosone di Higgs nell'intervallo di massa tra 90 GeV e
1 TeV e la possibilità di evidenziare possibili segnali di nuova fisica (Higgs supersimmetrici,
particelle supersimmetriche etc.. L'apparato CMS deve essere inoltre progettato per consentire
studi della fisica del Top, del Beauty e del Tau a bassa luminosità. Il gruppo di Bari, dopo essersi
occupanto della progettazione, della realizzazione di prototipi e dei test, sta attualmente
producendo i rivelatori finali da installare nell' apparatato, sia della parte tracciante interna con
rivelatori a silicio, sia del sistema di tracciamento dei muoni e del trigger relativo.
1B.2.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN + Collaborazione internazionale.
1B.2.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
1B.2.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1B.2.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1B.2.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1B.18 alla 1B.23
1B.2.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 12
Attività prevista per il 2004
1B.2.7b - Obiettivi della ricerca:
Per ciò che riguarda il sistema ad RPC, nel 2004 il gruppo di Bari dovrà continuare la produzione
delle stazioni per il barrel di CMS.
Circa 80 stazioni sono state costruite e saranno installate nel magnete dell'esperimento nei primi
mesi del 2004
E' inoltre maturo il progetto per il sistema di HV/LV e il cui finanziamento dovrebbe essere
disponibile per la fine del 2003 e la cui produzione, almento per un mumero congruo di prototipi
comincerà a meta del 2004.
Nel 2004 andranno a regime le "facilities" di test (con raggio cosmici) di Bari e del Cern(ISR). Le
operazioni presso tali strutture sono molto impegnative in termini di mano d'opera (sia personale
tecnico che ricercatore) e presuppongono una intensa attività continuativa sui seguenti argomenti:
-) Sviluppo e gestione di protocolli di acquisizione dati
-) Sviluppo e gestione di protocolli di monitoraggio e analisi dati
-) Sviluppo e gestione di software di ricostruzione
-) Sviluppo e gestione di data base
Inoltre il gruppo è impegnato nello studio delle proprietà di aging delle camere finali presso la
Gamma Irradiation Facility (GIF) del Cern. Si tratta di operare in condizione di fondo molto spinto
alcune stazioni RPC già assemblate per CMS, allo scopo di accelerare eventuali processi di
invecchiamento del rivelatore e renderli evidenti in un periodo di tempo limitato. Si intende
accumulare una dose equivalente a quella prevista per un funzionamentio di 10 anni in CMS. Tale
attività dovrebbe terminare entro la metà del 2004
Per quanto riguarda invece il gruppo CMS-SI, l’attività riguarderà innanzi tutto l’inizio della
produzione di massa dei moduli della parte TIB. Le varie componenti saranno assemblate con il
sistema automatico di produzione dei moduli; dopo il microsaldatura i moduli saranno
caratterizzati e certificati in laboratorio con il sistema di lettura ed analisi dati allestito per questo
scopo. Seguirà la produzione di una pre-serie delle interconnessioni e quindi l’inizio della
produzione degli oggetti finali da installare nell’esperimento. Contemporaneamente è previsto la
caratterizzazione sul fascio di un insieme di moduli organizzati in modo da riprodurre la geometria
trasversa del tracciatore al fine verificare la funzionalità del sistema di raffreddamento, della
configurazione dell’alimentazione e del grouding dei moduli e di studiarne le capacità traccianti. Si
continuerà il lavoro di preparazione dei programmi di ricostruzione e si parteciperà alla produzione
degli eventi a Montecarlo utili per provare le potenzialità dei programmi sviluppati. Si inizierà lo
studio del canale di decadimento dell’Higgs in elettroni e muoni.
1B.2.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 13
1B.3.1 - Titolo della ricerca:
Studio della violazione di CP e fisica dei quark pesanti alla B-factory di SLAC
(esperimento BABAR)
1B.3.2 - Ente Finanziatore: INFN
1B.3.3 - Responsabile della ricerca: A. Palano
1B.3.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: A. Palano
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: Alexis Pompili
Dottorato di Ricerca in Fisica: Marco Pappagallo
1B.3.5 - Durata della ricerca:
1B.3.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1B.3.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'esperimento BaBar si proponeva di ricercare la violazione di CP nei decadimenti dei mesoni B,
risultato raggiunto dopo due anni di presa dati. La presa dati continua e si stanno studiando diversi
capitoli di fisica relativi alla ricerca di nuove violazioni di CP, ai decadimenti dei B e del charm, ai
decadimenti dei tau ecc.
In particolare a Bari ci sta occupando della fisica del charm che include lo studio del Dalitz plot
dei decadimenti dei mesoni D e Ds
in 3 o 4 corpi e la spettroscopia del charm. Su quest'ultimo argomento si sono ottenuti risultati
alquanto spettacolari con la scoperta inaspettata di due nuovi mesoni Ds. Tale scoperta e' stata
interamente condotta a Bari. Tali nuove particelle hanno triggerato nel mondo un nuovo interesse
sia fenomenologico che sperimentale sulla spettroscopia del charm. L'interesse e' dovuto al fatto
che i modelli a quarks esistenti non sono in grado di prevedere le proprieta' di queste nuove
particelle.
1B.3.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: MIUR
1B.3.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
51000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
51000.00
1B.3.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1B.3.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1B.3.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1B.24 alla 1B.42
1B.3.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
1B.3.7b - Obiettivi della ricerca:
Attualmente sono in corso a Bari diverse analisi. In particolare sono in fase avanzata lo studio dei
decadimenti dei mesoni di D0 e Ds in tre corpi con pi e K nello stato finale e di Ds in quattro
corpi.
Da questi studi si otterranno importanti informazioni su alcuni problemi irrisolti di spettroscopia
dei mesoni leggeri. Lo studio dei Dalitz plot di alcuni mesoni charmati e' stato anche suggerito
come un metodo per la ricerca di violazione di CP nel charm e della misura della fase forte.
E' in corso di analisi, e sara' pubblicato nei prossimi mesi, lo studio del decadimento radiativo del
nuovo mesone Ds(2458)->Ds gamma.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 14
1B.3.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
40000.00
0.00
40000.00
1B.4.1 - Titolo della ricerca:
Studio della violazione di CP nei decadimenti del K° (esp. KLOE)
1B.4.2 - Ente Finanziatore:
1B.4.3 - Responsabile della ricerca: O. Erriquez
1B.4.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: O. Erriquez
Ricercatori INFN: F. Ruggieri
Personale tecnico universitario: M. Basta, A. Mastrogiacomo
Personale tecnico INFN: servizio elettronico (G. De Robertis, C. Pinto)
1B.4.5 - Durata della ricerca:
1B.4.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1B.4.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'esperimento KLOE a DAFNE (la "Φ factory" presso i Laboratori Nazionali dell'INFN a
Frascati), ha come principale obiettivo la determinazione del parametro ε '/ε
,
legato
alla
violazione di CP, nei decadimenti del K° con un'accuratezza statistica migliore di un ordine di
grandezza rispetto a quella degli attuali esperimenti.
Altri obiettivi riguardano lo studio dei decadimenti radiativi della Φ e dei decadimenti rari del K°
quali K°s-->e+e-γ, µ+µ-γ, e+e-π°, µ+µ- π°.
L'apparato sperimentale, a struttura cilindrica, é costituito da una camera a deriva con miscela a
base di Elio e da un calorimetro elettromagnetico a fibre scintillanti immerse in un campo
magnetico di 0.6T.
1B.4.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN + Collaborazione internazionale
1B.4.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
200000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
200000.00
1B.4.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1B.4.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1B.4.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1B.43 alla 1B.50
1B.4.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
1B.4.7b - Obiettivi della ricerca:
L'attività futura riguarda la prosecuzione della presa dati, la analisi fisica degli stessi nonché il
mantenimento delle performances del rivelatore ai livelli attuali.
1B.4.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
17500.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
17500.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 15
1. Ricerche sperimentali in Fisica delle particelle
C. Esperimenti su particelle di origine cosmica
1C.1.1 - Titolo della ricerca:
Studi sulla radiazione cosmica in laboratori sotterranei
1C.1.2 - Ente Finanziatore: INFN
1C.1.3 - Responsabile della ricerca: P. Spinelli
1C.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. Bellotti, M. Calicchio, C. De Marzo, O. Erriquez, C. Favuzzi, P. Fusco, N.
Giglietto, T. Montaruli, A. Raino', P. Spinelli
Ricercatori INFN: F. Cafagna, G. De Cataldo
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. Brigida, F. Loparco
Altro (specificare): M. N. Mazziotta (contratto di ricerca )
Personale tecnico universitario: E. Barbarito
Personale tecnico INFN: A. Ceres, M. Mongelli, M. Perchiazzi, A. Sacchetti, F.Ceglie
1C.1.5 - Durata della ricerca: 1 anno
1C.1.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1C.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Scopo dell'esperimento e' la ricerca su monopoli magnetici e lo studio della radiazione cosmica
penetrante nel Laboratorio Nazionale del Gran Sasso (Esperimento MACRO). L'apparato e' stato
smantellato nel 2001.
1C.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN + Collaborazione internazionale
1C.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
1C.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1C.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1C.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1C.1 alla 1C.5
1C.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 16
1C.1.7b - Obiettivi della ricerca:
Si intende completare l'analisi dei dati e pubblicarne gli ultimi risultati.
1C.1.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
1C.2.1 - Titolo della ricerca:
WIZARD: Misura dei flussi di antimateria nei raggi cosmici primari (voli con
pallone del 1991, 1993, 1994, 1997, 1998) (esperimento WIZARD).
1C.2.2 - Ente Finanziatore: INFN
1C.2.3 - Responsabile della ricerca: F. Cafagna
1C.2.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. Bellotti, C. De Marzo
Ricercatori INFN: F. Cafagna, M. Circella
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. Ambriola
Personale tecnico universitario: E. Barbarito
Personale tecnico INFN: A. Ceres, M. Mongelli.
1C.2.5 - Durata della ricerca:
1C.2.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1C.2.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Questa linea di esperimenti sviluppa un programma di studio articolato in molteplici lanci su
palloni stratosferici di uno spettrometro magnetico superconduttore integrato da opportuni
rivelatori. I vincoli sul peso dell' apparato, sulla potenza da esso impegnata e sulla zavorra, che
riducono il tempo di esposizione ad un massimo di circa 26 ore, focalizzano per ogni lancio gli
obiettivi scientifici da perseguire. Anche la scelta del sito di lancio, cioè la sua posizione
geomagnetica, pone dei vincoli sull' energia minima rivelabile delle particelle primarie in studio.
Di volta in volta, quindi, sono stati realizzati rivelatori ottimizzati per gli obiettivi scientifici in
studio e le condizioni di volo sono state accuratamente controllate.
Nel corso degli anni l'attivita WIZARD si è articolata come segue:
Determinazione del flusso di elettroni e positroni presenti nella radiazione cosmica primaria tra 5 e
50 GeV/c (voli con pallone MASS-91 e TS-93).
Determinazione del flusso di antiprotoni nella radiazione cosmica primaria tra 2 e 8 GeV/c (volo
CAPRICE-94) e successivamente tra 4 e 50 GeV/c (voli CAPRICE-97 e CAPRICE-98).
Determinazione del flusso di muoni in atmosfera e arricchimento della statistica delle misure
precedenti (voli MASS-91, CAPRICE-94, CAPRICE-97, CAPRICE-98).
Determinazione del flusso di protoni e nuclei di elio nella radiazione cosmica primaria.
Confronto con i modelli di propagazione dei raggi cosmici e determinazione di vari parametri fisici
dello spazio e della materia interstellare.
Ricerca di antinuclei. In questo caso si punta innanzitutto a migliorare i limiti superiori noti per la
presenza di antinuclei nella radiazione cosmica. D'altro canto, essendo eccezionalmente bassa
anche la probabilità di produzione secondaria di nuclei di antielio, una loro rivelazione sarebbe
altresì indicativa della loro origine primordiale, riconducibile ai processi di nucleosintesi
immediatamente successivi al Big Bang, nell'ipotesi di simmetria tra materia ed antimateria.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 17
Nel corso degli anni è stata accumulata una grande quanità di dati, sulle tematiche fisiche suddette,
la cui analisi è tutt'ora oggetto di studio.
1C.2.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN + Collaborazione internazionale
1C.2.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
1C.2.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1C.2.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1C.2.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1C.6 alla 1C.7
Ulteriori pubblicazioni:
"The Cosmic–Ray Proton and Helium Spectra measured with the CAPRICE98 balloon experiment", M. Boezio et al.
(39 autori), autori di Bari: M. Ambriola, R. Bellotti, F. Cafagna, F. Ciacio, M. Circella, C. N. De Marzo (6 autori),
astro-ph/0212253
1C.2.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
1C.2.7b - Obiettivi della ricerca:
Prosecuzione e completamento delle analisi dei dati raccolti nei voli sinora effettuati. Inoltre è in
preparazione un volo con pallone dedicato alla misura del flusso dei muoni (separatamente
negativi e positivi) a varie altezze nell'atmosfera.
La Collaborazione WiZard, a cui partecipano fisici della Università e della Sezione INFN di Bari,
ha effettuato negli anni scorsi diverse misure di muoni in atmosfera, sovente utilizzate per una
verifica dell'accuratezza dei calcoli di sciami di raggi cosmici, con conseguenti implicazioni per la
interpretazione delle misure di neutrini atmosferici. Il limite di accuratezza di questi calcoli infatti
non può superare il livello del 20%, per via delle incertezze sullo spettro dei raggi cosmici primari
e sulle sezioni d'urto per la produzione di mesoni intermedi.
Tuttavia, la possibilità di utilizzare misure di muoni per effettuare una vera e propria calibrazione
delle simulazioni richiede una accuratezza nelle stime di flussi praticamente fuori della portata
delle misure finora disponibili. Queste infatti tradizionalmente si basano sulla analisi dei piccoli
campioni di dati raccolti durante la fase di ascesa di esperimenti con palloni per la misura di raggi
cosmici ad altezze stratosferiche. Per questo, la Collaborazione WiZard si sta impegnando per la
realizzazione di un esperimento dedicato alla misura dei muoni in atmosfera, da effettuarsi con un
volo con pallone con un profilo in altitudine ottimizzato per tali misure. Ciò consentira' un
incremento di almeno un ordine di grandezza nel campione di eventi acquisiti. L'apparato
utilizzato sarà lo spettrometro magnetico a magnete superconduttore CAPRICE, già utilizzato in
un esperimento di successo nel 1998, equipaggiato con un sistema per la misura del tempo di volo,
di un rivelatore RICH a gas e con un calorimetro silicio-tungsteno per la classificazione delle
particelle.
Questo apparato permette una chiara identificazione dei muoni su un ampio intervallo di energie,
ed è stato l'unico strumento che finora ha riportato misure anche di muoni positivi (nonostante
l'enorme fondo dovuto a protoni) ad energie maggiori di 2 GeV. Inoltre l'apparato è in grado di
separare muoni da pioni ad energie di qualche GeV. Sono attualmente in fase di realizzazione
alcune migliorie al sistema di acquisizione dell'apparato che porteranno ad una diminuzione del
tempo di lettura per ciascun evento, con un ulteriore incremento nella statistica che può essere
raccolta.
1C.2.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 18
1C.3.1 - Titolo della ricerca:
Esperimenti NINA e PAMELA: Flussi di raggi cosmici e di antimateria fuori
dell'atmosfera.
1C.3.2 - Ente Finanziatore: INFN
1C.3.3 - Responsabile della ricerca: F. Cafagna
1C.3.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. Bellotti, C. De Marzo, N. Giglietto, N. Mirizzi, P. Spinelli
Ricercatori INFN: F. Cafagna, M. Circella
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. Ambriola, M. Romita
Dottorato di Ricerca in Fisica: F. Volpe
Personale tecnico universitario: E. Barbarito
Personale tecnico INFN: A. Ceres, M. Mongelli
1C.3.5 - Durata della ricerca:
1C.3.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1C.3.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Studio dei flussi di raggi cosmici e di antimateria nello spazio extra-atmosferico, a bordo di
satelliti.
Apparati NINA e NINA-2
Dopo la messa in orbita con successo degli apparati NINA (1998) e NINA-2 (2000), alla fine del
2003 è prevista la consegna del più complesso apparato PAMELA per permetterne l'integrazione
con il satellite russo RESURS-DK.
L'apparato NINA è stato il primo apparato messo in orbita su satellite della serie prevista nel piano
della collaborazione internazionale WiZard-PAMELA. Il rivelatore è formato da 32 piani di silicio
di 380 µm di spessore, suddivisi in strip di 3.6 mm di larghezza orientate secondo direzioni
perpendicolari su piani consecutivi. La identificazione delle particelle avviene mediante la misura
dei rilasci di energia di ionizzazione nel silicio e la ricostruzione tridimensionale delle traiettorie
percorse dalle particelle nel rivelatore.
L'esperimento su satellite PAMELA, progettato e costruito dalla collaborazione WiZard, si
propone di investigare i flussi di antiprotoni, positroni e isotopi leggeri, compresi eventuali
antinuclei, in un ampio intervallo di energia.
L'interesse alla ricerca di antimateria nei raggi cosmici è legato in particolare allo studio dei
meccanismi con i quali questa può essere creata e accelerata nel cosmo. Per la misura delle
componenti di antiparticelle nei raggi cosmici primari è necessario l'utilizzo di rivelatori, come
appunto lo è PAMELA, con grandi prestazioni in termini di identificazione delle diverse specie e
con tempi di esposizione sufficientemente lunghi per garantire una statistica significativa.
L'apparato PAMELA è costituito da uno spettrometro magnetico con magnet permanente e
tracciatore a microstrip di silicio, da un sistema di scintillatori plastici, da un calorimetro
elettromagnetico e da un rivelatore di radiazione di transizione (TRD).
Un gruppo di ricercatori della Universita' e della Sezione INFN di Bari è impegnato:
1. nella progettazione, costruzione e verifica del buon funzionamento del TRD;
2. nella partecipazione allo sviluppo di un 'software' per l'analisi 'offline' di PAMELA;
2. nello sviluppo e caratterizzazione di un codice di simulazione dell'intero apparato.
1C.3.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN, ASI + Collaborazione internazionale.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 19
1C.3.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Eventuale cofinanziamento
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
0.00
0.00
0.00
1C.3.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1C.3.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1C.3.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1C.8 alla 1C.15
Ulteriori pubblicazioni:
J. Nardulli, "Simulazione di flussi di antiprotoni cosmici nell'esperimento PAMELA", tesi di laurea, Dicembre 2002.
1C.3.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
1C.3.7b - Obiettivi della ricerca:
Le attività che vedranno impiegato il gruppo di Bari nell'anno prossimo sono le seguenti:
- prosecuzione della analisi dei dati raccolti con gli apparati NINA e NINA-2;
- conclusione delle fasi di costruzione e test dei rivelatori dell'apparato PAMELA, innanzitutto del
TRD per quanto riguarda il gruppo dei ricercatori di Bari, e integrazione nel satellite;
- messa in orbita dell'apparato PAMELA;
- analisi dei dati: completamento delle analisi dei dati raccolti durante le esposizioni a fasci di
particelle in questo e negli anni scorsi e analisi dei primi campioni di dati provenienti dallo spazio;
- completamento dello sviluppo del software di simulazione dell'apparato.
1C.3.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
1C.4.1 - Titolo della ricerca:
NEMO Fase 1: Realizzazione di un prototipo del Progetto NEMO
1C.4.2 - Ente Finanziatore: INFN
1C.4.3 - Responsabile della ricerca: C. N. De Marzo
1C.4.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. Bellotti, C. N. De Marzo, T. Montaruli
Ricercatori INFN: F. Cafagna, M. Circella, I. Sokalski
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. Ambriola, M. Romita, M. Ruppi
Personale tecnico universitario: E. Barbarito
Personale tecnico INFN: M. Mongelli
1C.4.5 - Durata della ricerca: 20 anni
1C.4.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1C.4.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La possibilità di utilizzare grandi volumi di acqua marina a grande profondità per la rivelazione di
muoni di alta energia a partire dalla luce Cherenkov e/o dal segnale acustico da essi prodotti è stata
evidenziata già da più di 20 anni.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 20
Recentemente questa possibilità ha richiamato nuova attenzione alla luce dell'idea di un
'telescopio' per neutrini astrofisici di alta energia. Un tale strumento è in grado di osservare oggetti
astrofisici e potenziali sorgenti di neutrini di alta energia.
Questo tipo di osservazioni è finalizzato allo studio di problemi ancora aperti nella Fisica
Astro-Particellare, in particolare l'origine delle particelle di altissima energia dello spettro dei raggi
cosmici, ad energie maggiori di 1020 eV.
Le sorgenti di queste particelle sono ancora sconosciute, come pure il loro meccanismo di
accelerazione. Tra i possibili candidati per la soluzione del problema dei raggi cosmici di altissima
energia vi sono i Nuclei Galattici Attivi (AGN). E' noto che gli AGN sono sorgenti di raggi
gamma ad alta energia, i quali potrebbero essere prodotti in meccanismi adronici (decadimenti di
pioni neutri) oltre che in meccanismi di tipo elettromagnetico (scattering Compton inverso e
emissione di sincrotrone). Recentemente la collaborazione CANGAROO ha pubblicato (Enomoto
et al., Nature 416 (2002) 823) un'evidenza sperimentale dell'esistenza di meccanismi adronici in un
resto di supernova. Sotto l'ipotesi che pioni carichi che decadono in neutrini siano prodotti in
sorgenti celesti, ci si aspetta che neutrini di alta energia possano raggiungerci portandoci
informazioni sulle loro sorgenti. I valori estremamente piccoli della sezione d'urto d'interazione dei
neutrini, assieme ad una loro propagazione non deflessa nei campi magnetici galattici, offre la
possibilità di realizzare una 'Astronomia del neutrino', con la potenzialità di esplorare le regioni più
lontane dell'Universo.
L'Astronomia del neutrino è oggi dunque considerata una delle frontiere dell'Astrofisica moderna,
in quanto permetterebbe di complementare ed estendere l'Astronomia dei raggi gamma e promette
di fornire una gran quantità di informazioni su regioni dell'Universo invisibili ad osservazioni di
fotoni.
Per realizzare questo programma di ricerca sono richiesti rivelatori con volumi dell'ordine di un
chilometro cubo, sia a causa del basso livello dei flussi di neutrini attesi - secondo i calcoli
condotti sulla base dei modelli correnti e delle misure dei raggi gamma disponibili - sia per i
piccoli valori della loro sezione d'urto di interazione. L'unica soluzione per la realizzazione di un
tale enorme apparato sembra essere quella di un rivelatore di luce Cherenkov localizzato nelle
profondità marine. I neutrini muonici di alta energia, prodotti nei decadimenti di pioni carichi nelle
sorgenti, subiscono interazioni di corrente carica nell'acqua
in prossimità del rivelatore, producendo muoni di alta energia che conservano la maggior parte
dell'energia dei neutrini genitori. Questi muoni relativistici producono in acqua luce Cherenkov,
che costituisce il segnale effettivamente rivelato dal Telescopio per Neutrini.
NEMO è un progetto italiano proposto di recente come Telescopio per Neutrini di nuova
generazione, che trae vantaggio dalle condizioni ambientali ottimali offerte dal Mar Mediterraneo.
Lungo le coste italiane ci sono diversi siti a profondità maggiori di 3000 metri che possono
ospitare un Telescopio per Neutrini subacqueo, ma gli sforzi per un tale apparato sono tali da
richiedere accurate prospezioni oceanografiche in tutti i siti candidati al fine di assicurare la scelta
più adeguata.
I principali risultati finora conseguiti nel progetto possono essere così riassunti:
- selezione di un sito ottimale per l'installazione del rivelatore 'chilometro cubo' al largo di Capo
Passero, all'estremità sud-orientale della Sicilia, a circa 100 km dalla costa e 3500 m di profondità;
- dimensionamento di massima dell'apparato, in termini di numero di rivelatori da disporre e rete
dei collegamenti sottomarini per la loro alimentazione e la raccolta dei dati;
- definizione di massima della struttura meccanica della torre per la disposizione dei rivelatori;
- sviluppo di elettronica specifica per la acquisizione dei segnali dai fotomoltiplicatori;
- configurazione di massima del sistema di acquisizione dei dati;
- allestimento di una stazione di test sottomarina al largo delle coste di Catania, a circa 20 km dalla
costa e 2000 m di profondità.
Altre attività tuttora in corso comprendono lo sviluppo di componenti elettronici ad alta
integrazione e basso consumo per la acquisizione dei segnali; lo sviluppo di un fotomoltiplicatore
ibrido di grande superficie; la definizione di massima del sistema di posizionamento; la definizione
del sistema di calibrazione temporale.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 21
L'impegno del gruppo di Bari riguarda in particolare studi in simulazione delle prestazioni
dell'apparato e lo sviluppo del sistema di calibrazione temporale.
Il programma di ricerca NEMO ha usufruito dei finanziamenti - per il biennio 2000-01 - MURST,
con Titolo della Ricerca:
"Sviluppo di strumenti hardware e software per l'astronomia dei neutrini", Responsabile
Scientifico Nazionale: prof. C. N. De Marzo.
1C.4.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) e
Laboratori Nazionali del Sud (LNS) INFN, Sezioni INFN e Università di Bologna, Cagliari,
Catania, Genova, Messina, Roma1, OGS, IOF-CNR
1C.4.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
80000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
42000.00
Costo Totale
Euro
122000.00
1C.4.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1C.4.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1C.4.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
- Data la natura di progetto della presente ricerca le pubblicazioni sono tutte note interne.
1C.4.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
- La natura di queste attività di ricerca produce competenze inedite nelle attività costruttive in
fondali marini profondi (circa 3500 m).
Attività prevista per il 2004
1C.4.7b - Obiettivi della ricerca:
Le attività svolte negli anni scorsi in collaborazione con gli altri gruppi partecipanti alla
collaborazione NEMO possono considerarsi sufficienti per una progettazione di massima del
Telescopio sottomarino NEMO. La Collaborazione è passata quindi ad una progettazione di
dettaglio delle strutture meccaniche e del sistema di acquisizione dati e controllo. Il 2003 ha visto
approvata una richiesta avanzata al MIUR relativa al PON per il progetto LAMS (LAboratorio
Multidisciplinare Sottomarino), che costituisce il primo passo di "NEMO Fase 1". Il progetto
LAMS prevede la predisposizione della stazione di test sottomarina al largo di Catania per
accogliere un prototipo dell'apparato NEMO. Una seconda richiesta al MIUR, avanzata in
relazione alla legge n. 297 e riguardante l'allestimento di una torre prototipo per il completamento
di "Fase 1" è tuttora al vaglio della commissione.
Relativamente agli sviluppi tanto per il telescopio per neutrini 'chilometro cubo' quanto per la
realizzazione di "Fase 1", il Gruppo di Bari si occupa del problema della calibrazione temporale
dell'apparato. La capacità di ricostruzione delle tracce, dunque di puntamento del telescopio,
dipende criticamente dalla qualità delle misure degli istanti di raccolta dei segnali nei moduli
ottici. L'impiego di un sistema di comunicazione e raccolta dati sincrono, quale quello da
implementare per NEMO basato sul protocollo SDH, permette di porre in relazione di fase i clock
locali utilizzati nei moduli ottici per le misure di tempo. Tuttavia ciascuno di questi clock misurerà
il tempo a partire da un proprio offset determinato dalla sua posizione nell'apparato. Si rende
dunque necessario un sistema di calibrazione che permetta la misura (con accuratezza dell'ordine
del nanosecondo) dei diversi offsets in maniera da poter correttamente riallineare nel tempo le
misure effettuate dai moduli ottici. La soluzione proposta dal Gruppo di Bari prevede di misurare
separatamente il tempo di propagazione dei segnali tra la stazione a riva e l'elettronica di
acquisizione presente sui singoli piani della torre, nei 'concentratori', e tra questa e i singoli moduli
ottici. La somma di questi due termini costituisce la misura di offset cercata. Nel corso del 2004 si
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 22
provvederà dunque alla implementazione delle schede necessarie per questa doppia misura per poi
inserirle all'interno dei concentratori di piano che saranno realizzati per attrezzare il prototipo di
torre di "NEMO Fase 1". In particolare per la misura del ritardo di propagazione dei segnali tra
elettronica di acquisizione e modulo ottico si utilizzerà un LED di calibrazione che su comando
illuminerà simultaneamente i moduli ottici tramite un sistema di distribuzione su fibra ottica.
1C.4.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
100000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
48000.00
Costo Totale
Euro
148000.00
1C.5.1 - Titolo della ricerca:
Costruzione di un telescopio per neutrini astrofisici alla scala di 0.1 km2
(ANTARES)
1C.5.2 - Ente Finanziatore: INFN
1C.5.3 - Responsabile della ricerca: C. N. De Marzo
1C.5.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: C.N. De Marzo, T. Montaruli
Ricercatori INFN: F. Cafagna, M. Circella, I. Sokalski
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. Ambriola, M. Romita, M. Ruppi
Personale tecnico universitario: E. Barbarito
Personale tecnico INFN: A. Ceres, M. Mongelli
1C.5.5 - Durata della ricerca: 10 anni
1C.5.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
1C.5.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Questo esperimento, che condivide le ragioni scientifiche di NEMO (a cui appunto si rimanda), si
propone di costruire un apparato "dimostratore" alla scala di circa 1/10 di NEMO per dimostrare la
fattibilità tecnologica e scientifica di misure di neutrini atmosferici di alta energia con telescopi
Cherenkov sottomarini. La installazione dell'apparato è cominciata nel 2001 con la deposizione del
cavo elettro-ottico di comunicazione con la riva. Nel dicembre 2001 a questo è stata collegata una
junction box per permettere il collegamento delle stringhe che supportano i fotomoltiplicatori.
L'installazione delle stringhe, e conseguentemente la presa dati, inizierà a fine 2004. Il
completamento dell'apparato è previsto per il 2006. Al Gruppo di Bari compete la guida di studio
sull'astronomia dei neutrini e la realizzazione di parti elettroniche e meccaniche del rivelatore. Il
Gruppo ha inoltre partecipato a tutte le fasi realizzative di una stringa prototipo che è stata
immersa per 6 mesi tra il dicembre 2002 e il luglio 2003.
1C.5.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Laboratori Nazionali del Sud (LNS) INFN di
Catania, Sezioni INFN e Università di Bologna, Catania, Genova, Pisa, Roma1 + Collaborazione
Internazionale
1C.5.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
1000000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
1000000.00
1C.5.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 23
1C.5.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1C.5.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1C.16 alla 1C.19
1C.5.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
1C.5.7b - Obiettivi della ricerca:
Per quello che riguarda l'elettronica del rivelatore, Bari funzionerà da centro per la integrazione dei
componenti per le stringhe di ANTARES detti String Control Modules (SCM), essenzialmente i
moduli di interfaccia tra le singole stringhe ed il resto dell'apparato. Si tratta evidentemente di
componenti critici, in quanto un eventuale malfunzionamento potrebbe compromettere la
funzionalità di una intera stringa. Per questo motivo, la integrazione di questi componenti richiede
particolare cura ed una estesa fase di test per qualificare la completa aderenza dell'oggetto alle
specifiche di progetto.
Il banco di test che verrà utilizzato per queste operazioni è disponibile in versione prototipale. E'
inoltre attualmente allo studio la possibilità di adattare lo stesso banco di test per poter servire alla
qualifica dei componenti detti Master Local Control Modules (MLCM), che costituiscono i
componenti più critici per il trasferimento a riva dei dati. I componenti meccanici (frames) e
elettronici (backplanes) per gli SCM verranno prodotti in versione definitiva a partire dall'inizio
del 2004. Il Gruppo di Bari si occupa inoltre della progettazione dei backplanes di tutti i moduli
elettronici dell'apparato.
La integrazione delle stringhe di ANTARES partirà a primavera 2004.
Per quello che riguarda l'attività di sviluppo software, proseguirà il lavoro sulle interazioni dei
neutrini tau e sul decadimento del leptone tau avviato negli scorsi anni di attività.
Si provvederà inoltre al mantenimento delle pagine WEB relative al gruppo di astrofisica dei
neutrini di ANTARES, alla gestione del gruppo di lavoro di astrofisica, e si parteciperà al
Publication Committee dell'esperimento.
1C.5.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
200000.00
0.00
200000.00
1C.6.1 - Titolo della ricerca:
Studio di raggi gamma cosmici di alta energia (GLAST)
1C.6.2 - Ente Finanziatore: INFN
1C.6.3 - Responsabile della ricerca: P.Spinelli
1C.6.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: C. Favuzzi, P. Fusco, N. Giglietto, B. Marangelli, N. Mirizzi, A. Rainò, P.
Spinelli
Ricercatori INFN: M. N. Mazziotta
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. Brigida, F. Gargano, F. Giordano, F. Loparco, S. Rainò
Personale tecnico INFN: A. Ceres, M. Mongelli, M. Perchiazzi, A. Sacchetti
1C.6.5 - Durata della ricerca: 10 anni
1C.6.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 24
1C.6.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Il progetto GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope) prevede la messa in orbita di un
sistema di rivelatori sensibili a raggi γ nell'intervallo energetico compreso tra 20 MeV e 300 GeV.
I raggi γ rappresentano la componente elettromagnetica della radiazione cosmica avente maggiore
potere di penetrazione. Essi costituiscono, quindi, un mezzo fondamentale per la comprensione di
processi di elevata energia che hanno luogo in particolari regioni dello spazio, e dai quali tale
radiazione ha origine.
I principali obiettivi scientifici della missione GLAST sono:
- La comprensione dei meccanismi che regolano il processo di accelerazione delle particelle in
particolari oggetti come nuclei galattici attivi (AGN), pulsar, "supernova remants" (SNR) e stelle
binarie. Benché non si possieda un modello univoco circa la struttura di tali oggetti, appare sempre
più accreditata la loro identificazione quali sorgenti di raggi γ di elevata energia.
In campo
astrofisico, sono inoltre oggetto di studio il problema dell'origine della radiazione cosmica ed i
processi di accelerazione che ne determinano la produzione.
- Definire una mappa del cielo ottenuta per mezzo di raggi γ, al fine di identificare sia sorgenti
localizzate di radiazione cosmica che regioni responsabili di emissione diffusa.
Realizzare una mappa del cielo significa, di fatto, analizzare il flusso di radiazione proveniente da
ogni direzione, verificando la presenza di regioni caratterizzate da particolare attività. Oltre allo
studio della distribuzione spaziale di sorgenti di raggi cosmici, è di notevole interesse studiare il
comportamento temporale di tali oggetti, al fine di una loro identificazione quali sorgenti di
emissione continua oppure di natura sporadica. A tale scopo, risulterà fondamentale disporre di un
rivelatore caratterizzato, contemporaneamente, da un’ottima risoluzione spaziale e da un ampio
"campo di vista", ossia in grado di esplorare ampie regioni dello spazio e di osservare
distintamente oggetti tra loro molto ravvicinati.
- Lo studio del comportamento di fenomeni noti come “gamma-ray burst“ (GRB), ossia emissioni
improvvise di raggi γ di elevata intensità ed energia. L'origine di tali fenomeni rappresenta uno dei
problemi non ancora risolti della moderna astrofìsica. GRB potrebbero essere originati durante
esplosioni di SuperNovae oppure nel processo di collasso tra due oggetti stellari molto compatti
(stelle di neutroni o buchi neri); tuttavia, nessuna di queste teorie è stata al momento verificata. La
fenomenologia dei GRB è piuttosto varia: eventi di questo tipo si verificano con una frequenza di
due o tre al giorno, senza alcuna apparente correlazione di tipo spaziale e temporale, e con una
durata variabile da 102 a 103 sec. Il flusso di raggi γ registrabile in tale intervallo temporale è circa
cento volte maggiore di quello proveniente da un AGN che sia caratterizzato da emissione
continua. In corrispondenza di un fenomeno di GRB, il flusso registrato subisce un improvviso
innalzamento, per poi tornare al livello originario (detto di quiescenza) entro i tempi indicati.
- Ricavare informazioni riguardanti la materia oscura e l’evoluzione stellare per risalire ai processi
che presiedono la formazione delle stelle. E’ ormai noto che non tutta la materia di cui l’universo è
costituito risulta visibile: parte di essa costituisce la cosiddetta materia oscura e dalla sua esistenza
dipendono molte proprietà dell’universo.
Il progetto GLAST costituisce un esempio di rivelatore che verrà posto in orbita al fine di rivelare
raggi γ della componente primaria della radiazione cosmica. In passato studi di questo tipo sono
stati condotti da esperimenti quali EGRET e COMPTON, anch'essi collocati su satellite. I dati
raccolti da tali rivelatori hanno prodotto interessanti risultati circa 1’identificazione di sorgenti
astrofisiche di raggi γ e la classificazione di fenomeni di GRB. GLAST si propone di approfondire
ed estendere i risultati sinora ottenuti.
Il rivelatore progettato per GLAST, denominato LAT (Large Area Telescope) è costituito da
quattro detector principali:
- sistema di tracciamento di precisione, per la ricostruzione delle traiettorie dei raggi γ;
- calorimetro, per la misura dell'energia associata ai raggi γ;
- rivelatore di anticoincidenza, per rigettare il fondo di particelle cariche;
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 25
- sistema di acquisizione dati.
La parte italiana della Collaborazione GLAST è coinvolta nella realizzazione del sistema di
tracciamento a silicio, nei test per la messa in orbita dell'apparato e nello sviluppo del software per
le simulazioni e l'analisi dei dati. Il gruppo di Bari è significativamente coinvolto in tutte queste
attività.
- Sistema di tracciamento
Il tracker (TKR) di GLAST è composto da 16 torri indipendenti, ognuna delle quali è, a sua volta,
costituita da 18 tray, ovvero piani di rivelatori a microstrip di silicio a singola faccia, preposti al
tracciamento, alternati a fogli di tungsteno, la cui funzione è quella di convertire i raggi γ;
incidenti in coppie e+e- In ogni tray, i piani di rivelatori al silicio compaiono a coppie con le strip
alternate nelle due direzioni xy per consentire la ricostruzione bidimensionale delle tracce. Ciascun
piano di rivelatore a silicio ha un'area di circa 36 x 36 cm2 ed è composto da 16 wafers, ciascuno
di area 8.9 x 8.9 cm2 e spessore 380 micron. I wafers all'interno di un tray sono incollati in file di 4
a formare i cosiddetti ladders.
- Test spaziali
Uno dei compiti del gruppo di Bari riguarda anche la verifica, mediante test di laboratorio e
analisi, che l'hardware proposto per la missione GLAST abbia prestazioni compatibili con i
requisiti richiesti da una missione spaziale. In particolar modo, nelle fasi dì lancio e di messa in
orbita, tutto il LAT sarà sottoposto a forti stress meccanici, shock e vibrazioni, che i rivelatori
dovranno essere in grado di sopportare senza subire danni. Inoltre, una volta nello spazio dovrà
sostenere elevati gradienti termici, determinati principalmente dalla posizione relativa del satellite
rispetto al sole.
Un gran numero di rivelatori e di diverse componenti del LAT sono stati sottoposti a dei test che
ne hanno verificato sia la robustezza di costruzione che l’adeguato funzionamento. Il gruppo di
Bari si è occupato, in questo ambito, dell'organizzazione e dell’esecuzione di test di tipo
vibrazionale e termico effettuati dapprima su dei prototipi di tray e successivamente sui tray e sulle
torri del detector finale.
- Studi di simulazione dell’apparato sperimentale
Lo studio puntuale del comportamento di rivelatori a microstrisce di silicio al passaggio di
particelle cariche ha consentito la messa a punto di uno specifico algoritmo di simulazione del
segnale indotto sugli elettrodi (strip). La procedura è stata quindi ottimizzata ed adattata alle
specifiche caratteristiche fisiche (geometria e campo elettrico) dei rivelatori del tracker.
L'algoritmo messo a punto è stato integrato nell'ambito della simulazione generale dell'apparato
GLAST, sviluppata in linguaggio C++ in ambiente Geant4 ed infine, integrato in un'architettura di
tipo GAUDI. Il codice e' attualmente a disposizione della collaborazione internazionale.
L'applicazione della simulazione al sistema tracciante di GLAST ha consentito di svolgere studi
preliminari circa il comportamento e le prestazioni del dispositivo. I risultati ottenuti sono stati
presentati nell'ambito della collaborazione italiana ed internazionale.
- Analisi ed interpretazione dei dati
Anche in questo aspetto il gruppo è coinvolto in modo significativo: esso si è occupato dello studio
dei modelli di produzione dei GRB e dello studio degli spettri dei γ; originati da processi innescati
da dark matter, mettendo a punto attualmente i programmi di simulazione.
1C.6.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: ASI, IFC/CNR, SLAC, SU, NASA, UCSC
1C.6.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
250000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
100000.00
Costo Totale
Euro
350000.00
1C.6.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
1C.6.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
1C.6.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 1C.20 alla 1C.20
1C.6.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 26
Attività prevista per il 2004
1C.6.7b - Obiettivi della ricerca:
Verranno svolti test di caratterizzazione spaziale e di verifica delle prestazioni delle torri del
rivelatore.
Per quanto riguarda il primo aspetto, sono previsti dei test sia di tipo dinamico che termico volti a
verificare il comportamento delle torri a sollecitazioni simili a quelle di cui risentiranno durante
tutta la missione, a partire dalle fasi di lancio e di messa in orbita.
I test dinamici sia per i tray che per le torri prevedono l’esecuzione di due tipi di prove: la ricerca
dei modi normali del sistema e una prova di vibrazioni random nell’intervallo di frequenze
20÷2000 Hz.
I test termici consisteranno nel sottoporre le torri a cicli termici o di termo-vuoto in un intervallo
di temperature che sarà, tipicamente, -20°C ÷ +40°C; i cicli riprodurranno le fasi della missione,
durante le quali il telescopio risentirà di variazioni di temperatura a causa dell’orbitare intorno alla
Terra oppure a causa delle periodiche accensioni e degli spegnimenti dell’elettronica.
Successivamente alle prove di caratterizzazione spaziale sulle torri, si intende eseguire dei test con
raggi cosmici sia per calibrare il sistema con particelle al minimo di ionizzazione (m.i.p.) sia per
la verifica del corretto bonding fra i sensori degli strati attivi.
Inoltre, questa ricerca prevede lo svolgimento di test di calibrazione delle torri su un fascio di γ
prodotti attraverso radiazione di frenamento con un fascio di elettroni a SLAC con energie fino al
centinaio di GeV. L’esposizione delle torri ad un fascio di fotoni consentirà di studiare in modo
completo le prestazioni del sistema di tracciamento di GLAST, in termini di risoluzioni spaziali e
angolari. Si potranno ottimizzare gli algoritmi di ricostruzione spaziale dei raggi gamma studiando
in dettaglio la propagazione delle coppie e+e- nei piani successivi di silicio del rivelatore, la
generazione del segnale elettrico rilasciato e in particolare la sua distribuzione sulle strisce
adiacenti del wafer di silicio.
Parallelamente all'attività di test, si completerà il software di simulazione del sistema di
tracciamento. Al fine di ottimizzare le prestazioni dell'apparato, si rende infatti necessaria una
accurata simulazione del funzionamento del rivelatore. Da questo punto di vista, sono stati
sviluppati algoritmi di simulazione dell’apparato basati sul codice di simulazione GEANT4,
facendo ricorso ad una programmazione orientata ad oggetti. La scelta risponde alle moderne
esigenze di gestione ed analisi dei dati presenti pressoché in tutta la prossima generazione di
esperimenti della Fisica delle Alte Energie. In particolare, la programmazione orientata ad oggetti
risponde alle esigenze di sviluppo e di gestione di un codice che sia stabile ma aperto a modifiche,
che abbia caratteristiche di modularità e sia implementato contemporaneamente da un’ampia
comunità di fisici su scale temporali lunghe.
1C.6.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
250000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
200000.00
Costo Totale
Euro
450000.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 27
2. Fisica del nucleo
2.1.1 - Titolo della ricerca:
Ricerca di Plasma di Quark e Gluoni (esp. CERN WA97,NA57)
2.1.2 - Ente Finanziatore: INFN
2.1.3 - Responsabile della ricerca: B. Ghidini
2.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: D. Di Bari, B. Ghidini, F. Navach, F. Posa
Ricercatori INFN: D. Elia, R.A. Fini, V. Lenti, V. Manzari, E. Nappi
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: G. Bruno
Borsista post-doc INFN: A. Kravcakova
Personale tecnico universitario: L. Liberti, R.A. Loconsole
2.1.5 - Durata della ricerca: Fino al 2004
2.1.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
2.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Scopo della ricerca è trovare evidenza sperimentale della formazione di Plasma di Quark e Gluoni
(QGP), studiando interazioni fra nuclei pesanti di altissima energia.
L'esperimento WA97 ha utilizzato un fascio di nuclei di piombo e un fascio di protoni, accelerati
nel SPS del CERN fino a 160 GeV/c per nucleone e inviati su bersaglio fisso di Pb o di Be.
L'esperimento NA57, che lo prosegue ed estende, utilizza anche fasci di 40 GeV/c per nucleone.
Fra i diversi possibili indicatori sperimentali dello stato di QGP, quello preso in esame negli
esperimenti WA97 e NA57 è l'aumento della produzione di particelle strane, rispetto alle
interazioni fra nucleoni singoli. Le particelle strane sono rivelate e ricostruite mediante un
telescopio di rivelatori al silicio, una parte del quale è stata progettata e realizzata dal gruppo di
Bari.
L'esperimento WA97 ha studiato l'intensità di produzione "specifica", cioè per evento (che è, a
meno di fattori costanti, la sezione d'urto), degli iperoni Λ, Ξ e Ω e rispettivi anti-iperoni, anche in
funzione della "centralità" dell'interazione (cioè del parametro d'urto), espressa come numero di
nucleoni partecipanti alla reazione; si è così osservato un forte incremento della produzione
specifica di iperoni e anti-iperoni nel passaggio dalle interazioni p-Nucleo alle interazioni Pb-Pb,
che arriva fino a 15 volte per la Ω.
L'esperimento NA57, iniziato nel 1997 con il montaggio e la messa a punto dell'apparato, ha
registrato in totale i seguenti dati:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 28
-PbPb a 160 A GeV/c : 230 M eventi nel 1998 e 230 M eventi nel 2000
-PbPb a 40 A GeV/c : 240 M eventi nel 1999
-pBe a 40 GeV/c : 60 M eventi nel 1999 e 110 M eventi nel 2001.
Per la calibrazione a 160 GeV/c si usano i dati pBe dell'esperimento WA97.
Come da progetto, è stato possibile estendere verso la periferia l'intervallo di centralità esplorato,
fino a 50 nucleoni partecipanti (nell'esperimento WA97 l'intervallo era compreso fra 100 e 400).
I risultati principali si possono così riassumere.
Viene confermato, anche quantitativamente, a 160 A GeV/c l'incremento di produzione "per
evento" di iperoni e antiiperoni e la "gerarchia" dell'incremento della stranezza, che risulta
maggiore per la Ω rispetto alla Ξ e per la Ξ rispetto alla Λ. Tale comportamento non è spiegabile
in base ad un'interazione adronica che preveda la semplice convoluzione geometrica di più
reazioni a due nucleoni e suggerisce l'innesco di meccanismi collettivi; esso, invece, corrisponde a
quanto atteso in caso di formazione del Plasma.
L'analogo studio a 40 A GeV/c, che riveste grande interesse al fine di stabilire se esista una soglia
in energia del fenomeno, non è stato ancora completato perché è in corso l'analisi delle interazioni
di riferimento p-Be. E' stata però confrontata la produzione specifica di tutti gli iperoni omologhi
alle due energie: Λ e Ξ- sono prodotte con la stessa intensità, mentre la produzione di Ω- e di tutti
gli antiiperoni è fortemente ridotta (da 3 a 7 volte circa) all'energia più bassa. Questo andamento è
confermato se si confrontano questi risultati con quelli dell'esperimento STAR (a RHIC, BNL,
USA) a 200 GeV per nucleone (nel C.M.): in particolare, i rapporti antiiperone/iperone crescono
con l'energia (più rapidamente per le particelle con minor contenuto di stranezza) e tendono a
saturare ad 1 ad alta energia, come atteso in caso di formazione di plasma. L'andamento generale
indica, in ogni caso, una decrescita della densità barionica nella regione centrale al crescere
dell'energia.
Per quanto riguarda lo studio in centralità, questo è stato finora condotto solo a 160 A GeV/c, dove
è stato possibile scendere, come si è detto, fino a 50 nucleoni partecipanti: la produzione specifica
di tutte le particelle studiate - con la sola eccezione dell'antiΛ - cresce in maniera significativa con
la centralità, con una possibile saturazione nei 2-3 intervalli più centrali. Infine, uno studio degli
impulsi trasversi nel quadro di un modello idrodinamico porta a concludere che tutte le particelle
studiate (iperoni, antiiperoni e K°) si disaccoppiano alla stessa temperatura e con la stessa velocità
(rispettivamente, circa 130 MeV e circa la metà della velocità della luce, per le interazioni più
centrali).
I principali risultati sono stati presentati in diverse conferenze internazionali, mentre tre articoli
stanno per essere inviati a riviste internazionali.
2.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Università di Bari (+ Collaborazione
internazionale)
2.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
37000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
5000.00
Costo Totale
Euro
42000.00
2.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
2.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
2.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
F. Antinori et al: ‘Strange Baryon Production from the NA57 Experiment at the CERN SPS’,
AIP Conf. Proc. 644 (2002) 303 – 312
(4th Catania Relativistic Ion Studies on "Exotic clustering" (CRIS 2002), Catania (Italy), 10-14 Giugno 2002)
Autori baresi: G.E. Bruno, R. Caliandro, D. Di Bari, D. Elia, R.A. Fini, B. Ghidini, A. Jacholkowski, V. Lenti, V.
Manzari, E. Nappi, F. Navach, F. Posa,
N. totale autori: 93
2.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 29
Attività prevista per il 2004
2.1.7b - Obiettivi della ricerca:
ATTIVITA' PREVISTA PER IL 2004
Con l'analisi delle interazioni p-Be a 40 GeV/c, attualmente in corso, sarà possibile determinare gli
incrementi di produzione di stranezza a tale energia e studiarli in funzione della centralità nei limiti
della statistica disponibile. E' inoltre in corso - e si prevede di completare nel 2004 - un'accurata
rianalisi dei dati p-Be a 160 GeV/c, alla luce dell'esperienza accumulata nel corso degli anni, al
fine di ridurre quanto più possibile gli errori sistematici nella determinazione degli incrementi a
160 GeV/c, dove la significatività statistica è piuttosto buona.
2.1.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
22000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
5000.00
Costo Totale
Euro
27000.00
2.2.1 - Titolo della ricerca:
Interazioni fra nuclei pesanti ultra-relativistici ad LHC (esp. ALICE)
2.2.2 - Ente Finanziatore: INFN
2.2.3 - Responsabile della ricerca: B. Ghidini
2.2.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: D. Di Bari, G. D'Erasmo, E. Fiore, B. Ghidini, F. Navach, F. Posa, A.
Valentini
Ricercatori INFN: G. De Cataldo, D. Elia, R.A. Fini, V. Lenti, V. Manzari, A. Pantaleo, V.
Paticchio, E. Nappi
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: E. Carrone, C. Pastore, R. Santoro
Assegno di ricerca Università: G.E. Bruno, M. Caselle
Borsa di studio INFN: A, Dalessandro
Borsista post-doc INFN: K. Shileev, B. Singh
Altro (specificare): A. Dragone (Dott. DEE-Politecnico), A. Tauro (Dott. DEE-Politecnico)
Personale tecnico universitario: G. Casamassima, L. Liberti, A. Loconsole
Personale tecnico INFN: G. Antuofermo, A. Franco, G. Iacobelli, M. Sacchetti, V. Rizzi, P.
Vasta
2.2.5 - Durata della ricerca: fino al 2017
2.2.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
2.2.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Nel grande anello di accumulazione per adroni LHC (Large Hadron Collider) che sarà realizzato al
CERN nel tunnel di LEP ed entrerà in funzione nel 2007, oltre ai protoni saranno accelerati anche
nuclei pesanti fino al Piombo all'energia di 2.75+2.75 TeV per nucleone. Sarà questa un'occasione
preziosa per studiare le interazioni fra nuclei pesanti nelle condizioni di più alta energia oggi
immaginabile in laboratorio: fenomeni nuovi ed imprevisti potrebbero verificarsi e, fra l'altro, si
dovrebbero avere le condizioni sperimentali più favorevoli per l'attesa transizione di fase dalla
materia nucleare al plasma di quark e gluoni. Nell'ambito di una vasta Collaborazione
internazionale, è stato progettato un esperimento globale (ALICE) con un apparato capace di
rivelare contemporaneamente tutti o quasi tutti i possibili indicatori della formazione del plasma.
Il progetto tecnico completo è stato definito nel corso del 1995. Il gruppo di Bari è impegnato nella
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 30
costruzione di due parti dell'apparato, relative, rispettivamente, alla problematica
dell'identificazione di particelle mediante rivelatori RICH (HMPID) e a quella del tracciamento di
precisione di particelle cariche mediante rivelatori a Pixel di Silicio (SPD), principalmente
finalizzata, quest'ultima, alla ricostruzione di particelle a vita media breve, come gli iperoni e le
particelle con charm o beauty.
A) HMPID
========
Il rivelatore dedicato all'identificazione di particelle cariche ad alto impulso, denominato HMPID
(High Momentum Particle Identification Detector), è costituito da una matrice di sette rivelatori
Cherenkov ad Immagini Anulari (RICH). Il principio di funzionamento di questi dispositivi è
basato sulla rivelazione della radiazione luminosa emessa da particelle cariche che si muovono con
velocità superiore alla velocità di fase della luce in un mezzo dielettrico trasparente (luce
Cherenkov).
Nel caso di ALICE, i dispositivi RICH che si intende costruire sono il risultato di una lunga
attività di Ricerca e Sviluppo che ha permesso di realizzare film fotosensibili di CsI di grande
superficie ed elevata efficienza quantica. La luce Cherenkov, prodotta dalle particelle cariche che
attraversano uno strato sottile di fluorocarburo liquido (C6F14), viene convertita in elettroni dal CsI
e quindi rivelata da una camera a fili proporzionale.
Di seguito sono riportati i punti salienti dell’attività svolta nel 2002 dal gruppo ALICE-HMPID
Produzione dei moduli
--------------------L’assemblaggio dei moduli procede come da programma. In particolare il modulo numero 1
dell’HMPID è stato equipaggiato con i tre radiatori, precedentemente costruiti a Bari, e sono state
ultimate con successo tutte le procedure di collaudo in laboratorio, tra cui il test di tenuta dei fluidi
e di uniformità di guadagno. I test su fascio con pioni e protoni sono in corso all’SPS.
Produzione dell’elettronica di lettura
-------------------------------------L’intera produzione (circa 4200 chip DILOGIC) degli ASIC di readout è stata caratterizzata e
ciascun chip è stato classificato.
Il prototipo denominato Proto-3, equipaggiato con la catena completa FEE/RO (240 chip
Gassiplex per un totale di 3840 canali di readout), è stato impiegato con successo al PS durante i
test su fascio eseguiti nel mese di ottobre 2002.
Produzione dei sistemi di servizio
---------------------------------L’apparato per l’evaporazione dello CsI è stato potenziato con un sistema di scanner VUV
realizzato per misure in-situ dell’uniformità dell'efficienza quantica dei fotocatodi subito dopo la
deposizione dello CsI.
Sistemi di fluidi: il sistema di gas ha superato il PRR ("Production Readiness Review"), i progetti
dei sistemi di raffreddamento e del ricircolo del freon sono ormai conclusi;
Sistema DCS-ECS: il sistema è stato realizzato in ambiente JCOP-PVSS e sono stati effettuati i
primi test di integrazione DCS/ECS/DAQ.
Sviluppo software in ALICE e analisi dati di STAR
------------------------------------------------Molteplici sono le attività di analisi svolte dal gruppo HMPID, in particolare dal gruppo di Bari.
Il codice di simulazione del RICH è ormai integrato in ogni suo aspetto nel programma di
simulazione AliRoot (basato su ROOT), adottato dalla collaborazione ALICE. Si stanno
sviluppando algoritmi di identificazione di particelle “combinata”, che consiste nell’assegnare una
probabilità di identificazione di un tipo di particella in base alle informazioni derivanti da due o
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 31
più rivelatori in una regione comune di rapidità y e momento traversoT.p Inoltre, in previsione
della nuova produzione di eventi Pb-Pb simulati con AliRoot, si è inserito nel codice di analisi una
procedura per la determinazione dell’efficienza di identificazione (e della contaminazione), al fine
di ottenere una migliore stima delle capacità di identificazione del RICH in ambiente ad alta
molteplicità.
E’ in buono stato di avanzamento l'analisi dei dati di STAR al BNL; in particolare si sono misurati
i rapporti π-/π+, K-/K+ e anti-p/p in collisioni p-p all'energia di 200 GeV nel CM. Tali rapporti
risultano interessanti per confronto con gli analoghi misurati in interazioni nucleo-nucleo. La
statistica di eventi p-p a disposizione (con il RICH inserito nell’apparato sperimentale di STAR)
non ha permesso purtroppo di estendere l’intervallo in pT oltre 2.5 GeV/c per l’identificazione di
protoni e antiprotoni. In ogni caso, è in corso nell'ambito della Collaborazione STAR il confronto
tra interazioni p-p e nucleo-nucleo alla stessa energia; in particolare, si stanno valutando le
sorgenti di errori sistematici.
B) Silicon Pixel Detector (SPD)
==========================
Il rivelatore a pixel di silicio (SPD) è parte integrante del sistema di tracciamento interno (ITS)
dell'apparato ALICE: in particolare, l'SPD gioca un ruolo fondamentale nella ricostruzione dei
vertici secondari del decadimento degli iperoni e delle particelle dotate di quark c e b.
Nell'ambito del progetto SPD, il gruppo di Bari è direttamente responsabile della costruzione di
tutti i moduli (half-stave) dell'SPD e della messa a punto del processo di "bump bonding" con
Indio ad opera della Alenia Marconi Systems (AMS) di Roma. La costruzione degli half-staves
prevede il test preliminare dei ladders, l'incollaggio dei vari componenti costituenti, il
wire-bonding ed il test funzionale del modulo prima della spedizione presso i Laboratorio di
Legnaro, ove sarà integrato sul supporto in fibra di carbonio ad opera dei colleghi dei gruppi di
Padova e Legnaro.
Il gruppo di Bari ha realizzato il Database che contiene tutte le informazioni relative alle diverse
fasi di costruzione del rivelatore, dal test preliminare dei wafer alla certificazione finale degli
half-stave e dei settori. Attualmente il gruppo di Bari è responsabile del mantenimento e
aggiornamento con le verifiche che si rendono necessarie nel corso del suo impiego, nonché
dell'installazione ed utilizzo da parte di tutti i laboratori partecipanti al progetto.
Inoltre, il gruppo di Bari fornisce significativi contribuiti alle seguenti attività:
- Preparazione e realizzazione dei test su fascio
- Sistema di controllo e distribuzione delle alimentazioni
- Test sull'elettronica di F.E. del chip di lettura
- Sviluppo trigger (PIXEL + ITS)
- Software di simulazione del rivelatore ed analisi dati dei test beam
Costruzione dei moduli (half-stave)
------------------------------Il modulo base dell'SPD (half-stave) è composto da due ladders ed un Multi-Chip Module
(MCM), incollati dal lato del chip di front-end su un grounding foil, mentre sui ladder e l'MCM è
incollato un carrier bus con le funzioni di smistamento delle alimentazioni, dei segnali di controllo
e del flusso di dati. L'attività di costruzione dei moduli può essere schematicamente suddivisa in 4
aspetti principali per ciascuno dei quali nel seguito è fornita una breve descrizione dell'attività
svolta nel corso dell'ultimo anno.
::Test dei ladders
Il test dei ladders, ciascuno costituito da una matrice di 160x256 diodi sensori connessa a 5 chip di
read out, è finalizzato alla selezione dei rivelatori le cui caratteristiche in termini di rumore ed
efficienza di rivelazione siano tali da consentirne l'utilizzo nell'SPD.
Per verificare l'integrità dei ladders assemblati vengono eseguiti test funzionali con l'ausilio di una
sorgente radioattiva o di un laser impulsato.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 32
A tale scopo nel corso dell'anno di riferimento, è stata allestita una stazione di test basata su una
probe station della Karl-SUSS, con una catena di lettura basata su schede VME, 2 PC per il
controllo e l'acquisizione dati ed un opportuno sistema di alimentazioni.
::Incollaggio dei componenti
Dopo una prima fase di studio della problematica dell’assemblaggio, in cui sono stati identificati i
requisiti delle colle per garantire all’half-stave una perfetta funzionalità, si è avviata una campagna
di test finalizzata all'identificazione dei prodotti le cui caratteristiche soddisfino le esigenze
specifiche.
In particolare, i test realizzati hanno riguardato:
- lo studio della fluidità della colla, confrontando due metodi di deposizione: uno basato su un
sistema automatizzato con dispenser e il secondo con l'ausilio di una maschera adesiva;
- la stima del coefficiente di elasticità;
- il grado di lavorabilità e rimovibilità della colla stessa.
Parallelamente è stato condotto lo studio per la messa a punto della procedura di incollaggio. A tal
fine, sono stati realizzati svariati tool meccanici necessari per una appropriata manipolazione dei
componenti e il loro accurato posizionamento ed allineamento relativo.
::Wire-bonding
Le connessioni elettriche tra i componenti costituenti l'half-stave sono realizzate mediante
wire-bonding. Il wire-bonding è un processo di saldatura a stato solido in cui due metalli (wire e
pad del chip) sono portati in intimo contatto. Una volta a contatto, viene applicata la sollecitazione
ultrasonica, che realizza la saldatura per interdiffusione atomica. Nel nostro caso specifico, il
wire-bonding adottato è del tipo “wedge bonding”, con wire in alluminio del diametro di 25mm.
I passi fondamentali per la messa a punto del processo di wire-bonding consistono nel valutare i
valori di Ultrasonic Power, Bond Force e Ultrasonic time, necessari ad ottenere una buona
resistenza meccanica.
Nel corso dell'anno sono stati realizzati svariati campioni finalizzati all'ottimizzazione dei
parametri del processo di wire-bonding e a mettere a punto la sequenza delle connessioni
compatibilmente con la complessità del layout.
::Test degli half-staves
Tutti gli half-staves prodotti, prima dell'invio presso i Laboratori di Legnaro per l'integrazione con
la meccanica di supporto, saranno sottoposti a test completi di funzionalità mediante sorgente
radioattiva o laser. A tale scopo è in fase di allestimento una stazione di test dedicata che include
in scala ridotta tutte le funzionalità dell'SPD, quali raffreddamento, alimentazione, lettura
attraverso fibre ottiche, etc.
Messa a punto processo di ‘Bump Bonding’ con Alenia Marconi Systems (AMS)
------------------------------------------------------------------------La tecnica di flip-chips, utilizzata per la produzione dei ladders impiegati per la costruzione
dell’SPD, si chiama bump-bonding. Essa si divide in due fasi: il "bumping", che consiste nella
deposizione di un opportuno metallo sulle apposite piazzole predisposte su ambo i substrati, e il
"bonding", che consiste nell’unione dei due substrati per pressione e/o riscaldamento.
La tecnica di bump-bonding impiegata dall’AMS utilizza l’indio per la realizzazione dei bumps,
col vantaggio, rispetto al bump-bonding con solder tradizionale (lega Sn-Pb), della minore
temperatura di processo, di poco superiore ai 100°C.
Con l’intento d’incrementare la resistenza meccanica offerta dai bumps, sono stati compiuti studi
in collaborazione con l’AMS, per ottimizzare le grandezze che intervengono durante la fase di
bonding, cioè temperatura, pressione e tempo di processo. Sui campioni prodotti, variando i
suddetti parametri, sono stati eseguiti dei pull-tests distruttivi finalizzati ad una misura quantitiva
della resistenza meccanica.
Per completare lo studio ci si è avvalsi inoltre di diversi metodi di indagine: raggi X, microscopio
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 33
a scansione elettronica, microscopio ottico ed Energy Dispersive X-ray analysis.
Database
-------Nel corso del periodo di riferimento il Database di costruzione è stato incorporato nel pacchetto
software per l'esecuzione dei vari test ed è stato distribuito presso tutti i laboratori dotati di una
stazione di test. In particolare, è stato curata l'installazione del sistema di interfaccia che consente
il trasferimento e immagazzinamento automatico nel Database centrale dei dati prodotti in uno
qualsiasi dei laboratori partecipanti al progetto.
L'interfaccia realizzata consente anche la consultazione e visualizzazione via Web dei dati
immagazzinati nel database.
Sistema di alimentazione e controllo
-----------------------------------L’attività realizzata nel corso dell’ultimo anno ha interessato principalmente le seguenti tematiche:
1.caratterizzazione dei regolatori di tensione
2.sviluppo del prototipo per il sistema di controllo delle alimentazioni
3.definizione preliminare dello schema di interconnessione tra rivelatore e control-room.
E' stato realizzato un primo prototipo di scheda di regolazione basata sui regolatori di tensione
rad-hard della STMicroelectronics (LHC4913), le cui funzionalità di controllo sono implementate
attraverso una FPGA della ALTERA.
Successivamente sono state esplorate soluzioni alternative per il sistema di alimentazione basate su
regolatori commerciali, prevedendo la installazione delle schede di regolazione a circa 10 metri dal
rivelatore, quindi in zone a basso livello di radiazione, con conseguente semplificazione delle
problematiche di spazi e raffreddamento.
Inoltre, è stato sviluppato un prototipo del DCS per l’SPD, come applicazione dello SCADA
PVSII in accordo con la linea di sviluppo suggerita dal coordinamento generale del gruppo ALICE
DCS al CERN: il sistema è attualmente finalizzato alla gestione delle sorgenti di alimentazione e
verrà integrato nella fase di test su fascio dei rivelatori prevista per il prossimo ottobre.
Elettronica di F.E. e test funzionali del nuovo chip di lettura ALICE1
---------------------------------------------------------------------L'attività di test per la caratterizzazione ha visto coinvolti principalmente i membri del gruppo
afferenti al Dipartimento di Elettronica ed Elettrotecnica del Politecnico. In particolare, è stata
compiuta un'indagine accurata finalizzata alla caratterizzazione dei singoli elementi della parte
analogica dell'elettronica di front-end, quali: il preamplificatore, le due sezioni dello shaper e il
discriminatore.
In particolare è in corso di completamento uno studio statistico sulle strutture analogiche presenti
nei pixels, con l’intento di valutare eventuali miglioramenti a livello di layout.
Trigger
------Nella seconda metà del 2002 si è tenuto al CERN un workshop per la definizione del ‘Design
Review’ del Local Trigger Unit (LTU). La funzione di questo modulo è sia quella di servire da
interfaccia fra il Processore Centrale di trigger (CTP) e l’elettronica di lettura dei vari rivelatori, sia
quella di emulare il protocollo del CTP, al fine di consentire ai rivelatori di effettuare test e
calibrazioni in modo indipendente dal CTP (‘stand-alone mode’). Il documento contenente le
specifiche richieste dagli utenti al LTU è stato poi approvato dal Technical Board di ALICE
nell’Ottobre 2002.
Altre attività di rilievo svolte all’interno del Gruppo ALICE-Trigger sono state la stesura di
proposte riguardanti l’implementazione del sistema di protezione passato-futuro e lo sviluppo e la
realizzazione di trigger rari, approvate nel Dicembre 2002.
Recentemente, infine, sono state raccolte le richieste dei gruppi di rivelatori riguardanti le
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 34
ordinazioni delle unità LTU e dei vari moduli che compongono il sistema di ‘Trigger, Timing and
Control’ (TTC), sviluppati al CERN nell’ambito di RD12.
Software di simulazione del rivelatore
-------------------------------------Nel corso dell'ultimo anno è stata completata la prima parte del cap 6 del PPR (Physics
Performance Report), che riguarda la caratterizzazione degli eventi negli urti centrali Pb-Pb
dell'esperimento ALICE. Il contributo specifico del gruppo di Bari ha riguardato lo studio della
molteplicità di tracce cariche degli eventi facendo uso dei soli due piani di rivelatori a pixel. I
dettagli di questa analisi sono stati sviluppati in una Nota Interna ALICE.
Lo studio è stato eseguito facendo uso del programma di simulazione generale di ALICE
(AliRoot) dove i parametri che descrivono i pixel sono ancora regolati sulla descrizione dei dati
dell'esperimento NA57. L'analisi dei dati dei test beam sui prototipi di pixel ALICE, ancora in
corso, fornirà una regolazione più realistica.
2.2.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Università di Bari, Politecnico di Bari (+
Collaborazione Internazionale)
2.2.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
653500.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
5000.00
Costo Totale
Euro
658500.00
2.2.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
2.2.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
2.2.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 2.1 alla 2.1
Ulteriori pubblicazioni:
- L. Rizzi - Tesi di Laurea in Ingegneria Elettronica
Facolta' di Ingegneria del Politecnico di Bari
"Caratterizzazione del front-end analogico del rivelatore a pixel per l'esperimento ALICE al CERN-LHC"
- A. Dalessandro - Tesi di Laurea in Ingegneria Elettrica
Facolta' di Ingegneria del Politecnico di Bari
"Sviluppo del sistema di alimentazione del rivelatore a pixel di silicio per l'esperimento ALICE al CERN di Ginevra"
2.2.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
2.2.7b - Obiettivi della ricerca:
ATTIVITA' PREVISTA PER IL 2004
A) HMPID
========
Nell'anno 2004 l'attività prevista del gruppo ALICE-HMPID consisterà nel completamento della
costruzione dei tre restanti moduli RICH. Inoltre si provvederà alla costruzione del sistema di
ricircolo del liquido radiatore C6F14 ed alla costruzione della meccanica di supporto dei moduli
sullo spaceframe.
Per quanto riguarda le attività di analisi, si introdurranno nel codice AliROOT degli algoritmi per
la identificazione "combinata" con altri rivelatori in grado di identificare adroni carichi in regioni
di rapidità e momento trasverso in comune con l'HMPID. Inoltre si studierà la capacità di
identificazione del RICH in eventi centrali Pb-Pb, caratterizzati da un'elevata molteplicità di tracce
primarie prodotte.
B) SPD
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 35
======
In accordo con il planning del progetto SPD, il 2004 vedrà lo sforzo principale concentrato sulla
produzione dei moduli finalizzata alla costruzione del rivelatore. Preliminarmente, nel corso dei
primi mesi dell'anno, sarà completata la validazione delle procedure di assemblaggio, incluso il
wire-bonding, e di test dei moduli.
In tale ambito i due aspetti che richiederanno il maggior sforzo sono:
- l'acquisizione, installazione e resa operativa di una microsaldatrice dedicata per l'SPD;
- la realizzazione di una stazione di test per gli half-staves, completa di sistema di lettura attraverso
fibra ottica, sistema di alimentazione e raffreddamento.
I risultati dei test in corso sugli assemblati AMS consentirà di valutare in modo definitivo se la
tecnologia con indio possa essere adottata per la costruzione dell'SPD di ALICE.
Nel corso del 2004 assumeranno un peso progressivamente crescente le attività di partecipazione
ai test su fascio, inclusa l'analisi dati, e di sviluppo software, sia nell'ambito del modello per la
simulazione della risposta del rivelatore che per lo studio dei segnali fisici di interesse.
2.2.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
778000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
5000.00
Costo Totale
Euro
783000.00
2.3.1 - Titolo della ricerca:
Reazioni Nucleari indotte da ioni leggeri e pesanti.
Dinamica della fissione nella regione dei nuclei super-pesanti
2.3.2 - Ente Finanziatore: INFN
2.3.3 - Responsabile della ricerca: G. D'Erasmo
2.3.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. D'Erasmo, E.M. Fiore
Ricercatori INFN: A. Pantaleo
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: D. Di Santo
Dottorato di Ricerca in Fisica: B. Dalena,G. Simonetti
Personale tecnico INFN: G. Antuofermo,G. Iacobelli, M.Sacchetti,P.Vasta
2.3.5 - Durata della ricerca: 2004-06
2.3.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Nuova
Ricerca di base
Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
2.3.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La sintesi di elementi superpesanti(SHE) per mezzo di reazioni tra nuclei pesanti è stato un
interessante campo di ricerca negli ultimi anni e un intenso lavoro è stato fatto sia dal punto di
vista sperimentale che teorico per studiare i processi di produzione. La maggiorparte dei calcoli
prevede una linea di stabilità di elementi con Z=114,N=184.La sezione d'urto di sintesi di SHE è
molto piccola(dell'ordine del pbarn per elementi fino a Z=112) e decresce con l'aumentare del
numero atomico,quindi è di primaria importanza la comprensione sperimentale del meccanismo di
produzione. La sintesi di SHE si può ottenere per mezzo di reazioni di fusione tra ioni pesanti e
dipende dalla sezione d'urto di formazione e dalla probabilità di sopravvivenza del sistema
composto rispetto alla fissione.La dimanica della fissione gioca quindi un ruolo molto importante
nella determinazione dei parametri del canale di ingresso per massimizzare la sezione d'urto di
produzione dei nuclei superpesanti.Le misure di pre-e post-scissione forniscono informazioni sul
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 36
ritardo della fissione che a sua volta aumenta l'emissione di neutroni di pre-scissione portando alla
formazione di un freddo sistema composto fissionabile(superpesante).Nello studio della
correlazione frammento-neutrone, la componente di pre-scissione fornisce informazioni
sull'effettivo tempo di vita medio del sistema composto, mentre il numero totale di neutroni può
dare la segnatura se è stata raggiunta una forma mononucleare o una configurazione nucleare
composta prima della ri-separazione del sistema di-nucleare.Allo scopo nell'ambito
dell'esperimento EDEN è iniziato lo studio della dinamica di fissione nella regione di massa
superpesante attraverso misure di neutroni. Presso l'acceleratore XTU Tandem+ALPI dei
Laboratori Nazionali di Legnaro dell'INFN è stata studiata la reazione 80Se+208Pb a 470 MeV che
popola il sistema composto(A=288, Z=116) a energia di eccitazione di 45 MeV.La valutazione
della molteplicità dei neutroni di pre-fissione(connessa al nucleo composto)e quella di
post-fissione(connessa ai due frammenti di fissione) dimostra che spesso nel caso di eventi di
deep-inelastic (DIC)altamente rilassati le reazioni sono caratterizzate da un sistema di-nucleare
con vita media abbastanza lunga da permettere l'emissione di neutroni di pre-scissione dallo stadio
intermedio prima della ri-separazione dei patners della reazione.Sono in corso l'analisi dei dati per
le reazioni 56Fe+232Th a energia di 316 MeV e 80Se+208Pb a 600 MeV che popolano lo stesso
sistema composto(A=288,Z=116).
2.3.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Collaboration
2.3.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
INFN(Pd+LNL+Ba+Pa)+International
0.00
0.00
0.00
2.3.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
2.3.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
2.3.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
2.3.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
2.3.7b - Obiettivi della ricerca:
Si prevede di continuare lo studio sugli effetti dinamici nella popolazione di elementi superpesanti
attraverso misure di molteplicità di neutroni di pre e post-fissione nella reazione.Inoltre,poichè la
probabilità di sopravvivenza dei nuclei nella regione superpesante, che riflette la competizione tra
l'evaporazione di neutroni e la fissione,dipende fortemente dalla densità dei livelli di tali nuclei si
prevede di effettuare ulteriori misure con statistica molto alta al fine di determinare
sperimentalmente il parametro densità dei livelli nella regione di massa dei nuclei super-pesanti.
2.3.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Piano delle Ricerche 2004
Euro
Euro
Euro
278000.00
0.00
278000.00
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 37
2.4.1 - Titolo della ricerca:
Fisica degli ipernuclei a DAFNE (Esp. FINUDA)
2.4.2 - Ente Finanziatore: INFN
2.4.3 - Responsabile della ricerca: V. Paticchio
2.4.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G.D'Erasmo,E.M.Fiore
Ricercatori INFN: D.Elia,R.Fini,V.Lenti,V.Manzari,A.Pantaleo,V.Paticchio
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: D.Di Santo,M. Palomba
Dottorato di Ricerca in Fisica: B. Dalena,G. Simonetti
Personale tecnico INFN: G.Antuofermo,G.Iacobelli,M. Sacchetti, P.Vasta
2.4.5 - Durata della ricerca: 1992-2006
2.4.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
2.4.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Studio di stati ipernucleari prodotti mediante interazione di nuclei medio leggeri con fasci di K a
riposo prodotti sul fascio D2 del collisore e+ e- da 510 MeV + 510 MeV DAFNE dei Laboratori
nazionali di Frascati dell'INFN. Si tratta di una collaborazione tra le Sezioni INFN di Bari, Torino,
Brescia, Pavia, Trieste e L.N.F. con JINR e TRIUMF Vancouver. La Sezione di Bari ha la
responsabilità dello spettrometro neutronico e la corresponsabilità del rivelatore di vertice a µ-strip
di silicio.
Nel corso dell'anno sono stati testati presso i Laboratori Nazionali di Frascati (LNF)i singoli
apparati in carico al gruppo di Bari installati in Finuda. Inoltre sono state effettuate presso i misure
di raggi cosmici con l'apparato completo Finuda,in presenza e assenza di campo magnetico,in
attesa di avere a disposizione il fascio di DAFNE e iniziare a runnare.E' in corso l'analisi dei dati.
In sede, e' continuata l'attivita' di studio delle caratteristiche temporali del rivelatore di tempo di
volo( TOFONE ) di cui e' stata effettuata anche una calibrazione assoluta della funzione di risposta
di due moduli utilizzando la stessa configurazione geometrica.
Allo scopo sono tuttora in corso prese dati con cosmici e con iniezioni di fascio laser.
Il gruppo di Bari ha inoltre avuto in carico dalla collaborazione la installazione e gestione del
rivelatore interno di trigger e di tempo di volo ( TOFINO) per il quale in sede sono state curati gli
aspetti di read-out e di temporizzazione.
2.4.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: ENEA,CNR,Triumf
2.4.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
1600000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
1600000.00
2.4.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
2.4.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
Workshop on Hypernuclear Physics at Dafne,19-22 marzo 2002,Iseo,Italy
2.4.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
2.4.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 38
2.4.7b - Obiettivi della ricerca:
Nel corso del 2004 si prevede la partecipazione a turni misura presso l'acceleratore Dafne per
continuare la presa dati per lo studio degli Ipernuclei e effettuare la relativa analisi.
2.4.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
2.5.1 - Titolo della ricerca:
Misure di sezioni d'urto neutroniche di interesse per l'Astrofisica e per
applicazioni medico-industriali.
2.5.2 - Ente Finanziatore:
2.5.3 - Responsabile della ricerca: N. Colonna
2.5.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. De Leo
Ricercatori INFN: N. Colonna, G. Tagliente
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: S. Marrone
Dottorato di Ricerca in Fisica: R. Terlizzi
Altro (specificare): E. Bisceglie (borsista UE)
Personale tecnico INFN: M. Sacchetti, P. Vasta
2.5.5 - Durata della ricerca: 2001-2006
2.5.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
2.5.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'esperimento si propone lo studio di sezioni d'urto neutroniche presso la facility n_TOF (neutron
Time of Flight), divenuta recentemente operativa al CERN. Le caratteristiche innovative del fascio
di neutroni, in particolare il largo spettro energetico, l'elevata intensita', l'alta risoluzione e il basso
background, rendono n_TOF una facility unica al mondo, permettendo misure di interesse vitale
nei campi della tecnologia nucleare, dell'Astrofisica, e della fisica nucleare fondamentale. In
particolare, scopi primari dell'esperimento sono:
- lo studio di reazioni di cattura neutronica, coinvolte nei processi di Nucleosintesi Stellare;
- la raccolta dei dati nucleari di interesse per la produzione di energia e per la trasmutazione delle
scorie radioattive, tramite sistemi basati su acceleratori (i cosiddetti ADS o Accelerator Driven
Systems).
Il fascio di neutroni e' prodotto per spallazione da protoni di 20 GeV del PS, su un bersaglio
di Piombo. La sala sperimentale e' situata all'estremita' di un tunnel per tempi di volo di 200 metri
di lunghezza. L'elevato flusso (fino a tre ordine di grandezza superiore ad altre facilities per
neutroni) consente lo studio di reazioni su bersagli radioattivi, quali frammenti di fissione e attinidi
che costituiscono larga parte delle scorie nucleari a lunga vita media. Innovativi sistemi di
rivelazione e di acquisizione dati sono impiegati nello studio delle reazioni di cattura, di fissione
ed inelastiche, di interesse per gli ADS e per l'Astrofisica Nucleare.
La collaborazione n_TOF consta di 150 ricercatori di 40 Istituzioni, perlopiu' Europee. In
considerazione degli aspetti applicativi della ricerca, l'esperimento usufruisce di un finanziamento
da parte della Commissione Europea nell'ambito del V Programma Quadro per la Ricerca
(contratto n. FIKW-CT-2000-00107).
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 39
Al progetto partecipano 15 ricercatori italiani afferenti a 4 sezioni dell'INFN (Bari, Bologna,
Laboratori Nazionali di Legnaro, Trieste), all'ENEA e ai dipartimenti di Fisica dell'Universita' di
Bari, Bologna, Trento e Trieste.
Dopo il commissioning della facility, completato nel 2001, sono state effettate finora numerose
misure di sezioni d'urto di interesse per l'Astrofisica e per ADS. Fra queste, è stata analizzata a
Bari la reazione di cattura neutronica su 151Sm, mai studiata finora. Il 151Sm è un importante
branch-point isotope, che permette di ricavare importanti informazioni sulla temperatura nel
He-burning core delle giganti rosse. I risultati di n_TOF indicano che la temperatura attualmente
stimata sulla base di sezioni d'urto teoriche, va corretta per un 30 % circa.
2.5.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
ENEA (Bologna), MURST (Univ. Bari e
Bologna), Consorzio Europeo n_TOF
2.5.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
600.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
250.00
Costo Totale
Euro
850.00
2.5.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
Contratto EC n-TOF-ND-ADS (n. FIKW-CT-2000-00107)
2.5.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
2.5.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 2.2 alla 2.8
2.5.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
2.5.7b - Obiettivi della ricerca:
La dimostrazione delle caratteristiche innovative del fascio di neutroni ha aperto la strada ad un
vasto programma di misure di interesse per vari campi della Fisica fondamentale ed applicata. In
particolare sono previste misure di reazioni indotte da neutroni su isotopi di interesse per il ciclo
del Torio (produzione di energia), su frammenti di fissione e attinidi a lunga vita media
(incenerimento di scorie radioattive), e su isotopi coinvolti in processi di Nucleosintesi stellare.
Nei prossimi mesi e' previsto un upgrade dell'apparato sperimentale, con l'aggiunta di un
calorimetro gamma, costituito da cristalli di BaF2, attualmente in fase di costruzione. Il
completamento del calorimetro e' previsto entro i primi mesi del 2004.
A partire da Maggio 2004 saranno effettuate misure di sezioni d'urto di cattura su isotopi di
interesse per la trasmutazione delle scorie radioattive. Si tratta per lo piu' di attinidi (Np, Am, Cu,
Pu), e di frammenti di fissione (Se, Tc, Zr, etc...) a lunga vita media, le cui sezioni d'urto non sono
mai state studiate prima d'ora per via della radioattività naturale dei bersagli, che costituisce un
background difficilmente eliminabile presso altre facility per neutroni. Il flusso di neutroni presso
n_TOF, fino a tre ordini di grandezza superiore a quello di altre facilities esistenti, permetterà lo
studio per la prima volta di tali isotopi radioattivi.
2.5.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
265.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
265.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 40
2.6.1 - Titolo della ricerca:
Spettroscopia nucleare di ipernuclei eccitati da reazioni (e,e'k+)
2.6.2 - Ente Finanziatore: INFN
2.6.3 - Responsabile della ricerca: R. De Leo
2.6.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. De Leo
Ricercatori INFN: G. De Cataldo
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: L. Lagamba
Assegno di ricerca Università: S. Marrone
2.6.5 - Durata della ricerca:
2.6.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
2.6.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Studio dei livelli eccitati di ipernuclei raggiunti con reazioni (e,e'K+) su nuclei stabili.
L'esperimento ha il fine di determinare il potenziale di spin-orbita lambda-nucleone, di
fondamentale importanza per la spettroscopia degli ipernuclei. L'esperimento viene svolto in
condizioni sperimentali tali da assicurare una risoluzione energetica degli spettri finali inferiore ai
200 keV.
Per questo fine si usano fasci altamente monoenergetici, bersagli sottili, e si rivelano le particelle
prodotte (e',K+) con due spettrometri magnetici a risoluzione superiore a 10-4 in momento,
equipaggiati con rivelatori nel piano focale capaci di assicurare una precisa identificazione delle
particelle prodotte.
L'esperimento si svolge presso la sala A del laboratorio Jlab di Newport News (Virginia-USA) con
elettroni di energia massima di 6 GeV.
2.6.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN + vari istituti stranieri
2.6.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
23000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
23000.00
2.6.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
2.6.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
2.6.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 2.9 alla 2.9
2.6.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
2.6.7b - Obiettivi della ricerca:
E' previsto il test dei due setti magnetici e del rivelatore RICH sotto fascio mediante analisi della
reazione 12C(e,e'k) tra 4 e 6 GeV. Dopo questo esperimento test, saranno investigati gli ipernuclei
formati da vari nuclei targhetta.
2.6.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 41
2.7.1 - Titolo della ricerca:
Studio del Deep Inelastic Scattering presso lo spettrometro HERMES del
laboratorio DESY di Amburgo (exp. HERMES)
2.7.2 - Ente Finanziatore: INFN
2.7.3 - Responsabile della ricerca: R. De Leo
2.7.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. De Leo
Ricercatori INFN: E. Nappi
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: L. Lagamba
2.7.5 - Durata della ricerca:
2.7.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
2.7.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'esperimento Hermes studia lo scattering profondamente inelastico di elettroni polarizzati di 27
GeV su nuclei (H, D, Ar, ..) gassosi polarizzati. Con la rivelazione di tutte le particelle prodotte in
un piccolo angolo in avanti, l'esperimento ha lo scopo di fornire informazioni utili alla
identificazione delle origini dello "spin del nucleone".
2.7.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN + vari istituti stranieri
2.7.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
36000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
36000.00
2.7.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
2.7.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
2.7.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 2.10 alla 2.11
Ulteriori pubblicazioni:
A. Airapetian et. al. "Measurement of R=sigma(L)/sigma(T) in Deep-Inelastic scattering on Nuclei" DESY 02-091 (3
autori baresi/174)
A. Airapetian et. al. "Evidence for quark-hadron duality in the proton spin asymmetry A1" DESY 02-137 (3 autori
baresi/174)
A. Airapetian et. al. " The Q2-Dependence of Nuclear Transparency for Exlusive rho-0 Production" DESY
02-152;hep-ex/0209072 (3 autori baresi/174)
2.7.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
2.7.7b - Obiettivi della ricerca:
Per estendere le potenzialità di Hermes allo studio di reazioni esclusive, quali il "deep virtual
Compton scattering", l'"exclusive pion production", e l'"exclusive vectormeson production", si è
progettato un "recoil detector" che verrà posizionato attorno alla targhetta e prima dello
spettrometro. Il recoil detector sarà costituito da cilindri concentrici di silici, fibre scintillanti,
rivelatori gamma. Il gruppo di Bari sarà coinvolto nella costruzione dei rivelatori a fibre
scintillanti.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 42
Si continuerà l'analisi dei dati da scattering di positroni da 12 GeV su nuclei di D,N e Kr per lo
studio dei processi di formazione adronica da Deep Inelastic Scattering, in funzione di nuove
variabili cinematiche.
2.7.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 43
3. Fisica della materia condensata
3.1.1 - Titolo della ricerca:
Solitoni Spaziali in semiconduttori per la trattazione ottica dell'informazione.
3.1.2 - Ente Finanziatore: Unione Europea
3.1.3 - Responsabile della ricerca: M. Brambilla
3.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. Brambilla, M. Dabbicco.
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: T. Maggipinto
Borsista post-doc Università: I.Perrini
3.1.5 - Durata della ricerca: >3 anni
3.1.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Sinora, la difficoltà principale incontrata nei tentativi di codificare informazione nelle strutture
ottiche spaziali sorge dalla circostanza che le varie parti del pattern sono fortemente correlate l'una
all'altra, per cui una modificazione introdotta localmente per codificare informazione cambia, in
realtà, il pattern in modo globale. Recentemente, tuttavia, è stato scoperto che in appropriate
condizioni è possibile creare, nel profilo del campo coerente emesso da un risonatore ottico
nonlineare, degli stretti picchi locali di intensità su di un background omogeneo. Questi si
comportano come entità individuali e non interagiscono tra di loro, purchè la distanza sia superiore
ad un certo minimo (stimabile teoricamente) dell'ordine della dimensione dei picchi stessi. Questi
oggetti sono chiamati solitoni di cavità (CS). Tutto ciò suggerisce la possibilità di trattare i solitoni
come pixels per realizzare matrici riconfigurabili, commutazione ottiva, amplificatori all optical. In
passato, indagini teorico-sperimentali hanno mostrato che in sistemi ottici quali LCLV, dye
organici, rodopsine, vapori di sodio, fotorefrattivi, sono confermate le previsioni teoriche secondo
cui è possibile:
· controllare il sistema in modo da formare un gran numero di SS nel profilo trasversale del campo
elettromagnetico, nelle posizioni desiderate;
· cancellare singoli CS senza influenzare i rimanenti;
· prefissare la posizione dei CS che si formano, perchè questi posseggono proprietà di
autoallineamento in gradienti di campo.
Recentemente è stata data conferma dell'esistenza e manipolabilità dei CS in microrisonatori a
semiconduttore a cavità verticale, con un accordo eccellente tra la teoria, eleborata nel presente
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 44
piano, e l' esperimento.
3.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Dip. Fisica Università dell'Insubria (Como),
Dept. of Physics University of Strathclyde (Glasgow,UK), Physikalisch-Technisches
Bundesanstalt (Braunschweig, D), Universitaet Ulm (D), Institut Nonlineaire CNRS (Nice, F), Lab
Photonique et Nanostructures (Marcoussis, F)
3.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.1 alla 3.5
Ulteriori pubblicazioni:
3.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.1.7b - Obiettivi della ricerca:
La ricerca verrà articolata su due principali linee di attività: da una parte si perseguira' una
integrazione nei modelli della dinamica diffusiva e nonlineare del campo termico di reticolo,
studiandone le implicazioni sia in termini globali sia focalizzandosi sullo scenario morfogenico dei
patterns e dei SS. Verranno considerate sia le configurazioni passive (carriers fotogenerati) che
attive (con correnti elettriche di pompaggio).
Verranno approfonditi i lavori di modellistica e analisi sia formale che numerica sui fenomeni
implicati dalle disomogeneità epitassiali. Verrà poi proseguita la attività di sviluppo degli schemi
per realizzare gates ottici, amplificatori e commutatori di modulazione basati su CS. Un nuovo
argomento in questa linea si sta sviluppando sui microdevices a Multi-Quantum-Dots, che sono
attualmente al vaglio dei gruppi sperimentali. Si intraprenderà uno studio teorico di fattibilità ed si
avrà una rimodulazione della linea di ricerca in base ai feedback dei partner.
Un nuovo fronte di ricerca è stato aperto inziando ad abbandonare l'approssimazione di campo
medio, e sviluppando teorie predittive della formazione di strutture ottiche tridimensionali,
propaganti stabilmente in cavità con mezzi assorbitori nonlineari. Queste ricerche potranno essere
estese, nelle opportune intersezioni, con gruppi sperimentali che stanno studiando diodi laser
"edge-emitter" ed in risonatori in regimi operativi ad elevato assorbimento nonlineare.
L'obiettivo finale è quello di studiare l'esistenza di "proiettili di luce" in cavità a confinamento
tridimensionale, intesi come estensione altamente non triviale dei solitoni di cavità osservati nel
2002.
3.1.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
100.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
10.00
Costo Totale
Euro
110.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 45
3.2.1 - Titolo della ricerca:
Tecniche ottiche innovative per applicazioni ambientali: "Sensori fotoacustici
per il controllo ambientale" ( Progetti Sud-FESR/INFM , ASI/INFM ; sez. A
INFM; Centro di Eccellenza TIRES ).
3.2.2 - Ente Finanziatore:
3.2.3 - Responsabile della ricerca: P.M. Lugarà
3.2.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. Ferrara (fino a 06/2003), P.M. Lugarà, G. Scamarcio, I.M. Catalano, L.
Baldassarre, M. Dabbicco.
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: A. Elia
Altro (specificare): G.Ventruti ( ric. Fac. Scienze MM.FF.NN. , SSD GEO/06
Personale tecnico universitario: M.Cornacchia, M.Sibilano
3.2.5 - Durata della ricerca:
3.2.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.2.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Per quel che attiene la diagnostica ambientale un grande impulso hanno di recente avuto tecnologie
di valutazione della concentrazione di inquinanti e di temperatura nei processi combustivi oltre che
quelle di monitoraggio delle aree urbane con la determinazione del particolato in sospensione.
Alcune di queste tecnologie sono da considerarsi consolidate e l'obiettivo delle attuali ricerche è
quello di rendere fruibili in modo significativo da parte dell'utenza pubblica e privata. In tal senso
la ricerca è orientata all'ingegnerizzazione ed in alcuni casi trasportabilità dei sistemi di
rilevamento. Al fine di raggiungere gli obiettivi prefissati, l'Unità di Ricerca INFM di Bari
propone metodi e sensori basati sulla Spettroscopia Fotoacustica (PAS). L'impiego di tale tecnica
spettroscopica nella rivelazione di inquinamento ambientale, permette il raggiungimento di livelli
di sensibilità ( poche decine di parti per miliardo )superiori rispetto alle tecniche spettroscopiche
convenzionali. I rivelatori di gas basati sull'effetto fotoacustico possono essere impiegati sia in
ambienti interni che esterni per il monitoraggio di gas tossici ed inquinanti nell'atmosfera,
l'identificazione degli inquinanti gassosi e il campionamento dell'aria in zone prefissate. I
rivelatori PAS oltre che essere stabili ed affidabili (richiedono saltuarie calibrazioni) possono avere
un' ampia gamma dinamica lineare (fino a sei ordini di grandezza). Sarà anche possibile
incrementare notevolmente la selettività operando nella regione spettrale del medio Infrarosso,
dove molti inquinanti gassosi hanno massimi di assorbimento, grazie all'impiego di sorgenti laser a
semiconduttore, in particolare a cascata quantica, sviluppate dalla stessa Unità di Ricerca
nell'ambito di progetti INFM.
Attività svolta nell'anno precedente: Sono state realizzate celle fotoacustiche risonanti per sorgenti
nel medio infrarosso, in particolare laser a cascata quantica realizzati presso l'Unità di Ricerca
INFM di Bari; sono stati condotti esperimenti nella regione di principale assorbimento IR di alcuni
composti organici volatili, come butanolo ed altri alcoli.
3.2.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
INFM ; Bell Laboratories, Lucent
Technologies, Murray Hill, NJ, USA ; RAF S.r.l. , Bari ; Kleistek , Bari.
3.2.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 46
3.2.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.2.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.2.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
Scamarcio G. et al. – (8/10 autori ) [Scamarcio G. , Zanolli Z., Rizzi F., SibilanoM., Spagnolo V., Catalano I.M.,
Lugarà P.M., Ferrara M. ]
“Fabrication of mid-infrared Quantum Cascade Lasers for trace gas detection”
INFMeeting 2002, Bari, 24-28 giugno , (2002) , 58
Elia A. et al. – (5/5 autori) [Elia A., Ventruti G., Lugarà P.M., Scamarcio G., Ferrara M. ]
“Photoacoustic detection of atmospheric pollutants using diode lasers and quantum cascade lasers”
INFMeeting 2002, Bari, 24-28 giugno , (2002) , 245
3.2.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.2.7b - Obiettivi della ricerca:
Verrà indagato fotoacusticamente l'intervallo spettrale che identifica e quantifica la presenza di
ossidi di azoto, con l'impiego di un laser a cascata quantica commerciale operante intorno a 1875
cm-1. Si studieranno gli spettri fotoacustici di gas inquinanti comunemente prodotti nella
fabbricazione di ceramiche.
3.2.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.3.1 - Titolo della ricerca:
Tecniche ottiche innovative per biomedicina: "Sensori ottici non invasivi e
tecniche di fluorescenza" (Progetto Sud-FESR/INFM ; sez. A INFM ; Centro di
Eccellenza TIRES ).
3.3.2 - Ente Finanziatore:
3.3.3 - Responsabile della ricerca: I.M. Catalano
3.3.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: I. M. Catalano, P. M. Lugarà
Altri ricercatori coinvolti:
Borsista post-doc Università: T. Cassano
Altro (specificare): G. Cicco, N. Cardascia
Altro (specificare): R. Tommasi ( Ric. Fac.di Medicina e Chirurgia )
Altro (specificare): L. Nitti ( Prof. Ordin. Fac. di Medicina e Chirurgia )
Personale tecnico universitario: M. Cornacchia
3.3.5 - Durata della ricerca:
3.3.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.3.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La diagnostica ottica dell'ossigenazione dei tessuti è ad oggi limitata agli strati più superficiali del
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 47
corpo umano. Esistono altre tecniche non ottiche di ossimetria non invasiva delle massi muscolari,
basate sulla determinazione della pressione parziale di ossigeno pericutaneo. La ossimetria ottica
non-invasiva nel vicino infrarosso permetterà di esplorare la perfusione fino ad alcuni centimetri di
profondità, quindi anche in masse muscolari consistenti o organi interni. La metodica verrà
inizialmente sviluppata per la determinazione della perfusione dei muscoli scheletrici in pazienti
ipertesi o con patologie cardiovascolari, a riposo o sotto sforzo. Successivamente la tecnica potrà
trovare applicazioni in altri importanti settori della medicina quali la neonatologia, per il controllo
continuo dell'ossigenazione cerebrale, l'ostetricia, per il monitoraggio degli effetti dei farmaci
durante il travaglio, la neurologia e la chirurgia vascolare, per il controllo della perfusione del
cervello durante operazioni alle carotidi, la cardiochirurgia, per valutare lo stato di
vascolarizzazione del miocardio.
Verranno condotti studi preliminari per la determinazione ottica non invasiva di altri parametri
biologici in vivo.
Si studierà con tecniche di fluorescenza risolta in tempo l'effetto della ossigenazione su sostanze
iniettabili per fluoroangiografia.
Attività svolta nell'anno precedente: Si è progettata e realizzata una sonda ossimetrica a fibre
ottiche, che ha consentito di eliminare ogni connessione elettrica tra ossimetro e paziente, oltre che
mostrare alta immunità al rumore elettromagnetico.
3.3.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFM ; Centro Interdipartimentale CEMOT ;
RAF S.r.l. , Bari
3.3.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.3.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.3.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.3.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
3.3.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.3.7b - Obiettivi della ricerca:
Realizzazione e sperimentazione di un nuovo prototipo di ossimetro da impiegare con la sonda a
fibre ottiche. Estensione delle tecniche spettroscopiche per l'analisi dell'effetto della ossigenazione
sulle sostanze per fluoroangiografia ; eventuali prove sul campo.
3.3.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 48
3.4.1 - Titolo della ricerca:
Tecniche ottiche innovative per applicazioni industriali: "Sensori per saldatura
e lavorazioni laser" (Progetti Sud-FESR/INFM , FRA-WEST INFM ; sez. A
INFM ; Centro di Eccellenza TIRES ).
3.4.2 - Ente Finanziatore:
3.4.3 - Responsabile della ricerca: P. M. Lugarà
3.4.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: P.M. Lugarà, M. Ferrara (fino a 06/2003), I.M. Catalano.
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: T. Sibillano
Assegno di ricerca Università: A. Ancona, V. Spagnolo
Borsa di studio INFM: F. Ottonelli
Altro (specificare): R. Tommasi (Ric. Facoltà di Medicina e Chirurgia )
Personale tecnico universitario: M. Sibilano
3.4.5 - Durata della ricerca:
3.4.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
3.4.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'attuale stato dell'arte, per quel che attiene ai controlli di processo in lavorazioni meccaniche,
quali taglio e saldatura a mezzo fascio laser o tradizionali, è caratterizzato da una ricerca
estremamente diversificata che sfrutta le tecnologie più disparate per ottenere un monitoraggio in
tempo reale dei processi, tale da consentire al contempo un miglioramento della qualità ed una
maggiore affidabilità della tecnologia. Nella rilevazione non invasiva di quanto accade nel punto di
interazione con la materia vengono diffusamente impiegate tecniche di spettroscopia, misurazioni
d'intensità luminosa, misure di campi elettrici indotti o di impedenze dei plasmi. Ad oggi, tuttavia,
non sono presenti sul mercato sensori efficaci, e quei pochi già in distribuzione risultano
estremamente carenti per quantità e qualità delle informazioni che riescono a rilevare. Si intende
realizzare sensori di saldatura per il monitoraggio in tempo reale del processo, basati sulla
determinazione spettroscopica della temperatura elettronica del plasma di saldatura ; altri obiettivi
sono l'analisi delle oscillazioni del plasma e lo studio nell'infrarosso del processo di
raffreddamento del giunto saldato. Si affronterà anche il problema della saldatura con il laser di
materiali metallici non ferrosi.
Attività svolta nell'anno precedente: È stata progettata e costruita una torcia sensoria più
maneggevole per le saldature TIG manuali. Si sono condotte campagne di prove in produzione
presso aziende, per "addestrare" il sensore e il software, ai fini del riconoscimento in tempo reale
dei difetti generati in questo tipo di processo, molto diffuso presso le PMI di impiantistica,
confrontando i risultati ottenuti con il sensore nella rivelazione di difetti con quanto stabilito da
altre tecniche post-processo, come RX e liquidi penetranti, oltre che da analisi metallografiche
distruttive. Si sono eseguite le prime analisi in tempo reale delle frequenze di oscillazione del
plasma di saldatura laser, correlandone le variazioni all'insorgere di difetti di saldatura. Sono state
eseguite prove preliminari di saldatura laser di leghe di alluminio.
3.4.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFM ; Centro Laser Scrl , Valenzano
3.4.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 49
3.4.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.4.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.4.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
Ancona A. et al. – ( 5/5 autori) [Ancona A., Maggipinto T., Spagnolo V., Ferrara M., Lugarà P.M. ]
“Optical sensor for real time weld defects detection”
Electronic Imaging 2002, Proc. SPIE Vol. 4669 , (2002) , 217-226
Ancona A. et al. – (5/5 autori) [Ancona A., Sibillano T., Maggipinto T., Ottonelli F., Lugarà P.M.]
“Oscillations of optical emission from plasma during a deep penetration laser welding process: potential application to
process monitoring”
INFMeeting 2002, Bari, 24-28 giugno , (2002) , 90-91
Lugarà P.M. et al. – (5/5 autori) [Lugarà P.M., Ancona A., Ottonelli F., Spagnolo V., Ferrara M.]
“Gas Tungsten Arc Welding Sensing Torch”
INFMeeting 2002, Bari, 24-28 giugno , (2002) , 61-62
3.4.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Brevetto N. 01314519, titolare INFM, del 18/12/2002
Sensore ottico per il monitoraggio dei processi di saldatura
A. Ancona, V. Spagnolo, P.M. Lugarà
Attività prevista per il 2004
3.4.7b - Obiettivi della ricerca:
Verrà esteso l'impiego del sensore di saldatura già sviluppato e installato nel laboratorio di
Lavorazioni Laser INFM, presso il Dipartimento Interateneo di Fisica, nelle campagne di saldatura
laser di materiali metallici non ferrosi. Si applicherà estensivamente la tecnica di mappatura IR del
processo di raffreddamento dei giunti di acciai saldati con il laser, avendo come scopo
l'individuazione di cricche al loro formarsi. Si studierà l’effetto di modifiche del sistema di
adduzione del gas di assistenza sui parametri e sulla qualità della saldatura laser di acciai e metalli
non ferrosi.
3.4.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.5.1 - Titolo della ricerca:
LASER A CASCATA QUANTICA: progettazione, fabbricazione, studio e
applicazioni (progetto europeo 6PQ STRP "ANSWER"; progetto ESA
"Optical Far-IR Wave Generation"; progetto MIUR cluster 26 "Materiali
Innovativi" P5BW2; progetto FIRB 2001; contributo di Ateneo COFIN 2002)
3.5.2 - Ente Finanziatore: Unione Europea
3.5.3 - Responsabile della ricerca: G. Scamarcio
3.5.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Scamarcio, I.M. Catalano, P. M. Lugarà
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 50
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): Cinzia Di Franco (ricercatore INFM)
Assegno di ricerca Università: V. Spagnolo
Altro (specificare): M. Troccoli (ricercatore Harvard University)
Dottorato di Ricerca in Fisica: F. Rizzi, Z. Zanolli
Dottorato di Ricerca in Fisica: M. Vitiello, D. Marano
Personale tecnico universitario: M.Sibilano, M. Cornacchia
3.5.5 - Durata della ricerca: 5 anni
3.5.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.5.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
I principali obiettivi delle ricerche sono:
- progettazione di nuove strutture quantistiche e nuovi dispositivi emettitori di radiazione
infrarossa
- sviluppo di tecniche fotolitografiche di fabbricazione di dispositivi optoelettronici
- fabbricazione di laser a cascata quantica e dispositivi emettitori nelle regioni del medio e lontano
infrarosso.
- sviluppo ed applicazione di tecniche ottiche "micro-probe" per l'indagine non invasiva di
dispositivi laser durante il funzionamento
- studio della fisica delle strutture a cascata quantica (distribuzione elettronica e fononica;
inversione di popolazione, guadagno ottico ed effetto laser; iniezione tunnel e trasporto
quantistico; generazione di fononi fuori equilibrio; distribuzione termica locale e flussi di calore;
effetti termoelastici).
I principali risultati ottenuti sono:
- la fabbricazione e lo studio di laser a cascata quantica basasi su eterostrutture GaAs/AlGaAs
- la prima dimostrazione della generazione di fononi ottici fuori equilibrio mediante trasporto
quantistico
- la generazione di radiazione IR largamente accordabile mediante campo elettrico nell'intervallo
5-12 micrometri in dispositivi basati su transizioni Wannier-Stark
- la determinazione delle proprietà termiche di laser a cascata quantica basati sia su eterostrutture
GaAs/AlGaAs sia su eterostrutture InGaAs/AlInAs/InP
3.5.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Bell Laboratories, Lucent Technologies,
Murray Hill, NJ, USA, Harvard University, Lab. Thales, Parigi, Lab. INFM - TASC, Università di
Vienna, Università di Parigi VII, Politecnico di Bari
3.5.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
1700000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
30000.00
Costo Totale
Euro
1730000.00
3.5.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.5.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
Progress in laser sources and photonic devices, school dir G.Scamarcio
Progress and achievements in laser sources, INFMeeting 2002, chair GS
3.5.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.6 alla 3.7
Ulteriori pubblicazioni:
G. Scamarcio (1/1 autori), STATE OF THE ART OF InP AND GaAs QUANTUM CASCADE LASERS, 14th Indium
Phosphide and Related Materials Conference, Stockholm, 2002 (INVITED TALK)
V. Spagnolo, G. Scamarcio (2/2 autori) Micro-spettroscopia ottica di laser a cascata quantica, LXXXVIII Congresso
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 51
Nazionale della Società Italiana di Fisica, Alghero, 2002 (INVITED TALK)
G. Scamarcio (1/1 autori), ELECTRONIC DISTRIBUTION AND MICROPROBE THERMAL PROFILE IN
QUANTUM CASCADE LASERS, Workshop on Quantum Heterostructures and THz Electronics, Regensburg, 2002
(INVITED TALK)
V. Spagnolo et al. (4/13 autori) [V. Spagnolo, D. Marano, G. Scamarcio,
M. Troccoli], THERMAL
CHARACTERISTICS OF QUANTUM CASCADE LASERS BY MICRO-PROBE OPTICAL SPECTROSCOPY,
5th International Conference on Mid-Infrared Optoelectronics Materials and Devices, (MIODM-5), Annapolis, 2002
(INVITED TALK)
Z. Zanolli et al. (9/12 autori)[Z. Zanolli, G. Scamarcio, F. Rizzi, M. Vitiello, A. Sabato, I. M. Catalano, P. M. Lugarà,
M. Sibilano, P. Calabrese], GaAs-BASED QUANTUM CASCADE LASERS: DESIGN, FABRICATION AND
PERSPECTIVE, Proceedings XVI Conference on Vacuum Science and Technology, p. 1-6, Catania, 2002 (INVITED
TALK)
V. Spagnolo, Gori pinto, Danilo Marano, Gaetano Scamarcio, Mario Armenise, Mariano Troccoli, Claire Gmachl,
Federico Capasso, Deborah L. Sivco, Alfred Y. Cho, THERMAL RESISTANCE AND HIGH-RESOLUTION
TEMPERATURE PROFILE OF GAINAS/ALINAS/INP QUANTUM CASCADE LASERS USING GAINAS
ARRAY DETECTION, INFMeeting, Congresso Nazionale di Fisica della Materia, Bari, 2002
3.5.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.5.7b - Obiettivi della ricerca:
- Fabbricazione e studio di laser a cascata quantica InGaAs/AlInAs/InP strained con emissione
nella finestra atmosferica 3-4 micrometri per telecomunicazioni in spazio libero;
- Progettazione, fabbricazione e studio di laser a cascata quantica GaAs/AlGaAs con emissione nel
medio IR (8-12 micrometri) per applicazioni alla rivelazione di tracce gassose;
- Progettazione, fabbricazione e studio di laser a cascata quantica con emissione nella regione dei
THz (60-100 micrometri) per applicazioni satellitari;
- Studio delle caratteristiche elettroniche ed ottiche di laser a cascata quantica
- Studio micro-probe della distribuzione eletronica e dei fenomeni di dissipazione termica nei laser
a cascata quantica.
3.5.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Piano delle Ricerche 2004
Euro
Euro
Euro
200000.00
0.00
200000.00
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 52
3.6.1 - Titolo della ricerca:
Emissione laser nel medio infrarosso in semiconduttori drogati con ioni di
metalli di transizione (Progetto CNR, progetto INFM-PAIS)
3.6.2 - Ente Finanziatore: CNR
3.6.3 - Responsabile della ricerca: G. Scamarcio
3.6.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: M. Vitiello
Dottorato di Ricerca in Fisica: F. Rizzi
3.6.5 - Durata della ricerca: 2 anni
3.6.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.6.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Nell'ambito di progetti CNR e INFM PAIS conclusi sono stati ottenuti i seguenti risultati
principali.
L'elettroluminescenza a 3.5 micron ottenuta in strutture InP:Fe e InGaAsP:Fe cresciute mediante
tecniche epitassiali di equilibrio (MOCVD) ha aperto la strada verso la possibilità di un
pompaggio elettrico efficiente di dispositivi emettitori e laser nel medio IR. Allo scopo di
aumentare l'incorporazione della specie attiva, il Fe è stato introdotto nella matrice di InP mediante
impiantazione ionica, seguita da annealing. Studi di trasporto e fotoluminescenza FT-IR hanno
mostrato l'efficacia di questa tecnica per aumentare l'attivazione degli ioni Fe di circa due ordini di
grandezza. Questo risultato molto positivo è tuttavia bilanciato dall'aumento drammatico dei
fenomeni non radiativi Auger che tendono a diminuire l'efficienza di luminescenza. E' stata
determinata la vita media degli stati eccitati mediante spettroscopia risolta in tempo. Sono state
effettuate misure di guadagno ottico ad alta intensita' di eccitazione.
3.6.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Laboratorio INFM-TASC, Unità INFM di
Catania, Bologna e Padova
3.6.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
150000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
150000.00
3.6.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.6.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.6.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.8 alla 3.8
3.6.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.6.7b - Obiettivi della ricerca:
Il progetto ha lo scopo di esplorare nuovi mezzi attivi laser costituiti da atomi di metalli di
transizione inglobati in semiconduttori, allo scopo di dimostrare la fattibilità di dispositivi
fotoluminescenti ed elettroluminescenti per sorgenti di radiazione nel medio infrarosso (intervallo
di lunghezze d'onda = 2-5micron). I risultati ottenuti nell'ambito di progetti CNR e INFM,
utilizzando semiconduttori III-V hanno mostrato che l'efficienza di emissione è intrinsecamente
limitata da fenomeni non radiativi Auger. Verranno pertanto esplorati sistemi basati su
semiconduttori II-VI, fra cui, ZnSe:Fe. Verranno esplorati i meccanismi di eccitazione ottica,
eccitazione elettrica, trasporto e scambio energetico tra gli ioni metallici e la matrice di
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 53
semiconduttore. La motivazione principale per lo studio di nuove sorgenti operanti nel medio
infrarosso è l'assenza a tutt'oggi di dispositivi commerciali efficienti nella prima finestra
atmosferica IR.
3.6.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
100000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
100000.00
3.7.1 - Titolo della ricerca:
Studio di dispositivi emettitori basati su nitruro di gallio (LED-GaN) e
semiconduttori organici (O-LED)
3.7.2 - Ente Finanziatore:
3.7.3 - Responsabile della ricerca: G. Scamarcio
3.7.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Scamarcio, I.M. Catalano
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: V. Spagnolo
3.7.5 - Durata della ricerca: 3 anni
3.7.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Nuova
Ricerca Applicata
Prosecuzione
3.7.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Nell'ambito di un progetto INFM PAIS 2000 sono stati sulla fabbricati dispositivi a polimero di cui
sono state studiate le proprietà di fotoluminescenza ed elettroluminescenza. Inoltre, è stato studiato
il degrado accelerato (reliability) di LED a nitruro di gallio commerciali.
3.7.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: GELCORE; Politecnico di Bari; Università di
Padova
3.7.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.7.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.7.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.7.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
G. Meneghesso et al. (1/10 autori) [G. Scamarcio], DEGRADATION MECHANISMS OF GaN-BASED LEDs
AFTER ACCELERATED DC CURRENT AGING, Proceedings of IEEE International Electron Devices Meeting,
2002
3.7.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.7.7b - Obiettivi della ricerca:
Verranno messe a punto tecniche di indagine delle proprietà elettriche ed ottiche di dispositivi
emettitori a materiali organici (O-LED) e di dispositivi emettitori a base di nitruro di gallio
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 54
(LED-GaN).
3.7.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
20000.00
3000.00
23000.00
3.8.1 - Titolo della ricerca:
Tecnologia del Quasi-Phase-Matching in guida d'onda di LiNbO3 per processi
di chi(2) in cascata, e generazione di fotoni correlati (Progetto Finalizzato CNR
"MADESS").
3.8.2 - Ente Finanziatore: CNR
3.8.3 - Responsabile della ricerca: I.M. Catalano
3.8.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. Ferrara, I. M. Catalano, M. Dabbicco.
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): R. Tommasi (ric. Facoltà di Medicina)
Personale tecnico universitario: M. Sibilano.
3.8.5 - Durata della ricerca: 12 mesi
3.8.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
3.8.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Poiché i laser a semiconduttore più efficienti oggi disponibili emettono intorno a 800 nm, la
conversione di frequenza è una delle tecniche più utilizzate per ottenere sorgenti laser a stato
solido nella regione blu/verde o nel vicino IR. A questo scopo, il PPLN viene ormai venduto
commercialmente ed utilizzato come efficiente
convertitore di frequenza sia in dispositivi ottici integrati che all’interno di cavità laser.
Obiettivo della ricerca proposta è la realizzazione e la caratterizzazione ottica lineare e non-lineare
di guide d’onda in PPLN (Periodically Poled Lithium Niobate) progettate per due diversi scopi:
A) un’efficiente processo di PDC (Parametric Down Conversion) con pompa a 775 nm, B)
coniugazione ottica di fase per impulsi sub-picosecondo.
E' stato realizzato un programma di simulazione per la progettazione delle guide.
A) sono stati caratterizzati i fotodiodi di InGaAs per misure a singolo fotone a temperatura
ambiente in "free-space";
B) è stato realizzato l'apparato sperimentale per la verifica della coniugazione ottica di fase a 980
nm.
3.8.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
IROE-CNR - Firenze, Dipart. di Fisica Politecnico di Milano, Dipart. di Elettronica - Università di Pavia.
3.8.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.8.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.8.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 55
3.8.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
National Conference on Physics of Matter, INFMeeting 2002, June 2002, Roma, Italy, p.179.
TOWARDS A PPLN-BASED OPTICAL-PHASE CONJUGATOR
S. De Guido, G. Pisani, M. Lastella, M. Dabbicco, M. Ferrara, V. Berardi, and A. Garuccio
LXXXVIII Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica, September 2002, Alghero, Italy, p.21
CARATTERIZZAZIONE DI RIVELATORI A SINGOLO FOTONE A 1550 NM
M. Lastella, M. Dabbicco and M. Ferrara
Caratterizzazione di fotodiodi a valanga di InGaAs per misure a singolo fotone a 1550 nm (Tesi di Laurea di M.
Lastella)
Progettazione di un esperimento per la coniugazione ottica di fase in niobato di litio a domini invertiti periodicamente
(tesi di Laurea di S. De Guido)
3.8.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.8.7b - Obiettivi della ricerca:
A) Per ottimizzare il S/N dei rivelatori è necessario raffreddare i fotodiodi e utilizzare impulsi di
gate piu' brevi. L'attività del prossimo anno sarà dedicata a questa ottimizzazione e alla messa a
punto del sistema di coincidenze.
B) Devono essere ottimizzati i sistemi di accoppiamento ottici per le guide e l'apparato di
rivelazione del segnale coniugato.
3.8.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.9.1 - Titolo della ricerca:
Studio delle proprietà ottiche nonlineari di materiali organici
3.9.2 - Ente Finanziatore:
3.9.3 - Responsabile della ricerca: R. Tommasi
3.9.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. Tommasi
Altri ricercatori coinvolti:
Borsista post-doc Università: T. Cassano
3.9.5 - Durata della ricerca: 1
3.9.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.9.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Le nonlinearità ottiche di specifici materiali possono essere sfruttate per la realizzazione di
dispositivi fotonici quali interruttori, commutatori, modulatori, porte logiche e memorie
numeriche. In particolare può essere necessario disporre di materiali che offrano nonlinearità di
ampiezza elevata e che abbiano tempi di rilassamento estremamente rapido. I polimeri coniugati,
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 56
proprio grazie alla coniugazione degli elettroni negli orbitali π e la conseguente elevata
polarizzabilità, sono considerati promettenti candidati alla realizzazione dei dispositivi per la
fotonica. Inoltre l’estrema semplicità, rispetto ai cristalli, con la quale è possibile modificare la
struttura di tali molecole e quindi la conseguente risposta ottica incrementa l’interesse nei loro
confronti. Il fine della presente ricerca è lo studio di alcune proprietà di polimeri coniugati del tipo
poly (p-phenylenevinylene). Da una parte, mediante la tecnica dello Z-scan, si vogliono studiare le
proprietà ottiche nonlineari al terzo ordine di tali molecole in funzione di alcune caratteristiche
strutturali. Dall’altra tramite la tecnica del pompa e sonda risolto in tempo si vogliono investigare
la dinamica di rilassamento dei portatori fotogenerati negli stessi polimeri. In particolare si è visto
che esiste uno stretto legame fra la risposta ottica, sia lineare sia nonlineare, dei polimeri e la
struttura chimica e geometrica dei sostituenti. Infatti questi ultimi, dapprima introdotti al solo
scopo di aumentare la solubilità dei polimeri in solventi polari, influiscono fortemente sia nella
determinazione della struttura a bande della molecola sia sulla mobilità degli elettroni negli
orbitali. Tale studio è stato condotto sia in omopolimeri (un unico tipo di sostituente sui vari anelli
aromatici) sia in copolimeri (i vari anelli sono sostituiti con gruppi aventi diversa tendenza a
cedere o ad accettare elettroni). In quest’ultimo caso è stato messo in evidenza come la suscettività
del terzo ordine sia legata non solo alla mobilità degli elettroni ma anche alla rottura della
simmetria della molecola. Relativamente alla dinamica dei portatori fotogenerati si è visto che il
ruolo dei sostituenti è fondamentale nel determinare il grado di interazione intercatena allo stato
solido. Ciò nonostante è stato dimostrato che negli istanti immediatamente successivi alla
eccitazione (~ 20 ps) i portatori rimangono confinati nella stessa catena.
3.9.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
INFM, Centro C.N.R. di Studio sulle
Metodologie Innovative di Sintesi Organiche – Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di
Bari
3.9.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.9.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.9.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.9.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.9 alla 3.10
Ulteriori pubblicazioni:
T.
Cassano,
R.
Tommasi
(6
autori),
“Nonlinear
optical
measurements
in
copoly(2,3,5,6-tetrafluoro-1,4-phenylenevinylene-2,5-dialkoxy-1,4-phenylenevinylene)s using the Z-scan technique”,
Technical digest of the Optical Society of America conference: Nonlinear Optics 2002, 269 (2002)
"Proprietà ottiche nonlineari al terz’ordine del poli(2’-5’-diottilossi-4,4’,4’’-terfenilenvinilene): dipendenza dalla
configurazione dei doppi legami" (tesi di ricerca)
Laureanda: Anna Ronchi
Relatori: Dott. R. Tommasi, Dott.ssa T. Cassano (A.A. 2001-2002)
3.9.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.9.7b - Obiettivi della ricerca:
Si intende approfondire lo studio delle proprietà ottiche nonlineari al terz’ordine in diverse
soluzioni polimeriche in cloroformio al variare della loro concentrazione. Poiché i solventi
possono influire nella determinazione del fattore di campo locale e quindi influire sul valore della
suscettività, uno studio sarà anche condotto al variare dei solventi. Inoltre, dopo aver esaurito lo
studio della influenza dei sostituenti sulla risposta ottica, si procederà alla individuazione degli
altri parametri strutturali che possono risultare fondamentali nella determinazione delle proprietà
ottiche lineari e nonlineari dei polimeri.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 57
3.9.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
0.00
0.00
0.00
3.10.1 - Titolo della ricerca:
Studio sperimentale e teorico di configurazioni modali bistabili in microcalaser
a semiconduttore
3.10.2 - Ente Finanziatore:
3.10.3 - Responsabile della ricerca: M. Dabbicco
3.10.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: I.M. Catalano, M. Brambilla, M. Dabbicco
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: I. Perrini
3.10.5 - Durata della ricerca: > 2 anni
3.10.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Nuova
Ricerca di base
Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
3.10.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'obiettivo della ricerca è lo studio dei fenomeni NTO (Nonlinear Transverse Optics) in
microrisuonatori a semiconduttore (VCSEL).
I VCSEL sono diodi laser con grande numero di Fresnel che naturalmente si candidano per lo
studio dei fenomeni ottici nonlineari nel piano trasverso della radiazione. La recente dimostrazione
sperimentale di accensione/spegnimento di solitoni di cavità nei VCSEL, ha aperto la strada allo
studio di questi fenomeni in altre configurazioni sperimentali ottimizzate per il controllo di solitoni
spaziali.
3.10.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Università dell'Insubria (sede di Como),
Avalon Photonics
3.10.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.10.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.10.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.10.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
3.10.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.10.7b - Obiettivi della ricerca:
La modulazione in fase e ampiezza del campo iniettato in cavità è lo strumento per
l'indirizzamento e il controllo dei solitoni spaziali di cavità. La strategia che si intende utilizzare
consiste nel modulare la reflettività di uno degli specchi della cavità per creare i pattern di fase
necessari allo scopo. VCSEL con specchi a riflettività modulata sono per ora disponibili solo come
dispositivi di ricerca in forma di array ad accoppiamento di fase. Saranno analizzate e studiate
diverse configurazioni per ottimizzare il tipo di modulazione, e verranno realizzati esperimenti per
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 58
lo studio dei pattern trasversi.
3.10.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
0.00
0.00
0.00
3.11.1 - Titolo della ricerca:
Studio delle proprietà ottiche, elettriche e composizionali di nanocompositi
metallo-fluoropolimero.
3.11.2 - Ente Finanziatore: MIUR: PRIN-COFIN 2002 (ex40%)
3.11.3 - Responsabile della ricerca: A. Valentini
3.11.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: V. Augelli, T. Ligonzo, A. Minafra, R. Piccolo, L.Schiavulli, A. Valentini
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): V. Capozzi (PA Università di Foggia)
Assegno di ricerca Università: G.Perna
Personale tecnico universitario: G. Casamassima, D. Loiacono
3.11.5 - Durata della ricerca:
3.11.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.11.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
I materiali organici, con particolare riferimento ai polimeri, costituiscono ormai una valida
alternativa ai materiali inorganici in diversi campi di applicazioni. Un ampliamento di tali campi si
sta realizzando con i materiali compositi costituiti da una combinazione di materiali polimerici con
materiali inorganici. In particolare, i materiali compositi sono costituiti da grani metallici dispersi
in una matrice di materiale polimerico isolante. In relazione al materiale metallico e alle
dimensioni dei grani dispersi, le proprietà dei compositi varia in un ampio spettro di valori.
Sarà effettuato lo studio delle proprietà morfologiche, elettriche, ottiche e delle modificazioni
chimiche di film di teflo-like drogati con nanoparticelle di metallo. I film saranno cresciuti presso i
nostri laboratori mediante ion beam cosputtering variando il tipo di metallo drogante e la sua
concentrazione. Lo scopo delle analisi è la comprensione delle modifiche fisiche e chimiche che la
matrice polimerica subisce a seguito dell'introduzione del metallo e come tali modifiche
influenzano i processi di interazione del polimero con vapori di solventi organici e/o gas
(swelling). L'obiettivo è la realizzazione di un sensore a base polimerica, costituito da una matrice,
la cui interazione con un particolare analita sia identificabile mediante variazioni delle proprietà
ottiche e/o elettriche di singoli elementi della matrice.
3.11.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFM, CNR
3.11.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
16000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
16000.00
3.11.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.11.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.11.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.11 alla 3.13
3.11.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 59
Attività prevista per il 2004
3.11.7b - Obiettivi della ricerca:
Lo scopo dello studio futuro è verificare l'applicazione del processo alla realizzazione di sensori
per il monitoraggio ambientale.
Pertanto si intende investigare:
a)il processo di swelling in polimeri modificati con altri metalli (rame, titanio, ecc.);
b) la dipendenza del processo
-dallo spessore dei film di materiale composito;
-dalla temperatura di funzionamento del "sensore";
-dal tempo;
c) la riproducibilità dei risultati fin qui ottenuti.
Al fine di giungere a tali conoscenze il programma si svilupperà secondo le seguenti linee:
- crescita di film di fluoropolimeri e di fluoropolimeri con micro grani metallici dispersi nella
matrice polimerica, mediante la tecnica di ion beam sputtering (IBS). Mantenendo fisso il
bersaglio di Teflon, saranno presi in considerazione bersagli di metalli di transizione diversi (rame,
platino, titanio, ecc.) per la deposizione dei film;
-misure di assorbimento ottico dei compositi.
- studio del processo di swelling utilizzando la strumentazione già disponibile presso i nostri
laboratori e in uso per questi tipi di misure.
Le misure dello swelling saranno effettuate misurando direttamente le variazioni di spessore del
campione mediante metodo ellissometrico, oppure misurando le variazioni della conducibilità
elettrica indotte dal processo di swelling.
Sui campioni saranno anche effettuate, presso il Dipartimento di Chimica, analisi chimiche di
superficie al fine di una migliore comprensione del processo di swelling.
3.11.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.12.1 - Titolo della ricerca:
Effetti di localizzazione in Superreticoli di semiconduttori III-V.
3.12.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
3.12.3 - Responsabile della ricerca: V. Augelli
3.12.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: V. Augelli, T. Ligonzo, A. Minafra, L.Schiavulli, A. Valentini
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): V. Capozzi, PS Univ. di Foggia
Altro (specificare): G.Perna, Assegno Univ. di Foggia
Personale tecnico universitario: G. Casamassima, D.Loiacono
3.12.5 - Durata della ricerca:
3.12.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
3.12.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Studio delle proprietà ottiche ed elettriche di strutture a bassa dimensionalità.
La possibilità di realizzare strutture quantiche quali superreticoli e nanoaggregati permette di
progettare dispositivi con le desiderate proprietà ottiche e di trasporto.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 60
Superreticoli ordinati, sottoposti a elevati campi elettrici, mostrano proprietà di localizzazione dei
portatori che inducono un incremento della luminescenza rispetto alla situazione in assenza di
campo. D'altra parte, superreticoli realizzati introducendo un grado controllato di disordine hanno
mostrato proprietà molto interessanti in quanto l'efficienza di luminescenza risulta essere più
elevata, soprattutto a temperatura ambiente, rispetto agli analoghi dispositivi ordinati.
3.12.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
3.12.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
0.00
0.00
0.00
3.12.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.12.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.12.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
3.12.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.12.7b - Obiettivi della ricerca:
L'attività di ricerca su tale problematica, effettuata dal gruppo negli anni precedenti, ha evidenziato
che è possibile, progettando opportunamente la struttura disordinata, ottenere dispositivi che oltre
alle buone proprietà ottiche mostrino anche promettenti caratteristiche di trasporto elettrico. A tale
scopo saranno studiate le proprietà ottiche ed elettriche di strutture ordinate e disordinate di GaAs AlGaAs anche al variare del campo elettrico applicato.
Verranno effettuate misure di corrente - tensione e sarà studiato il fenomeno del tunneling
risonante.
3.12.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.13.1 - Titolo della ricerca:
Films di Semiconduttori II-VI depositati con la tecnica "laser ablation".
3.13.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
3.13.3 - Responsabile della ricerca: V. Capozzi
3.13.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: V. Augelli, T. Ligonzo, A. Minafra, L. Schiavulli.
Ricercatori CNR: M. Ambrico
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): V. Capozzi (PO Università di Foggia)
Assegno di ricerca Università: G. Perna
Personale tecnico universitario: G. Casamassima, D. Loiacono
3.13.5 - Durata della ricerca:
3.13.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 61
3.13.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
I materiali semiconduttori II-VI presentano un notevole interesse per le loro applicazioni in
dispositivi rivelatori ed emettitori di luce in tutto l’intervallo dello spettro visibile. Negli ultimi
decenni ha ricevuto un notevole impulso nella deposizione di tali materiali la tecnica nota come
“ablazione laser” (PLD), in alternativa a tecniche più sofisticate e costose, come la epitassia da
fasci molecolari (MBE) o la deposizione da vapori chimici metallorganici (MOCVD). La PLD è
basata sull’interazione di un fascio laser con la superficie di un bersaglio, costituito dal materiale
che si vuole depositare, e sulla successiva deposizione delle particelle sublimate dal fascio laser su
un substrato opportunamente posizionato e riscaldato. Questa tecnica permette di ottenere film
stechiometrici con ottime proprietà strutturali ed ottiche.
Il gruppo di ricerca di ricerca negli ultimi anni ha realizzato con successo la deposizione di film di
ZnSe, CdS, CdSe e leghe ternarie CdSxSe1-x e ZnSxSe1-x su vari substrati. Tali semiconduttori
binari e ternari permettono di ottenere sistemi con proprietà ottiche variabili e controllabili nel
visibile e vicino UV. I film depositati hanno mostrato buone qualità strutturali (qualità
monocristallina, con orientazione unidirezionale) ed ottiche (luminescenza eccitonica a bassa
temperatura e banda-banda a temperatura ambiente). I film di semiconduttori II-VI sono stati
depositati in collaborazione con l’Istituto di Metodologie Inorganiche e dei Plasmi del C.N.R.,
Sezione di Potenza.
3.13.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
INFM, IMIP-CNR Potenza e Bari,
Dipartimento di Fisica dell'Universita' di Brescia, Facoltà di Medicina dell'Università di Foggia
3.13.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.13.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.13.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.13.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.14 alla 3.17
3.13.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.13.7b - Obiettivi della ricerca:
Saranno depositati con la tecnica di “Laser Ablation” film sottili di CdS e CdSe drogati n e p. Il
drogaggio di tipo n (p) sarà realizzato inglobando, in modo controllato, atomi di Indio (Rame) in
varie concentrazioni nel reticolo di CdS e/o CdSe. Il processo di drogaggio fornisce la possibilità
di far variare la concentrazione dei portatori e, quindi, le proprietà di assorbimento, emissione e
trasporto. Pertanto, il controllo del processo di drogaggio fornisce la possibilità di progettare
dispositivi con proprietà ottiche ed elettriche predeterminate. La deposizione dei film sarà
realizzata su vari substrati, di natura cristallina (es. silicio) ed amorfa (es. quarzo), allo scopo di
studiare l’influenza del tipo di substrato sulle proprietà fisiche del materiale depositato.
I film depositati saranno caratterizzati mediante le tecniche di diffrazione di raggi X, spettroscopia
Raman, assorbimento, fotoluminescenza, conducibilità, fotocorrente ed effetto Hall. Le misure di
diffrazione di raggi X permetteranno di verificare la natura cristallina, la struttura, le dimensioni e
l’orientazione dei grani cristallini nei film depostati. L’analisi dei modi vibrazionali (ottici ed
acustici) attivi nelle misure di spettroscopia Raman forniranno informazioni riguardo l’effetto del
disordine (dovuto alla introduzione degli atomi droganti) sulla qualità strutturale del film. Le
misure di assorbimento consentiranno di determinare il gap ottico fondamentale dei materiali
depositati e la sua variazione in funzione della concentrazione di atomi droganti. Le misure di
fotoluminescenza in funzione della temperatura permetteranno di valutare l’efficienza radiativa dei
film depositati; in particolare, si studierà la possibilità di ottenere film che emettono fino a
temperatura ambiente, poiché tale condizione è essenziale per le applicazioni dei film depositati in
dispositivi optoelettronici. Le misure di conducibilità, fotocorrente ed effetto Hall consentiranno di
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 62
studiare i difetti strutturali e/o chimici presenti nei film depositati. Infatti questi hanno un ruolo
determinante per le proprietà elettriche ed ottiche dei dispositivi luminescenti.
3.13.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.14.1 - Titolo della ricerca:
Base Soldered Silicon Detector
3.14.2 - Ente Finanziatore: INFN
3.14.3 - Responsabile della ricerca: A. Valentini
3.14.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: V. Capozzi
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: M. A. Nitti
Personale tecnico universitario: G. Casamasima
3.14.5 - Durata della ricerca: 2
3.14.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.14.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Viene proposto un programma di ricerca e sviluppo di un rivelatore tipo Hybrid Photodiodes
(HPD) con il silicon pad “saldato” direttamente alla base del rivelatore (Base Soldered Silicon
Detector).
Gli HPD sono costituiti da un involucro esterno con una finestra di ingresso per la radiazione
luminosa, realizzata con materiali trasparenti alle lunghezze d’onda U.V. di operazione del
rivelatore. Sulla superficie interna di questa finestra viene depositato il fotocatodo, costituito da un
primo strato di materiale conduttore molto sottile in modo da ridurre al minimo l’assorbimento
della radiazione luminosa e da uno strato di ioduro di cesio (CsI), anche esso sottile in modo da
consentire il funzionamento in trasmissione del fotocadoto.
Il compito del fotocatodo è quello di convertire i fotoni in elettroni. Questi vengono fotoemessi in
un ambiente in cui è stato realizzato il vuoto e vengono accellerati da una differenza di potenziale
e focalizzati su una superfice anodica, costituita da un rivelatore a semiconduttore, (silicio)
polarizzato inversamente e segmentato a pads
Nei rivelatori HPD attualmente in uso i segnali di lettura vengono prelevati da passanti elettrici
montati su una flangia che viene saldata alla base dell’HPD. Questi terminali corrispondono ai
singoli pixel del silicon pad e per numero maggiore di 100, per ragioni di dimensioni fisiche, è
necessario multiplexare l’uscita con una elettronica che è contenuta all’interno del rivelatore.
Questo ovviamente complica la realizzazione del fotocatodo sia da un punto di vista meccanico
(numero massimo di passanti elettrici da montare su flangia) che elettrico (aumento dell’elettronica
con l’incremento del numero di pixel). A questo si aggiunge un ulteriore problema legato alla
dissipazione della potenza da parte dei componenti di questa elettronica a seguito del loro
riscaldamento che da luogo all’interno del rivelatore di emissione di contaminanti che
contribuiscono nel tempo alla riduzione della efficienza quantica del fotocatodo.
Il nostro obiettivo e’ verificare se sia possibile saldare il silicon pad direttamente alla base
dell’HPD, eliminando in un sol colpo i passanti (semplificazione meccanica) e l’elettronica di
lettura (multiplex,pre,etc) interna con notevole semplificazione elettrica/meccanica ed
eliminazione di cause di contaminazione.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 63
CsI: Sono stati svolti studi di tipo morfologico (AFM, SEM) e chimico (XPS, EDX) su fotocatodi
a base di film di ioduro di cesio sia appena depositati che dopo un giorno di esposizione all’aria al
fine di comprendere i processi chimico-fisici che conducono al degrado del materiale e quindi alla
diminuzione dell’efficienza quantica. In particolare, tale studio è stato svolto in funzione del bias
dei substrati in fase di crescita, che aveva dimostrato in uno studio precedente di influenzare la
perdita di QE a seguito dell’esposizione all’aria. Uno studio analogo si sta già effettuando variando
come parametro lo spessore del film di CsI, al fine di identificare lo spessore o l’intervallo di
spessori che consenta di ottenere la massima efficienza per un fotocatodo che operi in
trasmissione.
Sempre al fine di comprendere le cause di degrado del materiale, è già in atto uno studio
morfologico e chimico della superficie di fotocatodi degradati a seguito dell’esposizione
prolungata alla radiazione luminosa.
Strato conduttivo: Per la realizzazione dello strato conduttivo da depositare sulla finestra di
ingresso del fotocadoto, tra i quarzo e il film di CsI, sono stati analizzati due materiali
semiconduttori, l’ossido di zinco (ZnO) e l’ossido di indio e stagno (ITO) che presentano una
bassa resistività elettrica (10-4 W cm) ed una buona trasparenza nel vicino ultravioletto. Tali
materiali sono stati scelti in quanto come ossidi non danno luogo ad interazioni di tipo chimiche
con il CsI ed inoltre, sulla base della struttura a bande, formano un buon contatto omico con il film
di CsI (quest’ultimo necessario per una più facile e rapida neutralizzazione della carica positiva
accumulata all’interno del CsI a seguito della fotoemissione).
Test di incollaggio tra silicio e vetro: E’ stato effettuato un test di incollaggio tra wafer di silicio da
3” e cilindro di vetro pirex. Ai fini dell’incollaggio sono state eseguite le seguenti procedure:
-pulizia chimica della superficie del silicio;
-trattamento termico in forno* a 1000 °C sotto flusso di ossigeno umido (acqua satura di cloruro
di sodio) per la crescita di strato di ossido arricchito da sodio;
-lappatura e pulitura della supericie del tubo di pirex;
-incollaggio per diffusione di sodio dal silicio al vetro effettuato a 200 °C, applicando una
tensione di 1000 Volt (corrente di 100 mA) ed un carico di circa 10 Kg.
Le condizioni di incollaggio sopra riportate sono state mantenute per 1 h alla fine della quale i due
pezzi sono risulati incollati. Un primo test della tenuta è stato fatto sia cercando di staccare le due
parti per soffiaggio forzato sul silicio, sia riempendo il cilindro di vetro con acqua. Quest’ultimo
test ha verificato anche un minimo di tenuta dell’incollaggio su tutta la superficie del cilindro.
* Il forno è stato messo a disposizione dal Centro Laser di Valenzano (Bari)
3.14.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
3.14.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
0.00
0.00
0.00
3.14.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.14.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.14.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
3.14.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 64
Attività prevista per il 2004
3.14.7b - Obiettivi della ricerca:
Sulla base dei risultati acquisiti, l’attività che si intende svolgere è la seguente:
CsI: preparazione di fotocatodi a base di film sottili di ioduro di cesio depositati per ion beam
sputtering assistito (è stato già reperito sul mercato il bersaglio di CsI necessario per il processo ed
è stato acquistato). Confronto dei risultati delle misure di QE effettuate su questi fotocatodi con
quelle già ottenute per film evaporati. Preparazione e test di fotocatodi in trasmissione.
Incollaggio: Proseguiranno i test di incollaggio su silicio con strato di ossido arricchito con sodio,
cresciuto termicamente. A tal fine si dovrà completare il forno per il trattamento, già disponibile,
con un tubo di quarzo e bacchette di quarzo con navicelle necessarie alla movimentazione delle
fette di silicio. Per fette di silicio di dimensioni maggiori di 3” si potrà far ricorso ad un forno
disponibile presso la stesso Centro di ricerca che ha messo a disposizione quello attualmente in
uso.
Ai test di incollaggio, seguiranno i test di tenuta, sia di tipo meccanico (carico di rottura) che di
tenuta dl vuoto. Per questi ultimi test si dovrà ricorrere a tubi di vetro già flangiati o flangibili con
connessioni a tenuta sul tubo.
Per la crescita su silicio dello strato di ossido arricchito di sodio, si intende anche testare una
crescita per evaporazione o sputtering di vetro borosilicato. Questa metodologia, al contrario della
diffusione termica, avrebbe il vantaggio di processare le fette di silicio a bassa temperatura e
quindi si potrebbero processare direttamente le fette con i rivelatori al silicio già depositati. Nel
caso della diffusione termica è chiaro invece che la fase di ossidazione arricchita di sodio dovrà
essere preliminare a tutte le fasi di preparazione del rivelatore.
3.14.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
10000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
10000.00
3.15.1 - Titolo della ricerca:
Giroscopi ottici laser integrati (progetto ESA-IOLG)
3.15.2 - Ente Finanziatore:
3.15.3 - Responsabile della ricerca: G. Scamarcio
3.15.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Scamarcio, I. M. Catalano
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: V. Spagnolo
Dottorato di Ricerca in Fisica: D. Marano
Altro (specificare): C. Di Franco (ricercatore INFM)
3.15.5 - Durata della ricerca: 3 anni
3.15.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Nuova
Ricerca Applicata
Prosecuzione
3.15.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La ricerca mira alla progettazione, realizzazione e caratterizzazione di nuovi giroscopi laser basati
su dispositivi ottici integrati. Tali dispositivi non sono attualmente disponibili e rappresentano un
settore di ricerca di frontiera di estremo interesse per l'Agenzia Spaziale Europea. La motivazione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 65
principale per la ricerca risiede nella ambizione di poter sostituire i giroscopi laser in fibra ottica,
attualmente impiegati nei sistemi di controllo satellitare, con dispositivi miniaturizzati basati su
tecnologie di ottica integrata.
3.15.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Agenzia Spaziale Europea (ESA); Politecnico
di Bari; Laboratorio INFM-TASC; Società Macchine Intelligenti
3.15.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.15.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.15.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.15.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
3.15.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.15.7b - Obiettivi della ricerca:
Verranno fabbricate e testate cavità ottiche passive e strutture laser a eterostrutture di
semiconduttori, sia in configurazione ridge waveguide, sia ad anello. Verranno analizzate le
caratteristiche eletriche ottiche e di emissione bidirezionale rilevanti per l'impiego in giroscopi
ottici integrati.
3.15.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
50000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
50000.00
3.16.1 - Titolo della ricerca:
THz Radiation: Generation, Detection, and Applications
3.16.2 - Ente Finanziatore: MIUR: PRIN-COFIN 2002 (ex40%)
3.16.3 - Responsabile della ricerca: R.Tommasi
3.16.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. Tommasi, I.M.Catalano, P.M.Lugarà
Altri ricercatori coinvolti:
Borsista post-doc Università: T. Cassano
3.16.5 - Durata della ricerca: 1
3.16.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
3.16.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Il recente sviluppo di sorgenti laser ai femtosecondi e di dispositivi optoelettronici al THz che
sfruttano tali sorgenti ha aperto importanti aree di ricerca nei campi scientifico e tecnologico.
Mediante sistemi THz è infatti possibile avere accesso a nuove informazioni di carattere
fondamentale nella regione spettrale del medio e lontano infrarosso. Inoltre i sistemi THz trovano
applicazione in una molteplicità di campi quali: analisi gassosa e rivelazione di inquinanti
atmosferici, imaging, tomografia, ...
E' stato implementato un sistema per la generazione e la rivelazione di impulsi di radiazione e.m.
nella regione del lontano infrarosso, a larghissima banda (0.1-2.5 THz), ultrabrevi (~1 ps) e ad
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 66
elevata frequenza di ripetizione (76 MHz). Il sistema è basato su un laser ai femtosecondi e su
antenne fotoconduttive ed opera a temperatura ambiente sia in emissione sia in rivelazione.
3.16.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFM
3.16.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.16.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.16.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.16.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
"Generazione e rivelazione di radiazione THz" (tesi di ricerca)
Laureando: Cosimo Bonetti
Relatore: Dott. R. Tommasi
(A.A. 2001-2002)
"Progettazione e realizzazione di uno spettrometro nella regione del THz" (tesi di ricerca)
Laureanda: Caterina Soldano
Relatore: Dott. R. Tommasi
(A.A. 2001-2002)
3.16.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.16.7b - Obiettivi della ricerca:
Sarà sviluppata la tecnica "THz Time-Domain Spectroscopy" per lo studio della dinamica
rilassamento delle eccitazioni elementari in sistemi liquidi ed allo stato solido. Tale tecnica troverà
inoltre applicazione nella identificazione di specie molecolari in miscele gassose per la rivelazione
di inquinanti atmosferici.
3.16.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.17.1 - Titolo della ricerca:
Passivazione di superfici di film di GaAs (Arseniuro di Gallio).
3.17.2 - Ente Finanziatore:
3.17.3 - Responsabile della ricerca: V.Augelli
3.17.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: V. Augelli, T. Ligonzo, A. Minafra, R. Piccolo, L.Schiavulli, A. Valentini
Ricercatori CNR: Ambrico Marianna
Personale tecnico universitario: G. Casamassima, D. Loiacono
3.17.5 - Durata della ricerca:
3.17.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 67
3.17.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
I semiconduttori III-V ed, in particolare, il GaAs, hanno assunto una grande importanza nelle
applicazioni di micro- ed optoelettronica. La passivazione del GaAs con l'idrogeno è una tecnica
nota da diversi anni e riguarda una passivazione di volume, in quanto gli atomi di idrogeno
diffondono nel materiale fino a profondità dell'ordine del micron. Nella microelettronica, il
processo di passivazione deve interessare solo pochi nanometri all'interfaccia dell'eterostruttura, al
fine di ridurre i difetti superficiali e di interfaccia che influenzano, come è noto, il funzionamento
dei dispositivi stessi. In particolare, nel GaAs gli stati interbanda sono principalmente dovuti a
formazione di ossidi ed alla presenza di As metallico all'interfaccia GaAs/ossido. Problemi
analoghi si hanno per lo InP e il GaP. Di conseguenza, le proprietà elettriche ed ottiche del
materiale risultano peggiorate.
Recentemente, è stato introdotto un processo di passivazione che si basa sulla nitrurazione del
semiconduttore III-V per mezzo di un plasma di N2-H2 che porta alla formazione di strati sottili
(alcuni nanometri) di GaN alla superficie del materiale. Con questa tecnica è possibile passivare
un materiale a bassa temperatura (~250 °C) col vantaggio di ridurre il processo di diffusione ed
ottenere interfacce di GaN/semiconduttore più nette. Il processo di passivazione può essere
realizzato anche facendo reagire con la superficie del semiconduttore, particolari molecole; di
particolare interesse sono sia il GaAs che il silicio.
3.17.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
3.17.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.17.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.17.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.17.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.18 alla 3.19
3.17.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.17.7b - Obiettivi della ricerca:
Nel corso del 2004, l'attività di ricerca si svolgerà secondo le seguenti fasi:
a) studio di diodi Au/GaAs con controllo del trasporto elettronico attraverso molecole passivanti di
varia natura (in particolare, derivati di acidi carbossilici con sostituzione di anelli di benzene con
molecole organiche). Tale studio sarà portato avanti in collaborazione con Hossam Haick del
Department of Materials and Interfaces- Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel, che
forniranno i campioni.
b) Saranno studiati, tramite misure di trasporto elettrico (I-V, C-V, IPE), campioni di GaP e InP,
sottoposti al processo di nitrurazione in un plasma di azoto o con una miscela di N2-H2. Lo
spessore di GaN sarà controllato durante il processo di nitrurazione con la tecnica ellissometrica
"in situ". La stechiometria delle superfici nitrurate sarà controllata con misure di spettroscopia
fotoelettronica. (XPS).
I campioni saranno preparati a Bari nei laboratori del Centro per lo studio della Chimica dei plasmi
del CNR.
Per controllare l'efficienza di passivazione ottenuta con il plasma di N2-H2 a varie concentrazioni
di H2, saranno eseguite misure di caratterizzazione ottica ed elettrica.. E' noto che la passivazione
di un semiconduttore riduce la quantità di stati di difetti superficiali e di interfaccia che
influenzano profondamente le ricombinazioni radiative e la mobilità dei portatori. Quindi,
misurando l'efficienza di fotoluminescenza (PL) da 10 K a 300 K dei campioni di GaP e InP, si
potrà avere un controllo diretto sull'efficienza del processo di passivazione del GaAs con il plasma
N2-H2.
c) Con misure di trasporto elettrico, sarà studiata l'interfaccia silicio/ossido di afnio. E' noto che
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 68
sulla superficie di un campione di silicio si forma dell'ossido nativo la cui presenza è importante,
per es., in dispositivi MOS. Allo scopo di aumentare la costante dielettrica verrà depositato in
plasma, su silicio, ossido di afnio che sostituirà l'ossido nativo di silicio.
3.17.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.18.1 - Titolo della ricerca:
Proprietà ottiche lineari e nonlineari di molecole inorganiche: dipendenza dalla
natura dei gruppi sostituenti
3.18.2 - Ente Finanziatore:
3.18.3 - Responsabile della ricerca: R. Tommasi
3.18.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. Tommasi, L. Nitti
Altri ricercatori coinvolti:
Borsista post-doc Università: T. Cassano
3.18.5 - Durata della ricerca:
3.18.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.18.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La relativa semplicità di sintesi delle molecole organiche ed inorganiche, rispetto alle più
complesse tecniche di deposizione e crescita di materiali di volume, ha fortemente pilotato
l’attenzione della comunità scientifica verso lo studio delle relazioni esistenti fra la struttura delle
molecole e le conseguenti proprietà ottiche lineari e non lineari. Infatti una volta individuata la
molecola o la classe di molecole aventi proprietà potenzialmente utili per particolari applicazioni, è
possibile, operando modifiche sulla struttura di base, ottimizzare la risposta ottica di tale classe e
quindi migliorare l’efficienza del dispositivo.
I ditioleni sono composti di coordinazione caratterizzati da un intenso assorbimento nella regione
spettrale del vicino infrarosso. Tale assorbimento, legato alla elevata conducibilità mostrata a bassa
temperatura (~ -200 ºC), ha permesso di studiare le potenzialità dei ditioleni come fotorivelatori
selettivi in lunghezza d’onda. Inoltre l’elevato assorbimento saturabile comporta che tali molecole
siano particolarmente indicate per l’impiego nella realizzazione del Q-switching e/o del
mode-locking in laser con lunghezze d’onda di emissione intorno al micron (Nd:YAG, Nd:YLF,
ecc.).
La struttura dei livelli energetici dei ditioleni può essere modificata agendo sul tipo di atomi che
costituiscono la molecola e sui sotituenti. Sebbene i ditioleni siano già impiegati per scopi pratici,
le relazioni esistenti fra la struttura delle molecole e le conseguenti proprietà ottiche non sono
ancora ben note. I ditioleni sono caratterizzati da una struttura base alla quale possono essere legati
dei gruppi di sostituenti che vengono comunemente utilizzati al fine di aumentare la solubilità
delle molecole. Studi condotti su molecole aventi la stessa struttura di base ma diversi sostituenti
hanno dimostrato che questi ultimi possono notevolmente influenzare la risposta ottica di tali
materiali.
Scopo del presente progetto di ricerca è lo studio approfondito del ruolo dei sostituenti e del
metallo centrale nella determinazione delle proprietà ottiche lineari e nonlineari dei ditioleni
metallici
[M(R,R’timdt)2]
(M=Ni,
Pd,
Pt;
R,R’timdt=monoanione
delle
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 69
imidazolidine-2,4,5-tritione bisostituite).
3.18.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Università di Cagliari, Università della
Basilicata, Politecnico di Milano, Università di St. Andrews
3.18.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.18.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.18.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.18.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.20 alla 3.20
Ulteriori pubblicazioni:
R. Tommasi, L. Nitti, T. Cassano (11 autori), “Time-resolved absorption saturation dynamics in new fluorinated
[M(R,R’timdt)2] metal-dithiolenes”, Technical digest of the Optical Society of America conference: Nonlinear Optics
2002, 272 (2002)
3.18.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.18.7b - Obiettivi della ricerca:
A causa dell’intenso assorbimento nella regione dell’infrarosso i ditioleni mostrano, ad elevate
intensità di eccitazione, saturazione dell’assorbimento. Questa proprietà verrà studiata in regime
integrato nel tempo nei ditioleni metallici [M(R,R’timdt)2] (M=Ni, Pd, Pt; R,R’timdt=monoanione
delle imidazolidine-2,4,5-tritione bisostituite). Successivamente la dinamica temporale (sub-ns) del
rilassamento dell’assorbimento saturabile sarà investigata tramite misure di pompa e sonda risolte
in tempo in ditioleni aventi la stessa struttura di base e diversi metallo centrale e sostituenti. Si
ipotizzerà quindi un possibile modello per la struttura dei livelli energetici, si risolveranno le
rate-equations per il processo di eccitazione e rilassamento ed i dati sperimentali verranno
analizzati con una procedure di best fit sulla base della funzione di risposta ottenuta dal suddetto
modello. I risultati dell’analisi sperimentale forniranno indicazioni sulla struttura dei livelli
energetici in tali molecole che saranno messe a confronto con le previsioni teoriche.
3.18.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.19.1 - Titolo della ricerca:
Studio delle proprietà ottiche lineari e non-lineari di materiali nanostrutturati
3.19.2 - Ente Finanziatore:
3.19.3 - Responsabile della ricerca: R. Tommasi
3.19.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: R. Tommasi, P. M. Lugarà
Altri ricercatori coinvolti:
Borsista post-doc Università: T. Cassano
3.19.5 - Durata della ricerca:
3.19.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 70
3.19.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Negli ultimi anni è fortemente cresciuto l'interesse nei confronti dei nanocristalli di materiali
semiconduttori. Questa nuova classe di materiali offre non solo opportunità uniche per
comprendere la fisica dei sistemi a ridotta dimensionalità, in cui i portatori di carica risentono di
un confinamento tridimensionale, ma consente anche l'accesso a nuove proprietà dei materiali ed a
nuovi dispositivi dalle caratteristiche peculiari. Le caratteristiche che rendono interessanti i
materiali nanostrutturati possono riassumersi nei seguenti punti:
a)la comparsa di effetti di confinamento quantico, come la variazione del band-gap e la comparsa
di livelli energetici discreti, rispetto ai materiali di volume, modulabili in base alla forma e alle
dimensioni dei nanocristalli;
b)la disponibilità di un'elevatissima area superficiale attiva, in considerazione delle ridotte
dimensioni dei nanocristalli;
Le nanostrutture si rivelano promettenti per applicazioni nei dispositivi optoelettronici, quali diodi
emettitori di luce, laser a semiconduttore, celle fotovoltaiche e transistor a singolo elettrone. Allo
stato attuale della ricerca, nanocristalli di semiconduttori II-VI sono impiegati quali centri
otticamente attivi in dispositivi elettroluminescenti e celle fotovoltaiche.
Il gruppo CNR-IPCF ha ottenuto significativi progressi nella preparazione dei nanocristalli
utilizzando procedure tipiche della chimica dei colloidi che permettono l'ottenimento di
nanocristalli di buona qualità e con una stretta distribuzione di dimensioni.
Il fine della presente ricerca è lo studio, mediante tecniche spettroscopiche di assorbimento a
multifotoni, di fotoluminescenza indotta a due fotoni e di fotoluminescenza ad alta intensità di
eccitazione, delle proprietà ottiche lineari e nonlineari di nanocristalli di ossido e di
semiconduttore, sia in soluzione sia depositati su film sottile (mediante casting, spin-coating e
self-assembly) al variare delle condizioni di crescita.
3.19.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Istituto C.N.R per i Processi Chimico Fisici
(IPCF) Sezione di Bari – INFM -Dipartimento di Chimica, Università degli Studi di Bari
3.19.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.19.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.19.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.19.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
3.19.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.19.7b - Obiettivi della ricerca:
Si intendono mettere a punto gli apparati sperimentali per misure a multifotoni e studiare le
proprietà ottiche di nanocristalli di semiconduttore e ossido in soluzione di cloroformio o
depositati su film sottile al variare del capping superficiale
3.19.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 71
3.20.1 - Titolo della ricerca:
Mappatura termica di microcavità laser ad emissione verticale
3.20.2 - Ente Finanziatore:
3.20.3 - Responsabile della ricerca: M. Dabbicco
3.20.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. Ferrara, G. Scamarcio, I.M. Catalano, M. Brambilla, M. Dabbicco
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: V. Spagnolo
3.20.5 - Durata della ricerca: 6 mesi
3.20.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
3.20.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'obiettivo della ricerca è la misura sperimentale della distribuzione spaziale della temperatura
all'interno di microrisuonatori laser a semiconduttore a cavità verticale (VCSEL).
Mentre i modelli teorici per la simulazione degli effetti termo-elettro-ottici in questi dispositivi
indicano la presenza di forti gradienti di temperatura all'interno dei VCSEL, le evidenze
sperimentali sono solo di natura indiretta, oppure necessitano di tecniche invasive.
Abbiamo messo a punto una tecnica spettroscopica per la misura della distribuzione spaziale della
temperatura nella sezione della regione attiva dei VCSEL e abbiamo ne abbiamo verificato
l'efficacia su numerosi dispositivi commerciali messi a disposizione dalle aziende che collaborano
al progetto.
I risultati ottenuti su VCSEL di grande diametro mostrano direttamente che la temperatura è
distribuita in maniera non uniforme, in accordo con i modelli teorici, hanno consentito una stima
dell'effetto di "thermal lensing" e fornito un importante feedback per lo sviluppo di VCSEL con
migliori caratterisitche di dissipazione termica.
3.20.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Honeywell Inc. , Emcore, Avalon Photonics
3.20.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
3.20.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
3.20.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
3.20.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 3.21 alla 3.21
Ulteriori pubblicazioni:
NON-DESTRUCTIVE TECHNIQUE FOR THE DIRECT MEASUREMENT OF THE LOCAL TEMPERATURE
DISTRIBUTION IN VCSELs
M. Dabbicco, V. Spagnolo, M. Ferrara and G. Scamarcio
in "Test and Measurement Applications of Optoelectronic Devices", ed. A.K. Chin, N.K. Dutta, R.W. Herrick, K. J.
Linden, D.J. McGraw, Proceedings of SPIE vol. 4648 (2002) pp.22-29.
DIRECT MEASUREMENT OF THE LOCAL TEMPERATURE DISTRIBUTION IN OXIDE VCSELs
M. Dabbicco, V. Spagnolo, I. M. Catalano and G. Scamarcio
in "Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers VI", ed. C. Lei, S.P. Kilcoyne, Proceedings of SPIE vol. 4649 (2002)
pp.62-70.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 72
LXXXVIII Congresso Nazionale della Società Italiana di Fisica, September 2002, Alghero, Italy, p.21
MISURA DELLA DISTRIBUZIONE DELLA TEMPERATURA IN DIODI LASER A CAVITA’ VERTICALE
M. Dabbicco, A. De Biasi, V. Spagnolo, M. Ferrara, I.M. catalano and G. Scamarcio
National Conference on Physics of Matter, INFMeeting 2002, June 2002, Bari, Italy, p.286.
MEASURING THE SPATIAL TEMPERATURE DISTRIBUTION ACROSS THE ACTIVE LAYER IN
PROTON-IMPLANTED AND TRENCH-CONFINED OXIDE VERTICAL-CAVITY SURFACE-EMITTING
LASERS
M. Dabbicco, A. De Biasi, V. Spagnolo, M. Ferrara, and G. Scamarcio
Photonics West – Optoelectronics 2002, January 2002, San Josè, California, p.126
NON-DESTRUCTIVE TECHNIQUE FOR THE DIRECT MEASUREMENT OF THE LOCAL TEMPERATURE
DISTRIBUTION IN VCSELs
M. Dabbicco, V. Spagnolo, M. Ferrara and G. Scamarcio
Photonics West – Optoelectronics 2002, January 2002, San Josè, California, p.123
DIRECT MEASUREMENT OF THE LOCAL TEMPERATURE DISTRIBUTION IN OXIDE VCSELs
M. Dabbicco, V. Spagnolo, I. M. Catalano and G. Scamarcio.
Misura sperimentale della distribuzione spaziale della temperatura in diodi laser a cavità verticale con guida di indice
(Tesi di Laurea di A. Di Biase)
3.20.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
3.20.7b - Obiettivi della ricerca:
In collaborazione con le industrie produttrici che ci forniscono i dispositivi per la valutazione,
saranno confrontate diverse strutture di nuovi VCSELs a guida d'indice a singolo modo trasverso e
si cercherà, per la prima volta, di applicare la tecnica anche ad array bidimensionali di VCSELs.
3.20.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 73
4. Fisica teorica
4.1.1 - Titolo della ricerca:
Fenomenologia delle teorie di campo
4.1.2 - Ente Finanziatore: INFN
4.1.3 - Responsabile della ricerca: G. Nardulli
4.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Nardulli, E. Scrimieri, S. Stramaglia, L. Angelini, M.Pellicoro
Ricercatori INFN: P. Colangelo, F. De Fazio
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: M.Ruggieri
Altro (specificare): L. Nitti (prof. ordin.Fac. di Medicina e Chirurgia)
Assegno di ricerca Università: M. Mannarelli
Assegno di ricerca Università: F. De Carlo
4.1.5 - Durata della ricerca: 2 anni
4.1.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Obiettivi della ricerca:
Analisi di decadimenti inclusivi e semi-inclusivi di adroni con beauty
e charmati.
Studio dei diagrammi cosiddetti pinguini charmati per il decadimento del mesone B in due mesoni
leggeri.
Metodi numerici per la soluzione di equazioni di evoluzione.
Studio delle proprieta' di QCD a elevata densita' e della fase superconduttrice di colore.
Applicazione degli algoritmi di clusterizzazione alla fisica dei jet adronici.
4.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
CERN, INFN, Università di Ginevra,
Capetown, Marsiglia, Trieste, Napoli, Firenze, CNRS, Durham Univ. (UK), Univ. Lyon,
NORDITA.
4.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 74
Finanziamento ottenuto
Eventuale cofinanziamento
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
20000.00
0.00
20000.00
4.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 4.1 alla 4.7
Ulteriori pubblicazioni:
A. Deandrea, G. Nardulli , A.D. Polosa (1):
A NOTE ON THE J / PSI STRONG COUPLINGS.
Submitted to 3rd Workshop on Hard Probes in Heavy Ion Collisions: 3rd Plenary Meeting, Geneva, Switzerland, 7-11
Oct 2002.
e-Print Archive: hep-ph/0211431
4.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.1.7b - Obiettivi della ricerca:
1. Determinazione dei parametri della fase LOFF di QCD ad alta densita'.
2. Fisica dei quark pesanti
3. Algoritmi di clustering per la fisica dei jet.
4.1.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
100000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
100000.00
4.2.1 - Titolo della ricerca:
Fisica astroparticellare
4.2.2 - Ente Finanziatore: INFN
4.2.3 - Responsabile della ricerca: G.L. Fogli
4.2.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G.L. Fogli, P. Cea
Ricercatori INFN: E. Lisi
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: L. Campanelli, G. Lettera, A. Mirizzi, A.M. Rotunno
Assegno di ricerca Università: A. Marrone, A. Palazzo
Altro (specificare): L. Tedesco (contratto ricerca)
4.2.5 - Durata della ricerca: 2 anni
4.2.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.2.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
FISICA DEL NEUTRINO
Il 2002 e' stato un anno cruciale per la fisica del neutrino, in quanto gli esperimenti SNO e
KamLAND hanno risolto definitivamente il problema dei neutrini solari in termini di oscillazioni
di sapore. L'attivita' di ricerca del gruppo di fisica del neutrino si e' dunque concentrata in modo
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 75
particolare su queste recenti scoperte nella fisica dei neutrini solari e da reattore, di cui si sono
elaborate le implicazioni sia teoriche che fenomenologiche. Parallelamente, e' proseguita l'attivita'
di ricerca relativa all'interpretazione delle attuali o prossime ricerche di oscillazione con fasci di
neutrini da acceleratore. E' stata anche approfondita la teoria delle oscillazioni di neutrino nelle
supernovae, trovando una semplice ed accurata descrizione analitica delle probabilita' di
transizione di sapore, nei casi sia di interazioni standard che nonstandard. I risultati delle ricerche
sono stati presentati in vari seminari e convegni a carattere nazionale e internazionale [C1-C14]. Si
segnalano, in particolare, i plenary talk alle conferenze "Heavy Quarks and Leptons" (G.L. Fogli) e
"Neutrino 2002" (E. Lisi). G.L. Fogli e E. Lisi hanno tenuto lezioni di fisica del neutrino,
rispettivamente, nei corsi della Scuola di Fisica "Enrico Fermi" (Varenna, 2002) e "NEUPAST"
(ICTP, Trieste, 2002).
Infine, nel corso del 2002 e' stata completata la tesi di dottorato di G. Lettera, e si sono laureati A.
Mirizzi (fisica dei neutrini da supernova) e A.M. Rotunno (fisica dei neutrini da reattore), che
hanno successivamente vinto due borse di dottorato.
TRANSIZIONI DI FASE COSMOLOGICHE E UNIVERSO PRIMORDIALE
Nel 2002 e' stato investigato il ruolo dei difetti topologici all'epoca della transizione di fase
elettrodebole nell'ambito delle teorie di bariogenesi, in particolare si e' studiato la bariogenesi ed il
campo magnetico primordiale mediati dai difetti topologici come "domain wall" e "bolle" di vuoto.
Si e' risolta l'equazione di Dirac per fermioni localizzati su domain wall e analizzato la dipendenza
dei coefficienti di riflessione e trasmissione dal campo magnetico di probabile origine primordiale.
4.2.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: MIUR
4.2.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
30000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
80000.00
Costo Totale
Euro
110000.00
4.2.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.2.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.2.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 4.8 alla 4.17
Ulteriori pubblicazioni:
Lisi E - (1/1 autori)
"Probing quantum gravity effects and violations of special and general relativity in atmospheric neutrino oscillations"
Proceedings of MG9, 9th Marcel Grossmann Meeting on General Relativity (Rome, Italy, 2000), ed. by R.T. Jantzen,
V. Gurzadyan, and R. Ruffini,
World Scientific, Singapore (2002), p. 2409.
Fogli GL et al. (4/5 autori) [Fogli GL, Lisi E, Marrone A, Palazzo A]
"Atmospheric, solar, and CHOOZ neutrinos: A global three-generation analysis"
Proceedings of Moriond 2001, 36th Rencontres de Moriond on Electroweak Interactions and Unified Theories (Les
Arcs, France, 2001), ed. by J. Tran Thanh Van, The Gioi Publisher, Vietnam (2002), p. 237.
Fogli GL et al. (4/5 autori) [Fogli GL, Lisi E, Marrone A, Palazzo A]
"Neutrino oscillations: Status and prospects"
Proceedings of HQ&L 2002, 6th International Workshop on Heavy Quarks and Leptons (Vietri, Italy, 2002), ed. by G.
Cataldi, F. Grancagnolo, R. Perrino, and S. Spagnolo, Frascati Physics Series Vol. 28, p. 371.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 76
*** Mirizzi A (1/1 autori)
"Teoria e fenomenologia delle oscillazioni di neutrino da supernova"
Tesi di Laurea in Fisica, U. di Bari, 2002
*** Rotunno AM (1/1 autori)
"Oscillazioni di antineutrino da reattore su grandi distanze: Prospettive di soluzione al problema dei neutrini solari"
Tesi di Laurea in Fisica, U. di Bari, 2002
*** Lettera G (1/1 autori),
"Phenomenological and Theoretical Aspects of Neutrino Oscillations"
Tesi di dottorato in Fisica, U. di Bari, 2002
4.2.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.2.7b - Obiettivi della ricerca:
FISICA DEL NEUTRINO
Si intende proseguire questa linea di ricerca, con particolare attenzione ai seguenti argomenti:
1) Ricerche di oscillazione con neutrini da reattore
2) Interpretazione di segnali da geo-neutrini
3) Supernovae: legami fra onde d'urto e segnali di neutrini
4) Neutrini "fossili" da supernovae
5) Oscillazioni di neutrini solari, atmosferici e da acceleratore in un formalismo a tre generazioni
TRANSIZIONI DI FASE COSMOLOGICHE E UNIVERSO PRIMORDIALE
Si intende proseguire questa linea di ricerca, analizzando il possibile ruolo dei difetti topologici
nella dinamica dell'universo primordiale ed in connessione con l'accelerazione dell'Universo. Una
ulteriore analisi vertera' sullo studio della bariogenesi mediata da difetti topologici per un modello
supersimmetrico minimale. Si studiera' il ruolo del campo magnetico primordiale anche in
quest'ambito.
4.2.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Piano delle Ricerche 2004
Euro
Euro
Euro
30000.00
80000.00
110000.00
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 77
4.3.1 - Titolo della ricerca:
Approcci non perturbativi per sistemi con un numero infinito di gradi di
libertà.
4.3.2 - Ente Finanziatore: INFN
4.3.3 - Responsabile della ricerca: L. Angelini
4.3.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: L. Angelini, M. Pellicoro, S. Stramaglia, M. Villani
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): D. Caroppo (Docente MPI)
4.3.5 - Durata della ricerca:
4.3.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.3.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Studio delle proprieta` di sistemi complessi in equilibrio e fuori dall'equilibrio. Il comportamento
cooperativo di insiemi di sistemi dinamici accoppiati riveste grande importanza nella descrizione
di numerosi processi fisico-chimici. Attualmente la ricerca e' focalizzata sull'evoluzione
macroscopica in sistemi statistici che hanno un comportamento caotico a livello microscopico. In
particolare ci siamo interessati al problema dell'ordinamento di fase nei sistemi composti da mappe
caotiche accoppiate. E' stato analizzato il fenomeno dell'ordinamento di fase in reticoli di mappe
dotate di due attrattori
simmetrici al variare dell'accoppiamento tra le mappe poste su siti primi vicini.
In un lavoro, pubblicato recentemente, vengono presentati alcuni risultati sulla dinamica di
reticoli di mappe caotiche in presenza di una legge di conservazione. Il tipo di dinamica non è di
tipo Kawasaki, già studiata in precedenza, ma corrisponde alla discretizzazione dell'equazione di
Cahn-Hilliard che descrive l'evoluzione disistemi continui caratterizzati da una legge di
conservazione. In questo lavoro viene mostrato come questi sistemi abbiano analogie importanti
con sistemi statistici di spin e come la dinamica considerata introduca un accoppiamento effettivo
antiferromagnetico che, nel caso di interazione tra primi e secondi vicini, è in grado di generare un
ordinamento superantiferromagnetico come nel caso del modello di Ising.
4.3.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
4.3.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
9000.00
0.00
9000.00
4.3.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.3.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.3.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
4.3.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.3.7b - Obiettivi della ricerca:
Proseguirà la ricerca sulla evoluzione macroscopica di sistemi statistici che hanno comportamento
caotico a livello microscopico. In particolare si cercherà di mettere in luce le relazioni tra questi
sistemi e i sistemi di spin, sia relativamente alla evoluzione dinamica che alle proprietà di
equilibrio.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 78
4.3.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
0.00
0.00
0.00
4.4.1 - Titolo della ricerca:
Meccanica statistica di sistemi complessi: aspetti dinamici e di equilibrio.
4.4.2 - Ente Finanziatore: MIUR: PRIN-COFIN 2002 (ex40%)
4.4.3 - Responsabile della ricerca: G. Gonnella
4.4.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Gonnella
Ricercatori CNR: Antonio Lamura
Altri ricercatori coinvolti:
Borsista post-doc Università: Aiguo Xu
Altro (specificare): A. Bonfiglioli (Universita' della Basilicata)
Borsista post-doc Università: Gustavo Saracco
Altro (specificare): E. Cirillo (Universita'
4.4.5 - Durata della ricerca: 2 anni
4.4.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.4.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
I sistemi complessi sono caratterizzati da una pluralita' di possibili stati di equilibrio stabile, o
metastabile, in competizione reciproca, con una conseguente dinamica evolutiva o di rilassamento
piu'lenta e diversa da quella dei piu' usuali sistemi termodinamici.
In questa ricerca sono considerati sistemi di fluidi complessi, ad esempio le miscele di fluidi o di
polimeri, dove e' la presenza di strutture su scala intermedia tra quella microscopica e quella
macroscopica che determina la "complessita'" delle proprieta' del materiale.
Scopo della ricerca e' analizzare il comportamento di alcuni di questi sistemi (diagramma di fase,
funzione di correlazione e risposta statica
e dinamica) in condizioni di non-equilibrio, in particolare quando e' presente un campo di velocita'
o di forze imposte dall'esterno.
Sono state utilizzate, accanto alle tecniche usuali della meccanica statistica, tecniche analitiche
della teoria dei campi e tecniche di simulazioni numeriche per lo studio delle equazioni
idrodinamiche e di diffusione.
Per sistemi con un ordine "lamellare", quali i cristalli liquidi o le miscele di copolimeri, sono state
studiate le proprieta' di ordinamento
in presenza di un flusso di Couette; e' stata quindi studiata la curva costitutiva dello stress in
funzione dello shear per le fasi di tipo
microemulsione.
Sono state anche indagate alcune caratteristiche generali
(relazioni fluttuazione-dissipazione) di sistemi soggetti a
Piano delle Ricerche 2004
forzanti esterne che, anche in
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 79
condizioni stazionarie, non sono piu' descritti dalla distribuzione di Gibbs.
4.4.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFM, INFN
4.4.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
10.50
Eventuale cofinanziamento
Euro
21.00
Costo Totale
Euro
31.50
4.4.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
Contratto di ricerca per il Dr. Aiguo Xu.
Contratto di ricerca per il Dr. Gustavo Saracco.
4.4.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.4.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 4.18 alla 4.21
4.4.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.4.7b - Obiettivi della ricerca:
La ricerca proseguira` secondo gli obbiettivi prima esposti.
In particolare sara' realizzata una versione del "Lattice Boltzmann Method" adatta a simulare
miscele di fluidi soggette a diversi tipi di flusso applicato. La versione tridimensionale del codice
sara' paralelizzata e utilizzata per studiare problemi di ordinamento.
Studieremo anche le proprieta` generali che caratterizzano i sistemi fluidi in condizioni
stazionarie ed in presenza di processi irreversibili (diffusione, convezione termica, etc.)
4.4.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
4.5.1 - Titolo della ricerca:
Comportamento temporale dei sistemi quantistici, fisica dei neutroni e caos.
4.5.2 - Ente Finanziatore: INFN
4.5.3 - Responsabile della ricerca: S. Pascazio
4.5.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: S. Pascazio
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: Paolo Facchi
Dottorato di Ricerca in Fisica: Angelo Mariano
Borsa di studio INFN: Antonello Scardicchio
Altro (specificare): Tetsuya Yoneda (Borsista Governo Giapponese)
4.5.5 - Durata della ricerca: 2 anni
4.5.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 80
4.5.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La ricerca e' stata volta principalmente allo studio del comportamento temporale dei sistemi
quantistici, al decadimento dei sistemi instabili ed ai fenomeni caratteristici dei tempi brevi, quali
le dinamiche di tipo Zenone quantistico.
Si e' anche studiata la fisica dei neutroni termici, freddi ed ultrafreddi, la loro coerenza quantistica,
la decoerenza in seguito alle interazioni con atmosfere complesse. Sono emersi legami interessanti
con i fenomeni caotici. Molte analisi sono state effettuate tramite la funzione di Wigner.
Si e' studiata anche la transizione verso l'equilibrio in sistemi di tipo Fermi-Pasta-Ulam.
Si e' investigato il limite semiclassico in meccanica quantistica.
Infine, si sono analizzate situazioni sperimentali in cui la decoerenza puo' essere controllata
tramite campi intensi o misure ripetute.
4.5.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Unione Europea, Ministero degli Affari Esteri,
Waseda University Tokyo, Atominstitut Vienna
4.5.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
9500.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
9500.00
4.5.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.5.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.5.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 4.22 alla 4.26
Ulteriori pubblicazioni:
P. Facchi A. Mariano and S. Pascazio (3/3 autori) - "Mesoscopic interference" - Recent Research Development in
Physics (Transworld Research Network) 3 (2002) 1.
S. Pascazio (1/1 autore) - "Quantum Zeno phenomena" - First International Workshop on Classical and Quantum
Interference, edited by J. Perina, M. Hrabovsky and J.Krepelka, Proceedings of SPIE Vol. 4888 (2002) 52.
P. Facchi (1/1 autore) - "Interference of mesoscopic systems and
decoherence: the example of fullerenes" - First International Workshop on Classical and Quantum Interference, edited
by J. Perina, M. Hrabovsky and J. Krepelka, Proceedings of SPIE Vol. 4888 (2002) 63.
P. Facchi and S. Pascazio (2/2 autori) - "Quantum measurements, decoherence and irreversibility" - edited by R.
Lupacchini and V. Fano, Collana PREPRINT, Dipartimento di Filosofia, Universita' di Bologna,
Vol. 24 (2002) 101.
4.5.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.5.7b - Obiettivi della ricerca:
Continuera' lo studio di tutti gli argomenti sopra menzionati, sempre nell'ambito delle
collaborazioni con la Waseda University di Tokyo e l'Atominstitut di Vienna.
In particolare, si vuole analizzare in dettaglio il comportamento temporale dei sistemi quantistici,
la transizione verso l'equilibrio ed i fenomeni tipici dei tempi brevi (regione di Zenone).
Particolare attenzione va dedicata al problema del controllo della decoerenza, le cui applicazioni
pratiche sono notevoli.
In fisica dei neutroni, continuera' l'analisi di alcuni recenti esperimenti realizzati con neutroni
termici e freddi. Vi sono molti legami interessanti fra i fenomeni caotici, l'interazione con
atmosfere complesse e la perdita di coerenza quantistica. Si desidera anche studiare la vita media
di un neutrone in campi molto intensi, quali quelli presenti in stelle dense o nell'universo
primordiale. Tali temi hanno rilevanza per una serie di problemi di interesse fondamentale, quali
l'ottica neutronica, l'astrofisica e la teoria di campo quantistica.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 81
Si desidera anche studiare in dettaglio la transizione verso l'equilibrio in alcuni sistemi complessi,
con particolare riguardo alle loro caratteristiche "mesoscopiche".
Infine, si studieranno tematiche legate all'informazione quantistica ed alle nanostrutture.
4.5.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
10000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
10000.00
4.6.1 - Titolo della ricerca:
Algoritmo di calcolo di integrali funzionali
4.6.2 - Ente Finanziatore:
4.6.3 - Responsabile della ricerca: E. Scrimieri
4.6.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
4.6.5 - Durata della ricerca:
4.6.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
✔ Prosecuzione
Prosecuzione
4.6.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Si tratta di un approccio generale al calcolo degli integrali funzionali rilevanti in teoria dei
campi e meccanica statistica basato sullo studio delle proprieta' analitiche e geometriche di
strutture reticolari: i risultati di questi studi non sono ancora definitivi.
4.6.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
4.6.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
4.6.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.6.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.6.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
4.6.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.6.7b - Obiettivi della ricerca:
Si e’ trasformato il problema in un altro equivalente alla soluzione di un particolare tipo di
equazione ad argomento trasformato. Si intende risolvere l’equazione equivalente.
4.6.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
4.7.1 - Titolo della ricerca:
Equazione di Helmholtz
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 82
4.7.2 - Ente Finanziatore: INFN
4.7.3 - Responsabile della ricerca: G. Paiano
4.7.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Paiano, M. Pellicoro
4.7.5 - Durata della ricerca: 4 anni
4.7.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.7.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Il lavoro sulle formule WKB chiuse per le frequenze di taglio e la costante di propagazione di fibre
ottiche debolmente guidanti, accettato per la pubblicazione nell'aprile 2002, e' uscito in ritardo nel
numero di gennaio 2003 del Journal of Lightwave Technology.
Come applicazione delle tecniche analitiche ivi usate ad altri problemi ondulatori, si e' completato
un lavoro in cui sono state stabilite formule WKB chiuse per l'energia di stato legato in meccanica
ondulatoria. Si sono distinti in tali problemi, crediamo per la prima volta, due diversi casi limite.
Inoltre, nell'ambito dell'analogia fra equazione di Helmholtz in elettromagnetismo ed equazione di
Schroedinger in meccanica ondulatoria, si e' introdotto in quest'ultima il concetto di frequenza di
raccordo come estensione di quello di frequenza di taglio, tipico della prima. Cio' e' servito, fra
l'altro, a chiudere la formula dell'energia dell'oscillatore anarmonico in tutto lo spettro di
frequenza.
4.7.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: TIRES, Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
4.7.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
4.7.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.7.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.7.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
***G.Paiano and M.Pellicoro (2/2 autori), Atti del congresso nazionale della Societa' Italiana di Fisica 2002, pag.126.
4.7.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.7.7b - Obiettivi della ricerca:
Studio della propagazione della radiazione in mezzi ad indice di rifrazione variabile, in particolare
propagazione della luce in fibre ottiche.Calcolo delle perdite delle fibre ottiche debolmente
guidanti.
Applicazione delle tecniche analitiche usate ad altri problemi ondulatori.
4.7.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 83
4.8.1 - Titolo della ricerca:
Nuovi stati quantici di luce polarizzata e loro applicazioni
4.8.2 - Ente Finanziatore: Unione Europea
4.8.3 - Responsabile della ricerca: A. Garuccio
4.8.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: A. Garuccio, D. Picca, V. Berardi
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): V. L. Lepore (Docente MPI, associato INFN)
4.8.5 - Durata della ricerca: 2 anni
4.8.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Nuova
Ricerca di base
Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.8.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La ricerca intende studiare nuove possibili stati di luce polarizzata, in particolare stati coerenti
entangled.
L'importanza di stati nonclassici di luce è duplice. Dal punto di vista dei fondamenti, le loro
proprietà rivelano differenze essenziali tra fenomeni classici e quantistici. Dal punto di vista
applicativo, questi stati possono essere utilizzati in metrologia e comunicazione. Sono stati infatti
utilizzati nella fotometria quantistica per la calibrazione assoluta dei fotorivelatori, ma soprattutto
per la comunicazione quantistica. Attualmente si stanno discutendo applicazioni come la quanto
litografia e il calcolo quantistico.
La polarizzazione è una delle più importanti proprietà degli stati nonclassici, fornendo uno dei
modi più semplici per trattare stati quantistici della luce in termini di variabili dicotomiche.
Le trasformazioni di stati non classici di luce polarizzata sono state studiate teoricamente e sono
collegate al gruppo SU(3), ma sperimentalmente vengono analizzate solo trasformazioni con luce
lelementi polarizzatori lineari, che danno origine solo al gruppo SU(2). Per ottenere trasformazioni
generali bisogna lavorare con metodi nonlineari o con la coniugazione ottica di fase.
Il programma di ricerca intende trattare:
- generazione di nuovi stati non classici di polarizzazione
- nuove trasformazioni della polarizzazione di stati non classici di luce;
- applicazioni di trasformazioni di nuovi stati di polarizzazione
4.8.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Università di Ginevra, Università di Mosca,
Università di San Pietroburgo, Università di Kista, Istituto Lebedev di Mosca, University of
Maryland at Baltimore County, Istituto G. Ferraris di Torino
4.8.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
4500.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
4500.00
4.8.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
INTAS-01-2122 con UE
4.8.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.8.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
4.8.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 84
4.8.7b - Obiettivi della ricerca:
Creazione sperimentale di stati ternari analoghi ai qubit della qauntum communication ed analisi
teorica e sperimentale degli stati con tre e quattro fotoni.
Sviluppo di una "tomografia di polarizzazione" per stati nonclassicimediante:
- misura di tutti i Parametri di Stokes e delle loro fluttuazioni
- misura della correlazione al primo e secondo ordine dei correlazioni di polarizzazione.
Generazione di bifotoni collineari in cristalli multistrato.
Studio teorico della coniugazione ottica di fase con stati a due fotoni.
Trasformazione della polarizzazione nella coniugazione ottica di fase
Misura dell'efficienza quantica con stati corelati in polarizzazione.
Sviluppo di comunicazione quantistica usando stati ternari.
Test della località di Einstein senza il problema della bassa efficienza dei rivelatori.
4.8.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
4500.00
0.00
4500.00
4.9.1 - Titolo della ricerca:
Cosmologia di stringa
4.9.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
4.9.3 - Responsabile della ricerca: M. Gasperini
4.9.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): G. Veneziano
Altro (specificare): C. Ungarelli
Altro (specificare): M. Giovannini
Assegno di ricerca Università: V. Bozza
Dottorato di Ricerca in Fisica: F. Piazza
4.9.5 - Durata della ricerca: 1 anno
4.9.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.9.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Si e' studiata l'evoluzione primodiale dei campi dilatonici ed assioni nel contesto della cosmologia
di stringa. Si sono ottenuti i seguenti risultati: 1) i resti dilatonici fossili potrebbero essere rivelati
dalle antenne gravitazionali risonanti di forma sferica attualmente in progettazione; 2) un campo
dilatonico fortemente accoppiato alla materia oscura potrebbe spiegare l'accelerazione osservata su
scala cosmica; 3) il decadimento di un campo assionico massivo, debolmente accoppiato, puo'
produrre l'anisotropia osservata nella radiazione di fondo.
4.9.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN, Sezione di Bari; CERN, TH Division:
Universita' di Salerno; Universita' di Portsmouth
4.9.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 85
Costo Totale
Euro
0.00
4.9.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.9.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.9.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 4.27 alla 4.29
Ulteriori pubblicazioni:
1 - M. Gasperini - (1/1 autore) [Gasperini M],
Production and detection of relic dilatons in string cosmology,
in Proc. of "The Ninth Marcel Grossmann Meeting"
eds. V. G. Gurzadyan, R. Jantzen and R. Ruffini
(World Scientific, Singapore, 2002), p. 1245.
2 - M. Gasperini - (1/1 autore) [Gasperini M],
L'universo prima del big bang. Cosmologia e teoria delle stringhe
(Franco Muzzio Editore, Roma, Settembre 2002).
4.9.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.9.7b - Obiettivi della ricerca:
Si prevede di studiare l'evoluzione delle perturbazioni cosmologiche in modelli non-singolari,
regolarizzati mediante il contributo di potenziali dilatonici non-locali.
4.9.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
4.10.1 - Titolo della ricerca:
Paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen in fisica delle particelle
4.10.2 - Ente Finanziatore:
4.10.3 - Responsabile della ricerca: F. Selleri
4.10.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: F. Selleri
Altri ricercatori coinvolti:
Alexander Afriat (London S.E.), Roshan Foadi (Univ. of Denver)
4.10.5 - Durata della ricerca:
4.10.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Prosecuzione
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.10.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
The strange nature of quantum correlations between separated systems, pointed out by Einstein,
Podolsky and Rosen (EPR), has stimulated a lively debate over the past thirty years. The
incompatibility between the empirical predictions of quantum mechanics (QM) and very general
consequences of local realism (LR) became fully evident with the 1965 work of Bell, showing that
LR models satisfy an inequality often violated by QM. In 1969 Clauser, Holt, Shimony & Horne
stressed that a Bell-type inequality could be checked experimentally with photon pairs emitted by
single atoms, even with the available low efficiency photon counters, if suitable additional
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 86
assumptions were made. Several experiments were accordingly performed and QM turned out to
agree with the data. It has been pointed out, however, that the additional assumptions brought to
the formulation of inequalities different from (and much stronger than) Bell's original inequality.
The experimental results violated the stronger inequalities but were still compatible with those
deduced from LR alone. Thus the choice between LR and QM has yet to be made. A more critical
scrutiny of the problem can come from the study of the EPR paradox in domains where highly
efficient detectors can be used and additional assumptions are not needed. An appealing possibility
is the decay of a vector meson into a pair of neutral mesons. This was recognised already in 1983
[1], but the first detailed calculations were made only in 1992 [3], after establishing the possibility
of a causal description of single K° physics [2].
4.10.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
4.10.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
4.10.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.10.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.10.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
F. Selleri, Weak and strong Bell type inequalities in: C. Mataix e A. Rivadulla (a c. di), FISICA CUANTICA Y
REALIDAD - QUANTUM PHYSICS AND REALITY pp. 231-247, Ed. Complutense, Madrid (2002).
A. Pompili e F. Selleri, Possible EPR experiments with K°K° and B°B° pairs in: KAON 2001 INTERNATIONAL
CONFERENCE ON CP VIOLATION, Frascati Physics Series Vol. XXVI, pp. 329-340, Pisa (2002).
A. Pompili e F. Selleri, Possible EPR experiment with neutral pseudoscalar meson-antimeson correlated pairs in:
FRONTIERS OF PARTICLE PHYSICS, Proceedings of the 10th Lomonosov Conference on Elementary Particle
Physics, a c. di A. Studenikin pp. 295-303, World Scientific (2002).
4.10.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.10.7b - Obiettivi della ricerca:
The recent development of new accelerators (phi-factories, B-factories) has greatly increased the
practical interest of the problem. The most general formulation of local realism for K° pairs was
published in 1997 [1], with special reference to the decay of the phi mesons [2]. A 30%
discrepancy between QM and LR for the probability of joint Kbar/Kbar detection was found.
Further work showed that the treatment of K° pairs with rate equations could lead to
inconsistencies because the historical nature of kaons needs to be taken into account. When this is
done properly in LR an even larger discrepancy is found between LR and QM [3]. Therefore it
would be of great interest to perform EPR experiments at DAFNE. Application of the idea to a
recent experiment by the CPLEAR collaboration on antiproton annihilations at rest in hydrogen
into K° pairs [4] has brought to a good agreement with the data. Disagreement between LR and
QM was predicted only in a kinematical region yet to be explored. More detailed calculations will
be made.
Following this line of thought a LR theory of correlated B° pairs will be formulated. Variables fix
in every meson mass and flavour. If B° pairs are produced in Y(4s) decays the probability of
observing opposite flavours necessarily differs by 30% from the QM prediction. The size of this
difference justifies neglect of CP violation. A B-factory is thus shown to provide a very important
tool for the study of the EPR problem.The theory will be extended to all interesting kinematical
regions.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 87
4.10.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
0.00
0.00
0.00
4.11.1 - Titolo della ricerca:
Fondamenti di fisica relativistica
4.11.2 - Ente Finanziatore:
4.11.3 - Responsabile della ricerca: F. Selleri
4.11.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: F. Selleri
Altri ricercatori coinvolti:
José R. Croca (Lisboa Univ.)
4.11.5 - Durata della ricerca:
4.11.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
✔ Prosecuzione
Prosecuzione
4.11.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
The one-way velocity of light was never measured. The reason, more than in experimental
difficulties, is in the conceptual basis of special relativity and is related to clock synchronisation,
as shown by Poincaré, Jammer, Mansouri and Sexl and Will. The two-way velocity, instead, has
been measured repeatedly with great accuracy and found to be invariant. Furthermore experiments
show that the slowing down of moving clocks is a real phenomenon. Therefore the physics of
space and time can be based on two empirically based assumptions: (1) The two-way velocity of
light is c in all inertial systems and in all directions; (2) Clock retardation effects take place with
the usual relativistic factor. Using these two pieces of empirical evidence a set T of space-time
transformations between inertial systems has been constructed which are completely equivalent for
the explanation of performed experiments. The Lorentz transformation is an element of T and any
two elements of T differ only as to a convention regarding clock synchronisation. Known
experiments (e.g. Michelson-Morley's) are explained equally well by any element of T [1-3]. It has
been carefully checked that also the kinematics of high energy interactions, used with great
success in particle physics, remains unmodified [4]. The notion of invariant two-way velocity of
light can be complemented with that of frame dependent one-way velocity with no change of the
explanatory power of the theory [5-6]. However all attempts at measuring the one-way velocity in
inertial frames are bound to fail [7].
4.11.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
4.11.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
4.11.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.11.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.11.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 4.30 alla 4.30
Ulteriori pubblicazioni:
F. Selleri,
Bell’s spaceships and special relativity R.A. Bertlmann & A. Zeilinger, eds., QUANTUM
[UN]SPEAKABLES, FROM BELL TO QUANTUM INFORMATION, pp. 413-428, Springer, Berlin (2002).
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 88
F. Selleri, Generalisation of the Lorentz transformations of space and time in: R. Blanco et al. (a c. di): Proceedings of
the Workshop held at the Universidad de Cantabria Santander, Spain, for the 65th anniversary of E. Santos, pp. 191200, Real Sociedad Española de Fisica, Madrid (2002).
F. Selleri, Giordano Bruno et la vérité scientifique - Fusion (Paris) n. 90, pp. 55-61 (2002)
F. Selleri, Più veloce della luce?-Il Nuovo Saggiatore, 18, pp. 42-48 (2002).
F. Selleri, Karl Popper e la fisica moderna - Nuova Civiltà delle Macchine, pp. 102-118 (2002).
4.11.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.11.7b - Obiettivi della ricerca:
The Sagnac effect is essentially the observation of a phase shift between two coherent beams
travelling on opposite paths in an interferometer placed on a rotating disk. The phase shift is a
consequence of a time delay between the arrivals of two beams. The positioning of the interference
figure dipends on the disk rotational velocity. We showned recently that the conventionality
ingredient of synchronisation is not preserved in accelerated systems, and that a theory free of
logical contradictions prefers a nonstandard one-way velocity of light relative the accelerated
frames [1-3].The study of superluminal signals (SLS), for which impressive experimental evidence
emerged in the last ten years, also leads to the
same conclusion: the causal paradox generated by SLS in the TSR can be solved only by invoking
absolute simultaneity [4]. But a great surprise
was about to emerge: the same SLS - given their electromagnetic nature - allow one to measure the
absolute velocity of the laboratory [5-6]. The
future activity will be a reconsideration of this extraordinary fact from as many points of view as
possible.
4.11.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
4.12.1 - Titolo della ricerca:
Computazione quantistica
4.12.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
4.12.3 - Responsabile della ricerca: D. Picca
4.12.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): Giuseppe Florio
4.12.5 - Durata della ricerca: 2
4.12.6 - Tipologia della ricerca:
✔ Nuova
Ricerca di base
Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
4.12.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La ricerca intende studiare l'implementazione su calcolatori quantistici di algoritmi numerici.
4.12.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 89
4.12.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Eventuale cofinanziamento
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
0.00
0.00
0.00
4.12.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
4.12.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
4.12.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
4.12.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
4.12.7b - Obiettivi della ricerca:
Implementazione quantistica delle operazioni aritmetiche elementari nonché di algoritmi numerici
avanzati.
4.12.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
10000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
10000.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 90
5. Ricerche tecnologiche e in Fisica Applicata
5.1.1 - Titolo della ricerca:
Algoritmi e reti neurali artificiali per la rivelazione e l'elaborazione del segnale
(TIRES)
5.1.2 - Ente Finanziatore: Centro di eccellenza TIRES
5.1.3 - Responsabile della ricerca: NARDULLI G.
5.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: NARDULLI G., PELLICORO M.,ANGELINI L., BELLOTTI R.,
CUFARO PETRONI N., DE MARZO C., GONNELLA G., PAIANO G.,
STRAMAGLIA S., VILLANI M.
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: F. De Carlo
Altro (specificare): C. Pierro (contrattista)
Altro (specificare): D. Marinazzo (contrattista)
Personale tecnico universitario: F. Cannillo
5.1.5 - Durata della ricerca: 3 anni
5.1.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Nell'ambito del Centro d'Eccellenza TIRES viene sviluppata una attivita' di R&D di nuove
tecniche per il trattamento del segnale in ambienti "rumorosi", ad esempio EEG, ECG, fMRI,
MEG, mediante tecniche di reti neurali, wavelets, algoritmi di clusterizzazione, Independent
Component Analysis, Support Vector Machines.
Parallelamente all'attivita' R&D sara' svolta attivita' di alta formazione e seminariale.
5.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: CNR
5.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
165000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
165000.00
5.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 91
5.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 5.1 alla 5.2
Ulteriori pubblicazioni:
Modelling Biomedical Signals, G. Nardulli and S. Stramaglia editors, World Scientific, Singapore, 2002 (book).
5.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.1.7b - Obiettivi della ricerca:
Attivita' di ricerca:
a) Sviluppo di nuovi algoritmi di clustering per insiemi di dati;
b) Analisi di segnali mediante tecniche di reti neurali e wavelet;
c) Elaborazione di modelli di percezione uditiva;
d) Sviluppo di algoritmi di ottimizzazione;
e) Metodo della Independent Component Analysis per dati MEG;
f) Support Vector Machines;
g) Caratteristiche di propagazione di segnali in fibre ottiche.
Sviluppo di tecnologie:
Software dedicato all'analisi di segnali biomedici
Attivita' di trasferimento tecnologico:
a) Sviluppo di software ed eventuale implementazione su chip dedicati di sistemi per l'analisi e la
compressione di segnali ed immagini;
b) Sviluppo di indicatori per la diagnostica di patologie neuro cardiovascolari basati sull'analisi in
wavelet (sincope vasovagale, ipertensione, scompenso cardiaco, infarto miocardico, etc.).
5.1.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
165000.00
0.00
165000.00
5.2.1 - Titolo della ricerca:
RPC come rivelatori di neutroni termici (TIRES)
5.2.2 - Ente Finanziatore:
5.2.3 - Responsabile della ricerca: S. Nuzzo
5.2.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: S. Nuzzo, M. Abbrescia
Ricercatori INFN: A. Pantaleo, A. Ranieri
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: R. Trentadue
5.2.5 - Durata della ricerca: 3 anni
5.2.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 92
5.2.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Esiste da tempo un notevole interesse per l'uso di rivelatori sensibili ai neutroni termici. Fra i
possibili utilizzi, particolarmente rilevante e' quello della rivelazione di esplosivi nascosti nel
sottosuolo. Finora sono stati utilizzati rivelatori a scintillazione o contatori proporzionali, i quali
tuttavia non permettono una ricostruzione spaziale del punto di impatto dei neutroni con il
rivelatore. Al contrario, i rivelatori a gas come le camere a fili o a elettrodi piani resistivi (RPC)
consentono di stabilire con buona precisione il punto di impatto di una eventuale particella
ionizzante. Su questa linea di ricerca si intende mettere a frutto l'esperienza sviluppata nel campo
della fisica delle particelle elementari.
La ricerca utilizza un rivelatore RPC singola gap con elettrodi in bakelite con una delle superfici
interne trattata con un "coating" di ossido di gadolinio. Questo, caratterizzato dall’avere un’elevata
sezione d’urto per neutroni termici, è disponibile in polvere molto sottile (~2-5 mm) e viene
depositato sulla superficie interna della bakelite miscelandolo con olio di lino che è normalmente
utilizzato per rifinire le superfici interne degli RPC.
Con questa tecnica sono state costruiti 3 prototipi di camere10 x 10 cm2 singola gap. Un primo
test con raggi cosmici è stato effettuato a Bari e successivamente si utilizzerà una sorgente di
neutroni.
Sono state usate diverse miscele di gas: Ar/iso-C4H10/C2H2F4 (74:23:3) e C2H2F4/isoC4H10
(85:15) e diverse configurazioni di circuiti di lettura.
I risultati non sono stati del tutto soddisfacenti: le camere tendono a scaricare spontaneamente alla
tensione di lavoro. Sono stati fatti tentativi di isolare meglio gli elettrodi e questo ha ridotto
parzialmente il problema senza però eliminarlo.
In queste condizioni si è raggiunta un’efficienza del 50% con raggi comici.
5.2.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.2.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.2.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.2.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
Detecting environmental, industrial and biomedical signals,
Bari, 11-12 October 2002
5.2.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
R. Trentadue: "Resistive Plate Chambers with Gd-coated electrodes as thermal neutron detectors" presented in
"Detecting environmental, industrial and biomedical signals",
Bari, 11-12 October 2002
M. Abbrescia: "Performance of Resistive Plate Chambers exposed to a beam of thermal and epithermal neutrons"
presented in "Detecting environmental, industrial and biomedical signals",
Bari, 11-12 October 2002
M. Abbrescia: "Resistive Plate Chambers as thermal neutron detectors"
presented in "8th Topical Seminar on Innovative Particle and Radiation Detectors", Siena, 21-24 October 2002
5.2.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.2.7b - Obiettivi della ricerca:
Sono in corso di costruzione altri prototipi di rivelatore, in vetro, sulle cui superfici viene
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 93
depositato i Gd mediante evaporazione. Il processo permetterà di ottenere un "coating" controllato
e quindi migliore uniformità della superficie dell’elettrodo con un abbassamento del rumore e un
migliore isolamento elettrico.
5.2.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.3.1 - Titolo della ricerca:
Centro di eccellenza 4 - Determinazione del flusso e dello spettro
di fasci terapeudici con rivelatori a stato solido.
5.3.2 - Ente Finanziatore:
5.3.3 - Responsabile della ricerca: M. de Palma
5.3.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Selvaggi,D. Creanza, S. My
Ricercatori INFN: L. Fiore, V. Paticchio
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: Sonia Tangaro
5.3.5 - Durata della ricerca:
5.3.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.3.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Obiettivi del progetto sono la realizzazione di un sistema (hardware + software) compatto e
completo capace di misurare le caratteristiche fondamentali di sistemi di irraggiamento diagnostici.
Sono state fatte prove sperimentali per misurare gli spettri di tubi da ricerca utilizzando una catena
di rivelazione composta da un rivelatore a stato solido CZT (3x3x2 mm^3), un amplificatore, uno
shaper e un multicanale veloce; viene fatta una conversione A/D veloce delle campionature che
sono immagazzinate in tempo reale in un buffer letto e caricato da un PC. E’ stata fatta l’analisi dei
dati per la ricostruzione via software dello spettro. In particolare si è affrontando il problema della
sovrapposizione di segnali quando il flusso è molto elevato (pile-up) ed è stata implementata una
metodologia software per la distinzione di essi e la ricostruzione dello spettro. Il sistema è stato
calibrato ed è stata valutate le caratteristiche con collimatori fino a 25 micron di diametro.
Sono state effettuate delle acquisizioni in ospedale con sistemi per mammografia convenzionale e
sono state fatte delle valutazioni (ESRF, Grenoble) sulle frequenze massime a cui questa
strumentazione può lavorare.
Si è considerata la possibilità di uso di un diverso rivelatore. Sono state fatte misure per la
caratterizzazione di altri 3 rivelatori CZT di diverse dimensioni e diversi spessori. Si è provveduto
all’acquisto di un CZT a pixel e di un CdTe corredato di puntatore laser per risolvere il problema
del centraggio del rivelatore con il tubo.
E’ anche iniziata l’elaborazione delle immagini digitalizzate fornite da sistemi la cui qualità sarà
valutata con il prototipo precedentemente descritto. L’elaborazione fa uso di tecniche di
preprocessing e neurali.
5.3.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.3.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 94
Costo Totale
Euro
0.00
5.3.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.3.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.3.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
1) S. Tangaro et al,“Fluxen Project: A portable apparatus for absolute quantitative analysis of imaging properties of
radiographic systems” Detecting Environmental, Industrial & Bio-Medical Signals, Bari, 11-12 Oct, 2002
(1 autore locale su 4 autori)
5.3.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
5.4.1 - Titolo della ricerca:
Centro di eccellenza 5 : "Sensori per il monitoraggio ambientale e di processo;
sensori ottici non invasivi per biomedicina" ( TIRES )
5.4.2 - Ente Finanziatore:
5.4.3 - Responsabile della ricerca: P.M. Lugarà
5.4.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. Ferrara (fino a 06/2003), P.M. Lugarà, I.M. Catalano
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: A. Ancona
Borsista post-doc Università: T. Cassano
Dottorato di Ricerca in Fisica: A. Elia, T. Sibillano
Altro (specificare): R. Tommasi ( Ric. Fac. di Medicina e Chirurgia ); L. Nitti ( Prof. Ordin.
Fac. di Medicina e Chirurgia ); G. Ventruti ( Ric. Fac. Scienze
MM.FF.NN. , SSD GEO/06 )
Personale tecnico universitario: M. Cornacchia, M. Sibilano
5.4.5 - Durata della ricerca:
5.4.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.4.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Le ricerche hanno come obiettivi : a) la rivelazione con tecnica fotoacustica degli inquinanti
gassosi in atmosfera, con elevata sensibilità e selettività ; b) la diagnostica in tempo reale della
qualità della lavorazione dei metalli, in particolare della saldatura, sia con tecniche spettroscopiche
sia con l'analisi delle oscillazioni del plasma di saldatura e la mappatura IR ; c) la determinazione
ottica non invasiva della ossigenazione dei tessuti e di altri parametri biologici in vivo.
Per una descrizione più dettagliata si possono consultare le pagine dell'area 3. ( Fisica della
Materia ...), relative alle linee delle Tecniche Ottiche Innovative per applicazioni ambientali, per
applicazioni industriali, per biomedicina.
Attività svolta nell'anno precedente: Sono state sperimentate celle fotoacustiche per la rivelazione
di composti organici volatili, come butanolo ed altri alcoli, con laser a cascata quantica realizzati
presso l'Unità di Ricerca INFM di Bari.
È stata progettata, costruita e provata “in produzione” una torcia sensoria più maneggevole per le
saldature TIG manuali. Si sono eseguite le prime analisi in tempo reale delle frequenze di
oscillazione del plasma di saldatura laser.
Si è progettata e realizzata una nuova sonda ossimetrica a fibre ottiche, che ha consentito di
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 95
eliminare ogni connessione elettrica tra ossimetro e paziente.
5.4.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFM
5.4.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
0.00
0.00
0.00
5.4.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.4.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.4.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
Ancona A. et al. – (5/5 autori) [Ancona A., Sibillano T., Maggipinto T., Ottonelli F., Lugarà P.M.]
“Experimental detection and theoretical prediction of laser welding plasma oscillations”
Int. Workshop “Detecting Environmental, Industrial and Bio-Medical Signals” , Bari 11-12 ottobre 2002
5.4.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.4.7b - Obiettivi della ricerca:
Si perseguirà la determinazione fotoacustica degli ossidi di azoto. Si studieranno gli spettri
fotoacustici degli inquinanti che derivano dai processi di fabbricazione delle ceramiche.
La tecnica di mappatura IR del processo di raffreddamento dei giunti di acciai saldati con il laser
verrà applicata per l'individuazione di cricche al loro formarsi.
Verrà realizzato un nuovo prototipo di ossimetro da impiegare con la sonda a fibre ottiche.
Proseguirà lo studio dell'effetto della ossigenazione sulle sostanze per fluoroangiografia.
Dettagli ulteriori sono disponibili nelle sezioni dedicate all'attività prevista per il 2004 per le linee
delle tecniche ottiche innovative sopra citate, per applicazioni ambientali, per applicazioni
industriali, per biomedicina.
5.4.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.5.1 - Titolo della ricerca:
Ricerche ed applicazioni di tecnologie di calcolo distribuito
5.5.2 - Ente Finanziatore: Centro di eccellenza TIRES
5.5.3 - Responsabile della ricerca: B. Ghidini
5.5.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: D. Di Bari, B. Ghidini, G. Maggi, S. Natali
Ricercatori INFN: R.A. Fini, L. Silvestris, G. Zito
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. D'Amato
Personale tecnico universitario: R. A. Loconsole
Personale tecnico INFN: supporto del Servizio Calcolo
5.5.5 - Durata della ricerca: tre anni
5.5.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 96
Ricerca Applicata
Nuova
✔ Prosecuzione
5.5.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La ricerca si propone di mettere a punto e verificare la strategia per il calcolo degli esperimenti ad
LHC e per alcuni calcoli complessi di fisica teorica (reticoli) usando risorse distribuite mediante la
tecnologia GRID e di estendere tale tecnologia anche ad altri campi scientifici, in particolare
quello medico.
Nel corso del 2002 e prima parte del 2003 sono state installate sul nodo di Bari le risorse GRID
(Computing Element, Worker Node, User Interface, Storage Element) utilizzando la procedura
automatica LCFGng (Large scale ConFiGuration System) dell'Università di Edimburgo e si è
mantenuto sempre aggiornato l'ambiente Grid utilizzando un server LCFGng che permette di
installare e configurare i vari nodi del testbed.Sui Worker Nodes del quantun Grid si è ricreato
l'ambiente di alcuni degli esperimenti delle alte energie: CMS, ALICE, ATLAS, LHCB,
BABAR.Sulla User Interface è stato installato Genius, un portale che tramite l'interfaccia web
permette l'utilizzo della griglia senza necessariamente conoscerne tutte le componenti e/o le
specifiche e tutti i vari comandi in linea normalmente usati sulla UI: per un qualsiasi utente è
sufficiente un certificato personale valido rilasciato da una Certification Autority e un'account
sulla UI stessa. Questo rappresenta uno dei primi approcci per poter avvicinare sempre più utenti
alla griglia. Infatti sul nodo di Bari sono stati installati pacchetti software utilizzati nell'ambito
della ricerca chimica e si sono presi contatti con altri ambiti scientifici per poter procedere
all'integrazione di altre applicazioni scientifiche quali Earth Observation, ricerche mediche
nell'ambito del Cenro di Eccellenza TIRES (Tecnologie Innovative per la Rivelazione e
l'Elaborazione del Segnale).
Nell'ambito dell'esperimento ALICE l'attività è rivolta alla realizzazione di una farm di calcolatori,
da integrare nell'infrastruttura GRID della collaborazione, mediante l'installazione e
configurazione, sulle macchine a disposizione, del software di middle ware. La farm di Bari è
composta da 2 macchine, utilizzate in passato (tra il 2001 e il 2002) per prove di integrazione
nell'ambiente GRID sia con Globus che con AliEn e per partecipare a sessioni di produzione di
eventi simulati, geograficamente distribuite. Nel corso del 2002 e prima parte del 2003 l'attività è
proseguita mirando a rendere la farm operativa e perfettamente integrata nell'ambiente GRID
dell'esperimento ALICE. I passi principali si possono riassumere nei punti seguenti:
- aggiornamento del Sistema Operativo sul disk server da Mandrake 8 a RedHat 7.3.1 CERN dopo
aver ripristinato la sincronia della configurazione RAID;
- configurazione spazio NFS e installazione UPS;
- installazione e configurazione Job Manager;
- installazione e manutenzione Software AliEn (Alice Environment).
Sulla base di queste realizzazioni il gruppo ha partecipato, insieme a gruppi analoghi di altre
Università e Sezioni INFN italiane (Cnaf, Bologna, Cagliari, Catania, Padova, Torino, Trieste), ai
cosiddetti "stress test" delle infrastrutture di rete del GARR per la verifica della scalabilità del
modello di analisi multi-Tier previsto dal progetto MONARC. Finora la partecipazione ai test si è
svolta impersonando un centro di livello Tier 3. Si è venuta ad avvertire ora l'esigenza di un
potenziamento delle risorse della farm di Bari sia in termini di unità di calcolo che in termini di
unità di immagazzinamento dati (storage): tale potenziamento è in corso con l'acquisizione di tre
nuove unità di calcolo e l'ampliamento della capacità di memoria di massa a circa 1 TB.
.
5.5.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Università di Bari, INFN, Politecnico di Bari
5.5.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
12500.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 97
Eventuale cofinanziamento
Costo Totale
Euro
Euro
0.00
12500.00
5.5.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.5.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.5.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
5.5.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.5.7b - Obiettivi della ricerca:
ATTIVITA' PREVISTA PER IL 2004
Prestando attenzione allo sviluppo degli altri software di middleware attualmente esistenti, il
gruppo è pronto ad integrarli con il portale e l’interfaccia web di AliEn qualora dovesse valutare
che ciò migliori le prestazioni della griglia di ALICE. Si prevede, quindi, di dover integrare le
installazioni con il software di middleware di LCG. Dal momento che a Bari sono presenti le
installazioni sia di EDG che di AliEn, diviene naturale pensare a Bari come una sede per ospitare
un sito di interfaccia tra i due ambienti.
Il potenziamento delle risorse di calcolo e di mass storage permetterà, inoltre, di partecipare alle
sessioni di produzione distribuita del 2004, sia di generazione di eventi simulati che di analisi degli
stessi.
Avendo ora a disposizione gli strumenti di base si passerà all’applicazione di questa tecnologia a
problematiche di tipo biomedico nell’ambito del Centro di Eccellenza TIRES. In particolare ci si
occuperà della messa a punto di nuovi strumenti diagnostici per alcune particolari patologie in
campo medico in cui occorre ricercare possibili segnali precursori all’interno di un insieme
estremamente vasto di dati derivante dal campionamento di alcune variabili significative su
numerosi pazienti sull’arco di diversi giorni
5.5.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
13000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
13000.00
5.6.1 - Titolo della ricerca:
Sviluppo di tecnologie GRID per l'analisi dei dati e la simulazione di
esperimenti ad LHC ed in fisica teorica
5.6.2 - Ente Finanziatore: INFN
5.6.3 - Responsabile della ricerca: G. Maggi
5.6.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. Castellano (DEE Politecnico), D. Di Bari, B. Ghidini, G. Maggi
Ricercatori INFN: M. Maggi, L. Silvestris
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. D'Amato, N De Filippis
Borsa di studio INFN: A, Pierro
Altro (specificare): Dottorato di Ricerca in Ing. dell'Informazione: T. Coviello
Altro (specificare): Laurendo. G. Donvito
Personale tecnico INFN: R. Gervasoni,supporto dal Servizio Calcolo
5.6.5 - Durata della ricerca:
5.6.6 - Tipologia della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 98
Ricerca di base
Ricerca Applicata
Nuova
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
5.6.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Scopo della ricerca è mettere a punto e verificare la strategia per il calcolo degli esperimenti ad
LHC e per alcuni calcoli complessi di fisica teorica (reticoli). La ricerca si propone quindi
a) la messa a punto di una serie di tools software (middle-ware) per semplificare l'accesso a risorse
di calcolo distribuite;
b) la realizzazione e il test del sistema di calcolo distribuito (testbed);
c) la verifica della scalabilità dei risultati ottenuti alla configurazione finale richiesta dall'analisi
dei dati ad LHC.
Nell'ambito del centro di eccellenza TIRES la ricerca si propone di estendere le tecnologie GRID
anche ad altri campi scientifici, in particolare in quello medico.
Nel corso del 2002 e prima parte del 2003 sono state installate sul nodo di Bari le risorse GRID
(Computing Element, Worker Node, User Interface, Storage Element) utilizzando la procedura
automatica LCFGng (Large scale ConFiGuration System) dell'Università di Edimburgo e si è
mantenuto sempre aggiornato l'ambiente Grid utilizzando un server LCFGng che permette di
installare e configurare i vari nodi del testbed.
Sui Worker Nodes del quantun Grid si è ricreato l'ambiente di alcuni degli esperimenti delle alte
energie: CMS, ALICE, ATLAS, LHCB, BABAR. Sulla User Interface è stato installato Genius, un
portale che tramite l'interfaccia web permette l'utilizzo della griglia senza necessariamente
conoscerne tutte le componenti e/o le specifiche e tutti i vari comandi in linea normalmente usati
sulla UI: per un qualsiasi utente è sufficiente un certificato personale valido rilasciato da una
Certification Autority e un'account sulla UI stessa. Questo rappresenta uno dei primi approcci per
poter avvicinare sempre più utenti alla griglia. Infatti sul nodo di Bari sono stati installati pacchetti
software utilizzati nell'ambito della chimica computazionale e si sono presi contatti con altri ambiti
scientifici per poter procedere all'integrazione di altre applicazioni scientifiche quali Earth
Observation, ricerche mediche nell'ambito del Centro di Eccellenza TIRES (Tecnologie Innovative
per la Rivelazione e l'Elaborazione del Segnale).
Nell'ambito di una tesi di laurea è stato progettato e realizzato un'interfaccia grafica in C++ per
semplificare l'accesso alle risorse di GRID. L' interfaccia è stata utilizzata con successo nell'ambito
delle applicazioni della chimica computazionale.
Nell'ambito dell'esperimento CMS è stato recentemente realizzato un test-bed denominato
CMS-LCG0, basato sulla prima versione del middleware rilasciato dal Progetto LCG, che
connette la farm CMS di Bari con quelle di altre sezioni dell'INFN (CNAF, Legnaro, Padova,
Bologna, Milano) ed altri istituzioni estere (CERN, Bristol, Imperial College, Islamabad, LLR,
NCU/Taiwan, US Iowa). Il test-bed è stato utilizzato con successo per la produzione di una parte
consistente di eventi di simulazione per il Data Challenge 2004.
Nell'ambito dell'esperimento ALICE l'attività è rivolta alla realizzazione di una farm di
calcolatori, da integrare nell'infrastruttura GRID della collaborazione, mediante l'installazione e
configurazione, sulle macchine a disposizione, del software di middleware. La farm di Bari è
composta da 2 macchine, utilizzate in passato (tra il 2001 e il 2002) per prove di integrazione
nell'ambiente GRID sia con Globus che con AliEn e per partecipare a sessioni di produzione di
eventi simulati, geograficamente distribuite. Nel corso del 2002 e prima parte del 2003 l'attività è
proseguita mirando a rendere la farm operativa e perfettamente integrata nell'ambiente GRID
dell'esperimento ALICE. I passi principali si possono riassumere nei punti seguenti:
- aggiornamento del Sistema Operativo sul disk server da Mandrake 8 a RedHat 7.3.1 CERN dopo
aver ripristinato la sincronia della configurazione RAID;
- configurazione spazio NFS e installazione UPS;
- installazione e configurazione Job Manager;
- installazione e manutenzione Software AliEn (Alice Environment).
Sulla base di queste realizzazioni il gruppo ha partecipato, insieme a gruppi analoghi di altre
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 99
Università e Sezioni INFN italiane (Cnaf, Bologna, Cagliari, Catania, Padova, Torino, Trieste), ai
cosiddetti "stress test" delle infrastrutture di rete del GARR per la verifica della scalabilità del
modello di analisi multi-Tier previsto dal progetto MONARC. Finora la partecipazione ai test si è
svolta impersonando un centro di livello Tier 3. Si è venuta ad avvertire ora l'esigenza di un
potenziamento delle risorse della farm di Bari sia in termini di unità di calcolo che in termini di
unità di immagazzinamento dati (storage): tale potenziamento è in corso con l'acquisizione di tre
nuove unità di calcolo e l'ampliamento della capacità di memoria di massa a circa 1 TB.
5.6.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Università di Bari, Politecnico di Bari, MIUR,
Centro di Eccellenza Tires
5.6.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
5500.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
5500.00
5.6.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.6.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.6.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
5.6.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.6.7b - Obiettivi della ricerca:
Nel 2004 l'attività consisterà nel completamento della integrazione tra i due ambienti software di
ALICE e CMS.
In particolare, per quanto riguarda ALICE, prestando attenzione allo sviluppo degli altri software
di middleware attualmente esistenti, si provvederà ad integrarli con il portale e l'interfaccia web di
AliEn
qualora si dovesse valutare che ciò migliori le prestazioni della griglia di ALICE. Si prevede,
quindi, di dover integrare le installazioni con il software di middleware di LCG. Dal momento che
a Bari sono presenti le installazioni sia di EDG che di AliEn, diviene naturale pensare a Bari come
una sede per ospitare un sito di interfaccia tra i due ambienti.
Il potenziamento delle risorse di calcolo e di mass storage permetterà , inoltre, di partecipare alle
sessioni di produzione distribuita del 2004, sia di generazione di eventi simulati che di analisi degli
stessi.
Avendo ora a disposizione gli strumenti di base, sarà avviata una sperimentazione per valutare
l'utilizzabilità di tecnologie GRID in campi scientifici, diversi da quello delle particelle
elementari, in cui è richiesta un grande potenza di calcolo per analizzare grandi moli di dati. In
particolare ci si occuperà della messa a punto di nuovi strumenti diagnostici per alcune particolari
patologie in campo medico in cui occorre ricercare possibili segnali precursori all'interno di un
insieme estremamente vasto di dati derivante dal campionamento di alcune variabili significative
su numerosi pazienti sull'arco di diversi giorni.
5.6.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
51800.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
51800.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 100
5.7.1 - Titolo della ricerca:
Sviluppo di un TRD a silicio per identificazione di particelle prodotte con
acceleratori o in processi astrofisici
5.7.2 - Ente Finanziatore:
5.7.3 - Responsabile della ricerca: P. Spinelli
5.7.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: C. Favuzzi, P. Fusco, N. Giglietto, B. Marangelli, N. Mirizzi, P. Spinelli
Ricercatori INFN: M. N. Mazziotta
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. Brigida, F. Giordano, F. Gargano, F. Loparco, S. Rainò
Personale tecnico INFN: F. Ceglie, M. Perchiazzi, A. Sacchetti
5.7.5 - Durata della ricerca:
5.7.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.7.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
I rivelatori di radiazione di transizione nell'ambito della fisica degli acceleratori e dello spazio
sono impiegati per identificare particelle cariche di cui si analizza il momento con un campo
magnetico. Il rivelatore tipico usato, abbinato ad un radiatore di raggi X molli è una camera
proporzionale a fili o a "straw tubes" che spesso manifesta problemi di instabilità, invecchiamento
ad alte dosi radioattive, necessità di ricambio di gas nobili costosi, quali lo xeno. Si intende
pertanto sviluppare un rivelatore a "microstrip" a silicio , molto più stabile e quindi idoneo in
applicazioni spaziali. La separazione sul rivelatore del raggio X dalla particella carica primaria è
affidata allo stesso campo magnetico utilizzato per analizzarne il momento. Il problema cruciale
di questa tecnica è quello di rivelare un segnale corrispondente ad un raggio X di 3-10 KeV di
energia in presenza di un fondo corrispondente a circa 0.5 KeV (di sigma) indotto dal rumore
elettronico, in un rivelatore in cui la separazione spaziale tra raggio X e particella carica (di circa
100 GeV/c di momento) sia dell'ordine di qualche decina di micron.
In questa attività di ricerca abbiamo già testato con fasci di adroni ed elettroni di energie incidenti
sino a 3 GeV la possibilità di rivelare un raggio X di radiazione di transizione di energia superiore
a 3 keV in presenza di un rumore con una sigma dell'ordine di 0.5 keV distinto dalla particella
primaria tramite un rivelatore a microstrisce di silicio con passo di 50 micron immerso in un
campo magnetico che sviluppava 0.15 T m. I risultati sono stati soddisfacenti. Abbiamo
proseguito questi studi implementando i software di simulazione dei segnali nel silicio e della
valutazione del fattore di reiezione del TRD.
5.7.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.7.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
18000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
165000.00
Costo Totale
Euro
183000.00
5.7.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.7.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
TRDs for the 3rd millennium, Bari - Settembre 2002
5.7.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
M. Brigida et al.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 101
"The Silicon-TRD: a revised and successful technique in particle identification"
TRDs for the 3rd millennium, Frascati Physics Series (2002) 75-81
(14 autori; Bari 12 autori: M. Brigida, C. Favuzzi, P. Fusco, F. Gargano, N. Giglietto, F. Giordano, F. Loparco, M. N.
Mazziotta, N. Mirizzi, A. Rainò, S. Rainò, P. Spinelli)
M. Brigida et al.
"A silicon detector tailored for transition radiation X-rays"
TRDs for the 3rd millennium, Frascati Physics Series (2002) 83-90
(12 autori; Bari 10 autori: M. Brigida, C. Favuzzi, P. Fusco, F. Gargano, N. Giglietto, F. Giordano, F. Loparco, M. N.
Mazziotta, S. Rainò, P. Spinelli)
5.7.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.7.7b - Obiettivi della ricerca:
Intendiamo in futuro utilizzare un rivelatore con un passo di 25 micron per verificare se si riesce
ad esplorare un range di energia incidente che raggiunga il centinaio di GeV con un campo
magnetico di intensità inferiore al Tesla . A questo scopo sarà riprogettata l'elettronica di
trattamento dei segnali per ottimizzare la reiezione del rumore ( < 1000 ENC), e che sia peraltro
compatibile con il nuovo layout del rivelatore a micro-strisce. Intendiamo utilizzare sino ad 8
moduli di radiatore-rivelatore.
5.7.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
18000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
165000.00
Costo Totale
Euro
183000.00
5.8.1 - Titolo della ricerca:
Centro sperimentale di Nowcasting
5.8.2 - Ente Finanziatore: MIUR: L.488/92
5.8.3 - Responsabile della ricerca: F.Romano
5.8.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: F.Romano, F.Posa, L. Guerriero, M.T. Chiaradia, M.Abbrescia, G.Verrone,
P.A. Massaro, A.Minafra, M.Pellicoro, L.Angelini
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: F.Intini
Assegno di ricerca Politecnico: F.Bovenga
Borsista post-doc Università: G.Perna
Altro (specificare): A.Regano (contratto lavoro autonomo)
Altro (specificare): C.Notarnicola (contratto di ricerca)
Personale tecnico universitario: D.Loiacono (part-time), L.Liberti (part-time)
5.8.5 - Durata della ricerca: 48 mesi
5.8.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.8.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Il progetto intende sviluppare un sistema per l'acquisizione di dati meteorologici raccolti da una
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 102
rete di stazioni al suolo, lo sviluppo delle tecniche più avanzate di acquisizione e di analisi di dati
telerilevati provenienti da piattaforme di misura diversificate: da Radar Doppler e da satellite;
Infine la creazione di una rete telematica ed informatica per l'acquisizione dei dati, la loro
diffusione, tra i vari gruppi operativi del progetto, la presentazione e diffusione dei risultati
ottenuti dai modelli.La raccolta verrà effettuata via telefonia mobile verso un centro dedicato e
quindi smistata via internet al sito principale dedicato. Il sito consentirà l'accesso a tutti i gruppi
operativi che collaborano nell'ambito del Progetto Nowcasting gestito dal CIRP, nonché a coloro
che saranno interessati all'elaborazione dei dati suddetti. Le stazioni saranno ubicate in tutto il
territorio pugliese e trasmetteranno dati riguardanti: intensità e direzione del vento, umidità,
precipitazioni, temperatura, radiazione solare.
La lettura e la trasmissione dei dati al centro di raccolta dovranno essere completate al minimo
ogni 15 minuti, fino ad un massimo di 2 ore, a seconda delle necessità operative.
Risultati conseguiti:
E' stato sviluppato un modello prognostico per la Regione Puglia in grado di fornire mappe di
vento e di altri parametri meteo. E' stato realizzato il progetto esecutivo di una rete di stazioni al
suolo i cui dati saranno utilizzati dal modello sia nella fase di input che in quella di validazione. E'
in corso di costruzione il sito web del progetto che costituirà il nodo principale per la raccolta e la
distribuzione dei dati. La rete di stazioni al suolo ospiterà anche tre radar meteo di cui il primo
sarà installato a Noci entro la fine del 2003.
5.8.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: CIRP; DEE-Politecnico di Bari; Università di
Lecce; ISIATA CNR Lecce; Centro Laser Valenzano; IESI CNR Bari; Dip. di Geofisica Un. di
Bari; Dip. di Chimica Un. di Bari
5.8.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
250000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
250000.00
5.8.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.8.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.8.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
5.8.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.8.7b - Obiettivi della ricerca:
L'attività si svolgerà in un periodo di tempo compreso tra 36 e 48 mesi dall'inizio del progetto.
Nei prossimi dodici mesi si prevede il completamento dell'installazione della rete di rilevamento al
suolo, l'acquisizione di dati telerilevati sul suolo della Puglia da fornire in input al modello
previsionale, l'acquisizione di un'antenna per la ricezione di dati satellitari, la costruzione di
un'interfaccia per l'inserimento dei dati satellitari nel modello.
I dati che saranno utilizzati durante il progetto, verranno acquisiti con tecniche e strumentazioni
ampiamente diversificate: reti di stazioni al suolo, radar meteo, osservazioni satellitarie, lidar.
Costituisce pertanto un aspetto essenziale del progetto la realizzazione di un sistema in grado di
trasmettere i dati dal sito di acquisizione al centro di raccolta e ancora da qui alle unità operative
coinvolte nell’analisi.
Verrà attivata entro fine anno una banca dati in grado di contenere i dati provenienti dai vari
processori collegati alle stazioni, ai radar, e a quant'altro verrà acquisito per le necessità del
modello operativo. tale banca é attualmente in corso di definizione.
I problemi analizzati sono stati essenzialmente due: la trasmissione dei dati dalle stazioni ad un
centro di raccolta e l’inserimento in una banca dati accessibile ai gruppi operativi.
Mediamente la mole di dati attesa da una normale stazione che fornisca con cadenza oraria
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 103
informazioni su pioggia, temperatura, umidità e radiazione è di circa 0,5 Kbyte/giorno.
Per il dimensionamento della nostra rete (non più di una ventina di stazioni), questo trasferimento
potrà avvenire alla velocità di 256 Kb/secondo, cioè alle tipiche velocità di una linea ISDN, per
assicurare tempi di acquisizione contenuti entro una decina di minuti al massimo dal momento
della presa dati.
5.8.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
150000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
150000.00
5.9.1 - Titolo della ricerca:
Sviluppo di rivelatori a silicio per misura di direzione ed energia
di raggi gamma provenienti dallo spazio
5.9.2 - Ente Finanziatore:
5.9.3 - Responsabile della ricerca: P. Spinelli
5.9.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: C. Favuzzi, P. Fusco, N. Giglietto, N. Mirizzi, P. Spinelli
Ricercatori INFN: M. N. Mazziotta
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: M. Brigida, F. Giordano, F. Gargano, F. Loparco, S. Rainò
Personale tecnico INFN: F. Ceglie, M. Perchiazzi, A. Sacchetti
5.9.5 - Durata della ricerca:
5.9.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.9.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Scopo di questa ricerca è l'ottimizzazione delle prestazioni di un rivelatore a silicio di grande
superficie ed alta risoluzione spaziale ed energetica per la ricostruzione della direzione di arrivo e
l'energia di raggi γ provenienti dallo spazio. Questo rivelatore è in fase di sviluppo nell'ambito
dell'esperimento GLAST che sarà condotto su un satellite NASA operativo nel 2006. In questo
esperimento si intendono studiare diversi temi di astronomia γ e astrofisica delle particelle, quali
emissione γ galattica ed extragalattica diffusa, sorgenti localizzate di raggi γ , emissioni transitorie
di raggi γ ("gamma-ray burst"), studio di meccanismi di produzione ed accelerazione di raggi
cosmici, rivelazione di materia oscura. A tale scopo il rivelatore è stato progettato per raggiungere
risoluzioni angolari nella ricostruzione della direzione di arrivo dei gamma di 0.074°- 0.1°,
sensibilità di 1.6 x 10-9 cm-2 s-1 ad energie superiori a 100 MeV per un'esposizione di due anni, e
risoluzione energetica dell'ordine del 7% a 1 GeV/c. Per la rivelazione di burst di raggi γ
l'obiettivo è quello di raggiungere tempi morti di 20 microsecondi per evento, allo scopo di avere
un tempo morto di pochi % durante il periodo di tempo più intenso del burst. Questa peculiarità
dovrebbe essere fondamentale per la comprensione della fisica di questi eventi studiati con
risoluzioni temporali 500 volte meno spinte dalla missione spaziale EGRET e sulla cui origine il
dibattito scientifico è aperto e vivace.
Il nostro programma di ricerca intende ottimizzare gli algoritmi di ricostruzione spaziale ed
energetica dei raggi γ studiando in dettaglio la propagazione delle coppie elettrone-positrone nei
piani successivi di silicio del rivelatore, e la generazione del segnale elettrico rilasciato ed in
particolare la sua distribuzione sulle strisce adiacenti di raccolta del wafer di silicio. Diversi
programmi di simulazione per la generazione e la ricostruzione e dei segnali elettrici sono in fase
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 104
di messa a punto studiando la geometria degli elettrodi, le capacità di accoppiamento, il rumore
elettronico e di conseguenza diversi test sono in atto in laboratorio e su fascio per verificare le
prestazioni finali del rivelatore. A tal scopo intendiamo sviluppare un sistema di front-end e di
lettura dei segnali che abbia tempi di integrazione compatibili con i tempi morti di progetto, ma
che mantenga il rumore elettronico al livello del keV equivalente per ottimizzare la localizzazione
spaziale delle tracce (inferiore al centinaio di micron). Mettendo a punto un prototipo di un
rivelatore che abbia le stesse dimensioni in profondità di quello reale (18 piani consecutivi di
silicio) ma dimensioni trasversali contenute (4 wafers per piano), equipaggiato con elettronica di
lettura ad amplificatori VLSI, si testeranno con particelle cariche e gamma le proprietà di
ricostruzione di direzione e di risoluzione temporale del sistema, ottimizzando sia gli algoritmi sia
le caratteristiche temporali dell'elettronica.
5.9.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
Università di Bari, Politecnico di Bari,
Università di Trieste, Università di Udine
5.9.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
20000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
80000.00
Costo Totale
Euro
100000.00
5.9.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.9.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.9.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
5.9.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.9.7b - Obiettivi della ricerca:
Nella prima fase di questa attività sono stati messi a punto i programmi di simulazione della
generazione dei segnali elettrici e la loro distribuzione sulle strisce di raccolta dei wafer di silicio,
in funzione delle caratteristiche di progetto fissate per questo rivelatore. Questo tipo di analisi ha
consentito di ottimizzare tutti gli algoritmi di ricostruzione del vertice di conversione e della
direzione di arrivo del γ .
Nello stesso tempo sono stati implementati gli strumenti di calcolo per valutare l'energia raccolta
nel rivelatore a silicio e i metodi per integrare la risposta del calorimetro a CsI sottostante.
Allo scopo di testare in laboratorio le risoluzioni energetiche richieste, il gruppo di ricerca ha
messo a punto un prototipo di rivelatore a silicio di dimensioni trasversali di circa 20 x 20 cm2, ma
di profondità equivalente a quello reale (cioè realizzato con 18 piani di silicio intervallati da fogli
di tungsteno per convertire i gamma. Questo rivelatore, costruito con tecniche convenzionali (non
spazializzato), è stato equipaggiato con elettronica di front-end e testato con raggi cosmici e su un
fascio di fotoni implementato presso il P.S. del CERN. In questa fase sono stati utilizzati e testati
su fascio piani di tungsteno di spessore diverso (ordine delle centinaia di micron) per ottimizzare le
prestazioni rispetto alle previsioni di progetto, grazie anche ad una meccanica di sostegno
regolabile allestita per questo scopo.
Successivamente il gruppo di ricerca ha sviluppato l'elettronica di front-end e di read-out del
prototipo di rivelatore a silicio allo scopo di poterlo testare con raggi cosmici in sede e su un fascio
di γ implementato al P.S. del CERN.
Attraverso questi test sono state verificate le caratteristiche di progetto e tutti i programmi di
simulazione dei segnali elettrici e di ricostruzione spaziale ed energetica dei γ almeno in un range
dell'ordine di 1-10 GeV.
L'elettronica di amplificazione è basata su tecnica VLSI e attenzione particolare è stata dedicata
all'ottimizzazione delle caratteristiche di integrazione temporale del primo stadio allo scopo di
ridurre il rumore elettronico ma simultaneamente di contenere il tempo morto del dispositivo.
Infatti la figura di merito di questo rivelatore a silicio, rispetto ad altri rivelatori operanti nello
spazio (per esempio EGRET) per scopi analoghi è il ridottissimo tempo morto per evento (20
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 105
microsecondi) che consente di ridurre il tempo morto per l'acquisizione di gamma nella parte più
intensa e significativa del "burst" a poche unità percentuali. I canali da sviluppare saranno
dell'ordine di 20.000.
Il rivelatore è stato sottoposto, presso il P.S. del CERN, a fasci di γ ottenuti sia da pioni neutri da
reazioni di cambio carica di pioni negativi su polistirene, sia per bremsstrahlung di elettroni su una
targhetta di piombo e successiva deflessione ed analisi in momento dell'elettrone frenato. Tutta
l'area sperimentale è stata attrezzata con contatori Cerenkov e rivelatori di posizione per consentire
la misura. Al posto del calorimetro a CsI è stato usato un calorimetro al vetro piombo di 20 X0 di
profondità. Nonostante la sua inferiore risoluzione energetica, è stato comunque possibile stimare
la risoluzione energetica totale ottenuta scalando la risposte dei due dispositivi attraverso
correzioni a Monte Carlo.
L'attività futura che sarà svolta da tutte le unità del gruppo di ricerca prevede l'analisi dei dati
raccolti nei test sopra descritti, le verifiche di consistenza con le previsioni delle simulazioni, ed
eventuali modifiche progettuali sui tempi di integrazione degli stadi amplificatori o sulla geometria
e la meccanica del rivelatore.
5.9.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
20000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
80000.00
Costo Totale
Euro
100000.00
5.10.1 - Titolo della ricerca:
Sorgente laser di ioni
5.10.2 - Ente Finanziatore: INFN
5.10.3 - Responsabile della ricerca: A. Rainò
5.10.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: A. Rainò
Personale tecnico universitario: A. Boggia
5.10.5 - Durata della ricerca:
5.10.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
5.10.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L'obiettivo dell'esperimento SOLAI, in collaborazione con la Sezione INFN di Lecce, è lo studio e
la realizzazione di un generatore di ioni che utilizza la tecnica LIS ( Laser Ion Plasma ).
L'estrazione di ioni carichi da target solidi mediante opportuno fascio laser permette la
realizzazione di una sorgente di ioni molto versatile. E' possibile creare, in un brevissimo tempo,
una piuma di plasma da cui si possono estrarre ioni senza l'ausilio di alte temperature o
l'applicazione di campi ad alte frequenze. Modellando la forma della sorgente, il fascio estratto
può essere facilmente orientato e controllato in emittanza.
Questa tecnica è particolarmente indicata non solo per la generazione di fasci di ioni carbonio, utili
negli acceleratori per adroterapia, ma anche per tutte le sorgenti di ioni da target solidi.
Questo sistema permette di sostituire facilmente il tipo di ione generato cambiando semplicemente
il target.
Con l'apparato realizzato presso il Dipartimento di Fisica di Lecce, sono state eseguite prove di
estrazione di ioni di rame usando un laser UV di bassa energia. Con una opportuna barriera
elettrostatica sono state studiate le velocità di soglia dei tre stati di carica ad energie più basse.
Applicando un'alta tensione di estrazione sono stati accelerati gli ioni ottenendo correnti di 0,44
mA per il Cu+ e 16 microampere per gli ioni Cu+4 e Cu+5.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 106
Si può concludere che è possibile generare alte correnti di ioni da targhette solide utilizzando il
plasma prodotto da laser ad eccimeri.
5.10.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: INFN
5.10.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.10.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.10.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.10.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
V. Nassisi, A. Pedone, A. Rainò "Preliminary experimental results on an excimer laser ion source" Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research B 188(2002) 267-271
5.10.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
5.11.1 - Titolo della ricerca:
Rilevamento di campi elettromagnetici e loro interazione con materiali biologici
5.11.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
5.11.3 - Responsabile della ricerca: A. Rainò
5.11.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: A. Rainò, G. Brautti, T. Clauser
Personale tecnologo INFN: V.Variale
Personale tecnico universitario: Boggia Antonio
5.11.5 - Durata della ricerca: Biennale
5.11.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.11.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La Ricerca inizialmente è partita con l'obiettivo di rilevare l'intensità dei campi elettromagnetici sia
in ambienti lavorativi che nelle zone residenziali. In particolare ci si è interessati alla
determinazione della compatibilità ambientale della strumentazione presente nei laboratori di
ricerca e didattici. Successivamente si è pensato, sfruttando l'esperienza acquisita nelle ricerche
sugli acceleratori di particelle, di realizzare celle risonanti adatte per irradiare, con campi e.m. di
opportuna intensità, colture di batteri e cellule umane. Le frequenze dei campi e.m. RF sono state
quelle in uso nella telefonia mobile. Le prove sui batteri sono state eseguite in collaborazione con
il dipartimento di fisica e con quello di biologia dell'Università di Lecce. I risultati delle misure
son in corso di pubblicazione.
Durante quest'ultimo anno gruppo ha iniziato, con il Dipartimento di microbiologia della facoltà di
medicina, uno studio dei danni da radiazione su cellule umane. Gli studi che si stanno eseguendo
con un apparato a radiofrequenza, diverso dal precedente, stanno dando risultati interessanti. I
primi risultati parziali, eseguiti ad una frequenza di 1800 MHz, per tempi di irraggiamento di 10
minuti e con campi elettrici di circa 10 V/m, hanno fatto constatare una perdita di capacità
antibatterica dei linfociti.
I risultati interessanti ci hanno convinto a ricostruire la cavità di misura per migliorare il
rapporto segnale/rumore e quindi a riprogettare completamente l'apparato di misura.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 107
5.11.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.11.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
0.00
0.00
0.00
5.11.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.11.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.11.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
V. Nassisi, A. Pedone, A. Rainò "Preliminary experimental results on an excimer laser ion source" Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research B 188(2002) 267-271
Tesi di laurea: Domenico Sabatino "Sviluppo di un apparato sperimentale per l'analisi degli effetti indotti da campi
elettromagnetici su cellule umane".
5.11.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.11.7b - Obiettivi della ricerca:
Per il prossimo anno è previsto lo studio, utilizzando codici di calcolo opportuni, e la realizzazione
di una nuova cavità RF(cella TEM) per l'irraggiamento delle cellule biologiche cercando di
migliorare il rapporto segnale-rumore.
5.11.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
38000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
38000.00
5.12.1 - Titolo della ricerca:
Applicazioni di analisi non distruttive con fasci di neutroni nel campo della
sicurezza e dell'ambiente
5.12.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
5.12.3 - Responsabile della ricerca: G. D'Erasmo
5.12.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. D'Erasmo, E.M.Fiore
Ricercatori INFN: A. Pantaleo,V. Paticchio
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Università: D. Di Santo,M. Palomba
Dottorato di Ricerca in Fisica: B.Dalena, G. Simonetti
Personale tecnico universitario: L. Dell'Olio, N. Facchini
Personale tecnico INFN: G.Antuofermo, G. Iacobelli, M. Sacchetti. P. Vasta
5.12.5 - Durata della ricerca: 1998-2006
5.12.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 108
5.12.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Dal 1998 il gruppo di ricerca ,costituito da ricercatori del Dipartimento Interateneo di Fisica e della
Sezione INFN di Bari , e' impegnato nello sviluppo di sensori per mine interrate che utilizzano
tecniche nucleari. Tale programma di ricerca si e' sviluppato sulla base di programmi finanziati sia
a livello nazionale (INFN programma EXPLODET, MURST COFIN 99, Università di Bari ) e sia
livello internazionale(Contratto IST-2000-25237-Progetto DIAMINE (2001-2003)della UE).
Nell' ambito di tali attivita' sono state sviluppate competenze ed acquisito un patrimonio
strumentale da permettere una estensione del programma in campi diversi da quello della ricerca di
esplosivo interrato ma che necessitano di analisi non distruttive in situ.
L' obiettivo e' quello di realizzare la Proof of Principle sulla applicabilita' concreta delle tecniche
nucleari per analisi non distruttive con fasci di neutroni nei campi della sicurezza e dell'ambiente.
Si intende studiare l' impiego di tecniche basate sulla spettroscopia dei gamma prodotti da neutroni
per l' analisi elementale di campioni massivi in cui possono essere nascoste sostanze che si
vogliono evidenziare. Classico esempio è l' ispezione di un residuato bellico per identificarne il
contenuto (ad esempio esplosivo, agressivi chimici, prodotti chimici non agressivi...).
In questo tipo di analisi si utilizzano principalmente sorgenti di neutroni veloci, costituite da
sorgenti radioisotopiche come il 252Cf o Am-Be o da piccoli acceleratori (che producono neutroni
tramite reazioni D+T o D+D). I neutroni veloci hanno una grande capacità di penetrazione che
permette una analisi anche degli strati profondi del campione. A seguito dell' irraggiamento con
neutroni veloci vi e' una emissione pronta di radiazione gamma prodotta da reazioni inelastiche
seguita da una emissione ritardata dovuta a reazioni di cattura dei neutroni termalizzati nel mezzo.
Queste due componenti possono essere separate se la sorgente neutronica possiede una struttura
temporale. La radiazione gamma prodotta viene in parte attenuata nel mezzo stesso e puo' essere
analizzata da opportuni sistemi di rivelatori. A seconda della specifica applicazione la sensibilità
del metodo ed il tempo di misura puo' essere in parte ottimizzato con una opportuna scelta delle
transizioni gamma, del tipo di rivelatore gamma e della sorgente neutronica.
E’ in corso lo studio di fattibilità tecnica delle diverse applicazioni proposte sulla base dei
seguenti criteri:
a) Possibilita' concrete di misure in situ alla luce della legisglazione nazionale e verifica dei tempi
necessari per ottenere le licenze necessarie.
b) Determinazione delle transizioni gamma caratteristiche dei diversi elementi e delle sezioni
d'urto di eccitazione a seconda del diverso tipo di sorgente neutronica utilizzata. Definizione della
possibilita' di discriminare le diverse sostanze da identificare rispetto al fondo dovuto al materiale
in cui la sostanza e' nascosta.
c) Calcolo dei tempi necessari per l' identificazione delle diverse sostanze nascoste nei relativi
background, sviluppo dei codici di Monte Carlo per studiare l' ottimizzazione della geometria di
misura.
d) Presa di contatto con gli Enti interessati ai diversi campi di utilizzo delle tecniche proposte ed
eventualmente delle ditte.
e) Definizione della possibilita' di ottenere camioni e/o similanti chimici delle diverse sostanze,
acquisizione dei campioni.
Sono in corso tests di laboratori in sede, presso i Laboratori Nazionali di Legnaro dell’INFN e
presso il sito dell’Università di Pavia per definire i parametri sperimentali ottimali per la
rivelazione delle diverse sostanze, incluso la definizione del tipo di rivelatore (scintillatore o
HPGe). Creazione di una Library di spettri gamma relativi ai materiali monoelementali o composti
di interesse.
Progettazione del sensore per analisi in Situ.
Si prevede di effettuare alcuni tests sul campo con il trasporto del sensore e della sorgente di
neutroni. Parte dei tests verranno preliminarmente realizzati nell' area dei Laboratori Nazionali di
Legnaro.
5.12.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
INFN + Collaborazione nazionale e
internazionale
5.12.9 - Costo del progetto di ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 109
Finanziamento ottenuto
Eventuale cofinanziamento
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
50000.00
170000.00
220000.00
5.12.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
Contratto IST-2000-25237-Progetto DIAMINE (2001-2003)della UE.
5.12.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.12.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
1)G. Nebbia, M. Lunardon G. Viesti, S. Pesente,G.M. Romagnoli,M.Barbui, M. Cinausero,E. Fioretto, G. Prete,G.
D’Erasmo, M. Palomba, A. Pantaleo
“A large area scanning system using 14 MeV neutron tagged beams for non-destructive assays”
17th Int. Conf. On the Application of Accelerators in Research and Industry CAARI 2002 Denton. Texas USA
,12-16 Nov.2002
2)M.Lunardon, G. Nebbia,S. Pesente,G.M. Romagnoli,G. Viesti,M.Barbui, M. Cinausero,E. Fioretto, G. Prete,G.
D’Erasmo, M. Palomba,A.Pantaleo, I.Lazzizzera
“Development of a large area scanning system using tagged 14 MeV neutrons”
Frascati Physics Series vol.XXIX(2002)p.163-168
Workshop on Radiation Dosimetry:Basic Thechnologies Medical Application, Environmental Application
Rome(Italy)5-6 Feb.2002
5.12.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.12.7b - Obiettivi della ricerca:
Nell' ambito dei programmi di ricerca sugli esplosivi nascosti, il gruppo di ricerca nel
Dipartimento di Fisica ha attrezzato un laboratorio acquisendo attrezzature e competenze. In
particolare è stato attrezzato un Bunker presso i Locali dell’ex-acceleratore punto misura
equipaggiato con una sorgente di neutroni 252Cf (106neutroni al secondo). Inoltre, nell’ambito di
collaborazioni nazionali il gruppo di ricerca ha accesso a due ulteriori punti misura equipaggiati
presso i Laboratori Nazionali di Legnaro dell’INFN dove sono disponibili sia una sorgente di
neutroni radioisotopica (252Cf, 107neutroni al secondo), sia un acceleratore portatile della ditta
SODERN(Francia)da 100 kV per la produzione di neutroni tramite la reazione D+T e a un
ulteriore punto misura presso l’Università di Pavia dove è disponibile una sorgente elettronica
sigillata D+T.Nell’ambito della collaborazione è inoltre disponibile una attrezzatura completa per
spettroscopia gamma con l' utilizzo di scintillatori e di HPGe, di elettronica dedicata e di sistemi di
acquisizione (DAQ) sia per misure in laboratorio che per misure in campo su PC portatili. E'
quindi possibile realizzare con costi contenuti un programma di ricerca per studiare l' applicazione
delle tecniche su descritte nei campi il sistema di tracciamento sviluppato al CN.Si prevede quindi
di effettuare misure sul campo.
Prosegue la realizzazione dei codici di simulazione Monte Carlo, basati su GEANT3 (associato al
pacchetto MICAP per simulare il trasporto dei neutroni nella materia), allo scopo di analizzare
dettagliatamente le potenzialità del sensore e di ottimizzarne le prestazioni.
Si prevede di impiegare le tecniche sviluppate per la rivelazione di esplosivi interrati alle
problematiche proprie della sicurezza e dell'ambiente, ad esempio nella identificazione di depositi
di amianto.
5.12.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
100000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
100000.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 110
5.13.1 - Titolo della ricerca:
Contenuto gassoso e ionico in acque sotterranee.
5.13.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
5.13.3 - Responsabile della ricerca: P.F. Biagi
5.13.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: P.F. Biagi, A. Minafra, R. Piccolo
Personale tecnico universitario: D. Loiacono
5.13.5 - Durata della ricerca:
5.13.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.13.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La ricerca ha per scopo sia lo sviluppo delle tecniche di rilevamento quasi continuo del contenuto
di Radon (radiattivita' alpha) e altri gas e ioni disciolti nelle acque sotterranee che l'analisi e lo
studio dei dati raccolti in differenti aree.
L'obiettivo principale della ricerca e' l'individuazione degli eventuali contributi endogeni a tali
contenuti al fine di evidenziare sia effetti legati a processi tettonici locali, sia possibili apporti
dannosi per l'ambiente.
Lo studio condotto sui dati raccolti per più di un decennio in Kamchatka ha consentito di
evidenziare chiare correlazioni tra alcune anomalie rilevate nei parametri idrogeochimici e
l'avvento di forti terremoti. I risultati ottenuti sono stati presentati alla EUG(European Union of
Geosciences) General Assembly 2002.
5.13.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Università di Roma Tor Vergata, Università di
Foggia, Geophysical Service Kamchatka (Russia), United Institute of Earth's Physics (Russia)
5.13.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
1500.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
1500.00
5.13.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
Convenzione di Cooperazione nella Ricerca Scientifica tra l'Università di Bari e il Kamchatka
Department, Geophysical Service, Russian Academy of Sciences.
5.13.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
a)Strong earthquakes in Kamchatka and possible precursors,Bari, 5 Luglio 2002.
b)The 2001 eruption of Shiveluch volcano, Bari, 8 Luglio 2002.
5.13.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
P.F.Biagi(1),O.Molchanov(2),R.Piccolo(1),A.Minafra(1),A.Ermini(3),V.Capozzi(4),Y.M.Khatkevich(5)and
E.I.Gordeev(5), Co-Postseismic Hydrogeochemical Anomalies in a Volcanic Environment, Presentazione all'European
Geosciences Union General Assembly 2002.
(1)Department of Physics-INFM, University of Bari;(2)United Institute of the Earth’s Physics, Russian Academy of
Science;(3)Department of Physics and Energy Science and Technology, University of Roma Tor Vergata;(4)Medicin
Faculty-INFM, University of Foggia;(5)Kamchatka Geophysical Service, Russian Academy of Science.
5.13.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 111
5.13.7b - Obiettivi della ricerca:
L'attivita' di ricerca proseguirà secondo i seguenti punti:
1-Sviluppo della strumentazione e delle tecniche di misura.
2-Raccolta ed analisi dei dati idrogeochimici relativi all'Appennino centrale ed alla Kamchatka.
3-Individuazione di eventuali anomalie rispetto all'andamento normale.
4-Studio delle possibili connessioni fra le anomalie evidenziate e l'attività sismica locale.
5-Studio delle eventuali modifiche permanenti del chimismo e del conseguente danno ambientale.
5.13.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
3000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
3000.00
5.14.1 - Titolo della ricerca:
Emissioni elettromagnetiche e acustiche naturali
5.14.2 - Ente Finanziatore:
5.14.3 - Responsabile della ricerca: P.F. Biagi
5.14.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: P. F. Biagi, A. Minafra, R. Piccolo
Personale tecnico universitario: D. Loiacono
5.14.5 - Durata della ricerca:
5.14.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.14.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Lo scopo della ricerca è lo studio delle emissioni elettromagnetiche e acustiche dalle rocce
sottoposte a stress.
La ricerca si prefigge di:
1-ampliare le conoscenze delle emissioni elettromagnetiche e acustiche naturali;
2-individuare possibili variazioni anomale nelle emissioni;
3-studiare la possibile connessione delle anomalie con i processi tettonici locali;
4-studiare l'effetto delle predette emissioni sull'ambiente.
5.14.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Università di Roma Tor Vergata, University of
Sheffield
5.14.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.14.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.14.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.14.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
P.F. Biagi, A. Ermini, R. Piccolo, D. Loiacono and S.P. Kingsley, Electromagnetic signals related to micromovements
of limestone blocks: a test in karst caves of Central Italy, in Seismo Electromagnetics (Ed. M. Hayakawa and
O.Molchanov),TERRAPUB,Tokyo,81-86,2002.
5.14.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 112
Attività prevista per il 2004
5.14.7b - Obiettivi della ricerca:
Il programma di ricerca futura prevede:
1-il prosieguo della raccolta e analisi dei segnali elettromagnetici e acustici monitorati nella Grotta
Amare;
2-l'individuazione di possibili variazioni nella fenomenologia emettitiva connesse con processi
tettonici locali;
3-lo studio dell'effetto delle emissioni sull'ambiente.
5.14.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.15.1 - Titolo della ricerca:
Post-acceleratore lineare compatto di protoni
5.15.2 - Ente Finanziatore: INFN
5.15.3 - Responsabile della ricerca: A. Rainò
5.15.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: T. Clauser, A. Rainò
Personale tecnologo INFN: V. Variale
Personale tecnico universitario: A. Boggia
5.15.5 - Durata della ricerca: Due anni
5.15.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.15.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Tale esperimento, in collaborazione con ricercatori delle sezioni INFN di Napoli e di Milano,si
propone di progettare un post-acceleratore lineare compatto di protoni con energia iniziale di 30
MeV e estrazione 62 MeV.
Grande è l'interesse per tali acceleratori lineari compatti per ioni nei quali si utilizzano cavità a RF
con frequenze operative uguali o superiori a 3 GHz. Sono richiesti soprattutto per l'utilizzazione in
adroterapia, da inserire perciò negli spazi limitati delle strutture ospedaliere.
Partire da 30 MeV invece che da 60 Mev per la protonterapia è un passo di capitale importanza.
Infatti molti centri medici nel mondo sono attualmente attrezzati o stanno per attrezzarsi con
ciclotroni da 30 MeV destinati alla medicina nucleare.
L'utilizzo di una macchina acceleratrice di tale tipo, ossia funzionante a frequenze elevate,
comporta vari vantaggi quale la riduzione della potenza di alimentazione e la riduzione dei costi
della lavorazione meccanica, diventa invece più critica la tolleranza di lavorazione rispetto alle
strutture funzionanti a più bassa frequenza. La compattezza delle strutture acceleranti da studiare,
infatti, insieme con l'alta qualità richiesta al fascio per le particolari applicazioni a cui è destinato,
rendono, necessario uno studio dettagliato sia dei campi elettrici e magnetici, nelle cavità, che
della dinamica del fascio. Tali studi potranno essere eseguiti utilizzando opportuni codici di
calcolo.
Partendo da alcuni parametri fissati, come la frequenza e la configurazione della cavità, si esegue
la simulazione del trasporto del fascio per verificare la risposta delle variazioni di parametri quali
le tolleranze di lavorazione e l'accoppiamento tra le celle.
Attività svolta nel 2003 (giugno)
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 113
E' iniziato il progetto degli elementi base(mattonelle) costituenti i tank del modulo 30-35 MeV
secondo il nuovo disegno che consente la riduzione della potenza di alimentazione. Sono stati
studiati due tipi di mattonelle che differiscono per caratteristiche elettromeccaniche e che sono
stati comparati tenendo conto della maggiore o minore complessità di lavorazione e di
assemblamento per la brasatura.
E' stata progettata tutta la struttura da 30 a 62 MeV che è risultata composta da 5 moduli ognuno
dei quali ha un gradiente energetico medio leggermente superiore ai 10 MeV/m . La lunghezza
complessiva è di 3.08 m tenendo conto anche dell?ingombro dei bridge coupler. Il disegno prevede
che in ogni tank tutte le cavità siano uguali e abbiano le caratteristiche della cavità nominale
relativa all'energia media nel tank.
Sono state definite le caratteristiche dei quadrupoli (intensità di campo, lunghezza, etc). Questi dati
insieme a quelli precedentemente stabiliti delle cavità hanno permesso di studiare la dinamica
longitudinale e traversa
5.15.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.15.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
7500.00
0.00
7500.00
5.15.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.15.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.15.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
5.15.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.15.7b - Obiettivi della ricerca:
Dopo la realizzazione del progetto esecutivo, ci si propone di realizzare e testare un modulo
composto da due tank e un bridge coupler secondo le seguenti fasi :
1) lavorazione meccanica delle mattonelle e del bridge coupler;
2) test di radiofrequenza fredda per il tuning;
3) processi di brasatura di allineamenti di celle;
4) test di radiofrequenza fredda;
5) eventuale test di radiofrequenza calda.
Nella collaborazione, l'attività prevista per il gruppo di Bari é la seguente:
- simulazione della dinamica trasvesa del fascio nelle celle di accelerazione;
- partecipazione ai test di radiofrequenza in bassa potenza per il tuning ed ai test di radiofrequenza
alla potenza nominale.
5.15.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
15000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
15000.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 114
5.16.1 - Titolo della ricerca:
Processi naturali e disturbi nella propagazione delle onde radio LF e VLF
5.16.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
5.16.3 - Responsabile della ricerca: P.F. Biagi
5.16.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: P.F. Biagi, A. Minafra, R. Piccolo
Personale tecnico universitario: D. Loiacono
5.16.5 - Durata della ricerca:
5.16.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
5.16.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Lo scopo della ricerca è lo studio dei disturbi nella propagazione delle onde radio LF (150-300
kHz) e VLF (10-30 kHz)imputabili all'ambiente e all'attività sismica e vulcanica.
L'obiettivo principale è quello di definire una precisa relazione di causa-effetto fra le predette
cause e i disturbi nei segnali radio.
Negli ultimi anni i risultati principali con le onde radio VLF sono stati ottenuti in Russia e in
Giappone; quelli con le onde radio LF in Italia.
Tre stazioni di misura LF sono in funzione in Italia e due in Giappone. Cinque stazioni di misura
VLF sono attive in Giappone, tre in Russia ed una in Italia.
L'analisi dei dati raccolti ha evidenziato chiare correlazioni fra i disturbi nella propagazione delle
onde LF/VLF e l'attività sismica e vulcanica. Alcuni dei risultati ottenuti sono stati presentati alla
EUG (European Geosciences Union)General Assembly 2002.
5.16.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Università di Roma Tor Vergata, Università di
Foggia, University of Electro-Communications(Tokyo), United Institute of Earth's Physics
(Mosca)
5.16.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
1500.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
1500.00
5.16.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
a)Convenzione di Cooperazione nella Ricerca Scientifica tra l'Università di Bari e l'United
Institute of Earth's Physics, Russian Academy of Sciences (Mosca).
b)Programma Esecutivo di Collaborazione Scientifica e Tecnologica (Ministero degli Affari
Esteri) tra l'Italia (Università di Bari, Università di Foggia, Università di Roma Tor Vergata) e il
Giappone (Tokyo University of Electro-Communications, Chubu University, Chiba University).
5.16.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.16.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
1)P.F.Biagi and M. Hayakawa, Possible premonitory behaviour of LF radiowaves on the occasion of the Slovenia
earthquakes (M= 5.2-6.0-5.1) occurred on March-May 1998, in Seismo Electromagnetics (Ed. M. Hayakawa and
O.Molchanov),TERRAPUB, Tokyo, 249-253, 2002.
2)P.F.Biagi(a), R. Piccolo(a), V. Capozzi(b), A. Ermini(c), S. Martellucci(c)and C. Bellecci(c), Exalting in
Atmospheric Tides as Earthquakes Precursors, Presentazione alla EUG General Assembly 2002.
(a)Department of Physics-INFM, University of Bari;(b)Medicin Faculty-INFM, University of Foggia;(c)Department
of Physics and Energy Science and Technology-INFM, University of Roma Tor Vergata.
5.16.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 115
Attività prevista per il 2004
5.16.7b - Obiettivi della ricerca:
Il piano di ricerche futuro prevede:
1-il prosieguo della raccolta ed analisi dei dati ottenuti;
2-lo sviluppo delle modellistiche teoriche sugli effetti sismoelettromagnetici.
5.16.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
3000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
3000.00
5.17.1 - Titolo della ricerca:
Test di alimentazione dello stato di carica di ioni radioattivi
5.17.2 - Ente Finanziatore: INFN
5.17.3 - Responsabile della ricerca: V. Variale
5.17.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Brautti, T. Clauser, A. Rainò
Personale tecnologo INFN: V. Variale,G. Lamanna
Personale tecnico universitario: A. Boggia
Personale tecnico INFN: V. Valentino
5.17.5 - Durata della ricerca:
5.17.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
5.17.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
L’esperimento TASC (Test di Aumento Stato di Carica ) si propone di incrementare lo stato di
carica di un fascio di ioni radioattivi di Rb+ generato dall’apparato ISOL/TS installato presso
l’acceleratore CN di 7 MeV dei Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL). L’aumento dello stato di
carica del Rb+ potrà essere attuato attraverso il dispositivo di charge breeder finanziato
nell’ambito dell’esperimento BRIC, in gruppo5, per verificare l’aumento di efficienza nel charge
breeding che si può ottenere attraverso l’uso di un campo quadrupolare a rf (vedi BRIC report in
[1]). Il dispositivo è stato montato e messo sottovuoto presso i LNL ed, in questa prima fase, è
pronto per essere testato come sorgente ad alto stato di carica.
5.17.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.17.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
42.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
42.00
5.17.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.17.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.17.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 5.3 alla 5.4
Ulteriori pubblicazioni:
V. Variale, T. Clauser, A. Raino' and M. Claudione, ” BRICTEST: a Code for Charge Breeding Simulations”,
Conference Proceedings of EPAC 2002 Paris, France.
5.17.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 116
Attività prevista per il 2004
5.17.7b - Obiettivi della ricerca:
Si prevede il montaggio ed il potenziamento del dispositivo di charge breeder BRIC presso l'
acceleratore CN dei Laboratori Nazionali di Legnaro. Il potenziamento di tale dispositivo sarà
realizzato attraverso l'uso di un nuovo e piu' potente alimentatore di tensione per il collettore di
elettroni. Inoltre si provvederà a realizzare un nuovo supporto con ricoprimento in ferro per il
solenoide usato nel dispositivo in modo tale da ottimizzare la qualita del campo magnetico ed
evitare problemi di interferenza magnetica all'ambiente esterno.
5.17.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
32.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
32.00
5.18.1 - Titolo della ricerca:
Generazione di radiazione RF e monitoraggio "in vivo"
5.18.2 - Ente Finanziatore: MIUR: PRIN-COFIN 2002 (ex40%)
5.18.3 - Responsabile della ricerca: Biagi P.F.
5.18.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: Piccolo R., Minafra A.
5.18.5 - Durata della ricerca: 24 mesi
5.18.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
5.18.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Le differenti intensità e frequenze di un campo elettromagnetico rendono assai diverso il suo
comportamento per quel che concerne la interazione con i sistemi biologici. La banda di frequenza
impiegata per i principali servizi di telecomunicazione (radiazione RF) in Italia va dai 500 kHz ai
1800 MHz. Negli ultimi anni svariati esperimenti di laboratorio “in vivo” sono state effettuati al
fine di definire gli eventuali effetti sanitari che possono scaturire dall’interazione della radiazione
RF sui sistemi biologici. I risultati ottenuti, spesso contraddittori, non hanno risolto il problema in
maniera definitiva e ulteriori indagini si rendono necessarie al fine di incrementare la casistica
esistente. Il corretto prosieguo delle indagini suddette presuppone l’utilizzo di sistemi di
generazione e di monitoraggio della radiazione RF del tutto affidabili e sicuri.
5.18.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Università di Foggia, Università di Roma Tor
Vergata
5.18.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
14000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
32500.00
Costo Totale
Euro
46500.00
5.18.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.18.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.18.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
5.18.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 117
5.18.7b - Obiettivi della ricerca:
La ricerca verrà condotta mediante la realizzazione di una piccola (1m×1.5m×1m) camera
riverberante, sede di un campo elettromagnetico uniforme, con frequenza selezionabile nel range
500 MHz ÷ 1500 MHz e di densità di potenza variabile nel range 0.001 W/mq ÷ 10 W/mq. Detto
locale in cui verranno effettuati i test sul comportamento biomedico delle cavie, sarà provvisto di
impianto di condizionamento e di illuminazione in grado di riprodurre le condizioni ambientali
dell’arena, sede non irradiata delle cavie. Particolare cura verrà data alla precisa determinazione
dei vari parametri in gioco, quali la densità di potenza E.M., l’intensità del campo elettrico, la
temperatura, l’umidità e alla corretta definizione delle indagini sul comportamento delle cavie
irradiate e non. L'esperimento verrà condotto presso la Facoltà di Medicina dell'Università di
Foggia.
5.18.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.19.1 - Titolo della ricerca:
SMART: Structures and Materials for Advanced Radiation hard Trackers
5.19.2 - Ente Finanziatore: INFN
5.19.3 - Responsabile della ricerca: Creanza Donato
5.19.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: De Palma Mauro, Creanza Donato, Schiavulli Luigi
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Politecnico: Radicci Valeria
5.19.5 - Durata della ricerca: 3 anni
5.19.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Nuova
Ricerca Applicata
Prosecuzione
5.19.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Studio del danno da radiazione su rivelatori al Silicio e realizzazione di sensori in grado di
funzionare in condizioni di altissima luminosità.
Attività svolta:
•Studi di annealing su strutture di test e su rivelatori a microstrisce irraggiati con protoni di
diverse energie
•Studio dell'impatto dell'orientazione del cristallo sulla capacità interstrip e sul Noise di rivelatori
a microstrisce.
•Irraggiamento con protoni e neutroni di strutture di test esistenti.
5.19.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.19.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
4000.00
0.00
4000.00
5.19.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.19.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.19.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 118
Valeria Radicci, "Studio dei danni indotti da protoni e neutroni in rivelatori al silicio" - Tesi di dottorato.
5.19.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.19.7b - Obiettivi della ricerca:
•Caratterizzazione macroscopica delle strutture di test irraggiate (I-V, C-V, C-freq., CCE)
•Studi di annealing su strutture di test e su rivelatori a microstrisce irraggiati con protoni di
diverse energie
•Studio dell'impatto dell'orientazione del cristallo sulla capacità interstrip e sul Noise di rivelatori
a microstrisce.
•Irraggiamento con protoni e neutroni di nuove strutture di test.
5.19.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
21000.00
0.00
21000.00
5.20.1 - Titolo della ricerca:
Termoluminescenza applicata alla datazione di reperti archeologici e geologici
5.20.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
5.20.3 - Responsabile della ricerca: Minafra Antonio
5.20.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: Augelli Vincenzo, Ligonzo Teresa, Schiavulli Luigi, Valentini Antonio
Ricercatori CNR: Ambrico Marianna
Altri ricercatori coinvolti:
Dottorato di Ricerca in Fisica: Mariangela Nitti
Personale tecnico universitario: Loiacono Domenico, Casamassima Giuseppe
5.20.5 - Durata della ricerca:
5.20.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Nuova
Ricerca Applicata
Prosecuzione
5.20.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Una delle tecniche più utilizzate per la datazione di reperti sia archeologici sia geologici è la
termoluminescenza.
La presenza di isotopi radioattivi nel campione e nel terreno circostante quali U, Th e K40
generano, con il loro decadimento, elettroni che vengono intrappolati nei difetti presenti nella
matrice cristallina. Riscaldando il campione con una certa rampa in temperatura si provoca un
segnale di termoluminescenza dovuto alla ricombinazione radiativa dei portatori intrappolati.
Il segnale di termoluminescenza misurato è strettamente correlato alla dose di radiazione assorbita.
Dalla conoscenza della dose annua media assorbita si può risalire all’età del reperto o, per essere
più precisi, al tempo trascorso dall’ultimo trattamento termico ad alta temperatura a cui il reperto è
stato sottoposto, ad esempio cottura in forno nel caso di materiale ceramico. Questo trattamento
termico è quello che ha azzerato la situazione permettendo lo svuotamento delle trappole.
Considerazioni analoghe possono essere applicate a reperti geologici come strati sedimentari. In tal
caso l’azzeramento dell’orologio interno avviene per effetto della radiazione solare che provoca, in
maniera analoga al riscaldamento, uno svuotamento delle trappole.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 119
Si propone sia di mettere a punto un laboratorio per la datazione di reperti archeologici/geologici
quali ceramiche antiche, sedimenti; inoltre verrà avviata un'attività di ricerca su materiali a cui
possa essere applicata la TL come tecnica di datazione (tessere a base di vetro dei mosaici).
5.20.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.20.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
81000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
9000.00
Costo Totale
Euro
90000.00
5.20.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.20.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.20.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
5.20.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.20.7b - Obiettivi della ricerca:
La ricerca verrà condotta realizzando un sistema per la misura di spettri di termoluminescenza e
calibrandolo analizzando ceramiche di età nota.
La misura della dose naturale assorbita dal materiale verrà effettuata presso il laboratorio del prof.
Martini del Dipartimento di Scienza dei materiali dell’Università di Milano Bicocca.
Utilizzando tali dati si potrà arrivare alla datazione dei vari reperti e, quindi, alla calibrazione del
nostro sistema.
5.20.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
65000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
65000.00
5.21.1 - Titolo della ricerca:
Studio delle properietà chimico-fisiche di film di melanina
5.21.2 - Ente Finanziatore:
5.21.3 - Responsabile della ricerca: Biagi PF
5.21.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: A. Minafra
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): V. Capozzi (PO Università di Foggia)
Altro (specificare): R. Cicero (PO Università di Bari)
Altro (specificare): A. Gallone (Ricercatore Università di Foggia)
Assegno di ricerca Università: G. Perna
Personale tecnico universitario: D. Lojacono, G. Casamassima
5.21.5 - Durata della ricerca:
5.21.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Nuova
Ricerca Applicata
Prosecuzione
5.21.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La melanina è un pigmento di origine biologica che riveste un ruolo fondamentale negli organismi
viventi. Principalmente, la melanina, oltre a svolgere una funzione protettiva contro la radiazione
solare, ha anche una funzione di termoregolazione. Inoltre, la melanina contenuta in alcuni organi
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 120
(es. fegato, milza) svolge funzioni immunitarie ancora del tutto sconosciute. La conoscenza delle
proprietà fisiche della melanina (quali, ad esempio, la sua struttura elettronica ed il meccanismo di
interazione di questo composto con la radiazione UV) è fondamentale per comprendere
pienamente la sua importanza negli organismi viventi.
Lo scopo di questa attività di ricerca è quello di studiare le proprietà fisiche sia della melanina
sintetica sia della melanina naturale, estratta da melanosomi di pelle, fegato e milza di Rana
Esculenta L. Tale melanina sarà depositata mediante processo di sedimentazione su substrati di
quarzo, in modo da ottenere film aventi diverso spessore, controllabile in base alla durata del
processo di sedimentazione e della concentrazione della sospensione delle particelle
submicrometriche di melanina.
5.21.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Facoltà di Medicina e Chirurgia dell'Università
di Foggia, Dipartimento di Biochimica Medica e Biologia Medica dell’Università di Bari
5.21.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.21.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.21.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.21.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
5.21.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.21.7b - Obiettivi della ricerca:
Sui film di melanina verranno effettuate misure di assorbimento ottico, luminescenza e
spettroscopia Raman.
Le misure di assorbimento permetteranno di ottenere la curva di assorbanza ed eventuali bande di
assorbimento nell'intervallo spettrale dal UV al vicino IR. Gli spettri di assorbimento saranno
analizzati con i modelli teorici esistenti in letteratura, allo scopo di determinare il “gap” ottico
fondamentale, che è in relazione con la struttura polimerica della melanina. Le misure di
luminescenza permetteranno di ottenere le energie corrispondenti a varie transizioni elettroniche
permesse all’interno dei gruppi molecolari del biopolimero. Tali misure sono anche utili per
evidenziare la eventuale presenza di aggregati (clusters) nanometrici e stabilirne
approssimativamente le dimensioni. Le misure di spettroscopia Raman permetteranno di ottenere
le energie corrispondenti ai modi vibrazionali e quindi ai legami chimici presenti nella struttura dei
film di melanina. Poiché gli atomi ed i gruppi atomici che costituiscono la melanina hanno energie
vibrazionali caratteristiche e dipendenti dai legami chimici che intercorrono fra di essi, le misure di
spettroscopia Raman sono importanti per determinare la struttura chimica e morfologica della
melanina.
5.21.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 121
5.22.1 - Titolo della ricerca:
Sviluppo di una bilancia per la misura di campi gravitazionali quadrupolari di
bassissima frequenza.
5.22.2 - Ente Finanziatore:
5.22.3 - Responsabile della ricerca: G. Brautti
5.22.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: G. Brautti
Personale tecnico universitario: A.Boggia
Personale tecnico INFN: V.Valentino
5.22.5 - Durata della ricerca:
5.22.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
5.22.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Si propone di costruire un prototipo di antenna-bilancia capace di rivelare la componente
quadrupolare di campi gravitazionali di frequenza 10-5 – 10-1 Hz, di origine extraterrestre. Tali
campi sono generati come campi di prossimità dalla luna e dal sole, causando le maree terrestri.
Tuttavia possono essere prodotti da onde gravitazionali emesse da stelle binarie, o da coppia
stella-buco nero, in fase quasi stazionaria od in fase di collasso gravitazionale. Si noti che antenne
in questo range attualmente non esistono, per cui anche un’attività esplorativa è particolarmente
utile.
5.22.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
5.22.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
5.22.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
5.22.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
5.22.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 5.5 alla 5.6
5.22.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
5.22.7b - Obiettivi della ricerca:
2003 Costruzione del contenitore da vuoto e del pendolo
2004 Sistema di acquisizione ed elaborazione dati
2005 Esecuzione di calibrazioni e misure
Pubblicazioni attinenti alla ricerca
G.Brautti and D.Picca, , The sensitivity of antennas for gravitational wave detection, Int.Journ. of
Modern Phys. 17(2002)327.
G.Brautti and D.Picca, , Thermal stimulation of gravitational wave anteennas, Int.Journ. of
Modern Phys. 17(2002)1111.
5.22.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 122
6. Fisica planetaria con tecniche spaziali
6.1.1 - Titolo della ricerca:
Interferometria Radar per osservazioni planetarie
6.1.2 - Ente Finanziatore:
6.1.3 - Responsabile della ricerca: L. Guerriero
6.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M.T. Chiaradia ,V. Del Gaudio
Ricercatori CNR: A. Refice, P. Blonda, G. Pasquariello, N. Veneziani, J. Wasowski, M. Parise
Altri ricercatori coinvolti:
Assegno di ricerca Politecnico: Fabio Bovenga
Assegno di ricerca Politecnico: R. Nutricato
Altro (specificare): Rachid Rahmoune (CO.CO.CO.)
Altro (specificare): Domenico Conte (Borsa di studio)
6.1.5 - Durata della ricerca:
6.1.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
6.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
I sistemi di osservazione capaci di generare immagini a partire da radiazione elettromagnetica nel
campo delle microonde hanno assunto un ruolo fondamentale nella ricerca astrofisica e
cosmologica (Radioastronomia, VLBI), nella Planetologia medianti sistemi RADAR (Missione
Magellan per l'osservazione della superficie di Venere, Missione Cassini per lo studio di Titano nel
sistema di Saturno, ecc.). Anche lo studio del pianeta Terra vede l'impiego dei sistemi a
microonde. Sistemi passivi, come i Radiometri a microonde, permettono la determinazione di
molte caratteristiche fisiche della superficie del pianeta (temperatura, natura dei ghiacci, ecc.)
mentre i sistemi attivi (Radar) permettono l'osservazione della superficie del mare e delle terre
emerse anche in condizione di totale copertura nuvolosa o di assenza di illuminazione solare. I
sistemi a microonde attivi consentono anche la determinazione delle mappe dei venti sulle
superfici oceaniche, e la determinazione dei campi del moto ondoso, in direzione e ampiezza. Per i
sistemi Radar da satellite, la risoluzione geometrica viene garantita realizzando antenne "virtuali"
con tecniche di apertura sintetica. Sono infatti commerciali i sistemi di osservazione satellitare
SAR con risoluzione geometrica di circa 10 metri (ERS-1, ERS-2, RADARSAT, ecc.) e si prevede
la disponibilità prossima di sistemi con risoluzione di 1 metro.
Il mantenimento della coerenza della radiazione retro-diffusa dalle singole celle di risoluzione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 123
geometrica per tempi confrontabili con quelli tra osservazioni successive consente anche la
realizzazione di interferometri virtuali, utilizzando coppie di osservazioni da passaggi successivi
dello stesso sensore sulla zona di osservazione. Ciò porta alla realizzazione di interferogrammi
SAR con geometria delle frange che dipende dalla forma geometrica della superficie riflettente. Di
grande interesse risulta quindi la possibilità di ottenere rilievi cartografici di dettaglio per lo studio
della superficie terrestre in aree non ben conosciute. Inoltre la possibilità di impiegare
l'informazione combinata da più interferogrammi, consente di rivelare movimenti al suolo lungo la
direzione di osservazione del satellite (LOS) dell'ordine della lunghezza d'onda (5.3 cm). Questa
possibilità rende particolarmente appetibile tale tecnologia per il monitoraggio della superficie
terrestre in corrispondenza di moti franosi, bradisismi e dislocazioni dovute a terremoti.
Diversi progetti sono stati sottoposti e finanziati negli anni passati da enti ed agenzie nazionali ed
internazionali (ASI, ESA, NASA, ENEA, European Commission) riguardanti lo studio di
fattibilità di un sistema di monitoraggio satellitare di aree caratterizzate da pendii instabili e quindi
ad alto rischio di eventi franosi. L'esperienza maturata in questo settore ha dimostrato come
l'analisi di fenomeni che interessano aree relativamente piccole e tipicamente incoerenti nel tempo
quali quelli franosi e' molto ardua con i metodi interfeormetrici differenziali "convenzionali". Si
sta quindi dirigendo l'attenzione verso metodologie alternative, che permettono ad esempio di
studiare la storia di fase di singoli punti diffusori (detti "scatteratori permanenti") su ampi intervalli
temporali, e senza le restrizioni sulle baseline spaziali e temporali imposte dalla necessità di avere
alta coerenza su aree macroscopiche.
L'attività del gruppo si è articolata in diverse direzioni.
Vari progetti sono stati approvati da enti nazionali ed internazionali (ASI, ESA, NASA, ENEA,
European Commission), riguardanti il monitoraggio di zone di interesse geomorfologico (frane,
movimenti geosismici) tramite le tecniche differenziali. Nell'ambito di tale filone di ricerca
l'attività di ricerca si è articolata nello sviluppo e test di metodologie di elaborazione sofisticate,
quali quella degli "scatteratori permanenti"; studi sull'umidità del suolo, intesa sia come indizio
indipendente del riattivarsi di zone in frana, sia attraverso un suo possibile legame con l'umidità'
profonda legata ai livelli di falda; "fusione" intelligente di dati ancillari e tematici attraverso
ambienti GIS (Geographic Information Systems).
Più in dettaglio si è approfondita da un punto di vista teorico la tecnica dei Permanent Scatterers
(PS) e si è realizzato uno strumento software prototipale per l'analisi della sovrapposizione
coerente di un gran numero di interferogrammi differenziali: stima e sottrazione del termine
atmosferico, stima dell'errore sulla quota, estrazione di punti ad alta coerenza di fase (PS) e analisi
del termine di fase (e quindi di movimento) lungo un intervallo di tempo di 8 anni. Nell'ambito di
tale attività si è indagata la possibilità di rendere più efficace la tecnica in contesti più critici
caratterizzati da topografia variabile, copertura vegetale e scarsità di strutture antropiche. In
particolare si è investigata una nuova procedura di estrazione dell’informazione di movimento per
mezzo dell’algoritmo dell’Independent Component Analysis. Risultati preliminari sono stati
ottenuti utilizzando sia dati simulati che dati reali, col vantaggio di non dover imporre alcun
modello preliminare per la deformazione.
Inoltre il software interferometrico DORIS (Delft Object-oriented Radar Interferometric Software)
è stato analizzato in dettaglio e modificato al fine di poter processare dati ERS e generare
interferogrammi differenziali su cui applicare l’analisi dei PS. Il pre-processing interferometrico,
infatti, va realizzato in maniera opportuna evitando filtraggi in banda che cancellino informazione
comune e prestando attenzione alle operazioni di coregistrazione di immagini con baseline
spazio/temporali elevate.
IL progetto ASI-PQE2000 è stato portato a termine ed ha permesso di sperimentare la possibilità
di realizzare un’ implementazione parallela dell'algoritmo dei PS che da un punto di vista
computazionale risulta essere assai oneroso a causa della gestione contemporanea di numerose
immagini SAR. L'implementazione è stata realizzata in ambienti di programmazione di tipo
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 124
SKELETON: prima SKIE e successivamente, in forma di pseudo-codice , ASSIST.
Il test site di Caramanico Terme è astato oggetto di approfondita analisi per mezzo della tecnica
dei PS. In particolare al fine di testare la catena dei PS in condizioni controllate e favorevoli, è
stata selezionata un’area pianeggiante intorno alla città di Sulmona (all’interno dello stesso Frame
ERS cui fa riferimento Caramanico Terme). I PS identificati hanno una densità sufficiente (20
PS/Km2) per realizzare con successo le procedure di stima e sottrazione della componente
atmosferica e dell’errore sul DEM. Il campo di velocità calcolato presenta un andamento uniforme
e nullo della deformazione, così come ci si attendeva. L’analisi è stata poi spostata Nell’intorno di
Caramanico, in una zona montagnosa, densamente vegetata e soggetta a fenomeni franosi.
L’analisi in queste condizione più critiche si è dimostrata molto più difficile ed i risultati
preliminari sono ancora oggetto di interpretazione congiuntamente al teem di geologi che fanno
parte del progetto LEWIS.
Nell’ambito di un progetto ASI è stata portata a termine un’analisi preliminare dell’efficacia della
futura missione ASI Cosmo Sky Med ( CSM ) per applicazioni al monitoraggio di fenomeni
franosi. Tale missione prevede una costellazione di satelliti con sensore SAR in banda X, che
permetterà di ottenere una risoluzione spazio/temporale più alta rispetto ai satelliti attualmente
impiegati per applicazioni interferometriche. L’aspetto più problematico è l’utilizzo della banda X
che rappresenta una novità in questo tipo di applicazione e che risulta più problematica a causa di
una maggiore sensibilità alla decorrelazione temporale del segnale.
6.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
6.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
Eventuale cofinanziamento
Euro
Costo Totale
Euro
0.00
0.00
0.00
6.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
6.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
6.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
F. Bovenga, A. Refice, S. Stramaglia, D. Conte <<Phase Unwrapping by means of scaling information and global
optimization algorithms>>,
Proc. of 9th International Symposium on Remote Sensing, 22-27 Septeber 2002 Aghia Pelagia, Crete, Grecia.
F. Bovenga, A. Refice, R. Nutricato, G. Pasquariello, G. De Carolis
<<Automated Calibration of
Multi-Temporal ERS SAR Data >>, IEEE IGARSS 2002 ,Proc. of IGARSS 2002, June 24-28 2002, Toronto, Canada.
A. Refice, F. Bovenga, S. Stramaglia, D. Conte << Use of scaling information for stochastic atmospheric absolute
phase screen retrieval >>, IEEE IGARSS 2002, Proc. of IGARSS 2002, June 24-28 2002, Toronto, Canada.
R. Nutricato, F. Bovenga, A. Refice, << Optimum Interpolation and Resampling for PSC Identification >>, IEEE
IGARSS 2002, Proc. of IGARSS 2002, June 24-28 2002, Toronto, Canada.
J. Wasowski, A. Refice, F. Bovenga and R. Nutricato, “On the Applicability of SAR Interferometry Techniques to the
Detection of Slope Deformations”, Proceedings of 9th IAEG Congress, Durban, South Africa, 16-20 September 2002.
6.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 125
6.1.7b - Obiettivi della ricerca:
Gran parte delle attività di ricerca svolte nell'anno in corso saranno continuate nel successivo.
Un grosso carico di lavoro sarà portato a termine nell'ambito del progetto LEWIS (Landslide
Early-Warning Integrated System), un progetto finanziato dalla comunità europea nell'ambito del
V Programma Quadro per il quale il gruppo di telerilevamento del Dipartimento di Fisica ha il
ruolo di coordinare un gruppo di partner italiani e stranieri: CNR-IESI (Istituto Elaborazione
Segnali e Immagini), CCRS (Canada Centre for Remote Sensing), University of Surrey,
CNR-CERIST (Centro Studi sulle Risorse Idriche e la Salvaguardia del Territorio), OSUB
(Osservatorio Sismologico dell’Università di Bari), NOA (National Observatory of Athens),
SILOGIC, Planetek Italia, Altamira Information, Provincia di Foggia, Regione Puglia, Regione
Piemonte, GSCP (Greek Ministry of Civil Protection). Lo scopo del progetto, che avrà la durata di
tre anni, è quello della creazione di un sistema prototipale di allarme per eventi franosi rivolto ai
cittadini e basato sul monitoraggio periodico del territorio da satellite e sulla possibilità di rivelare,
dall'analisi dei dati acquisiti, cambiamenti correlati con lo scatenarsi della calamità.
Il gruppo di Telerilevamento ha il ruolo operativo di mettere a punto lo strumento di estrazione
dell'informazione di movimenti millimetrici da serie temporale SAR (ERS-1/2 , ENVISAT). In
questa direzione si avvarrà dell'esperienza pregressa nel campo dell'interferometria SAR e nella
sperimentazione avviata ormai da un paio di anni in stretta collaborazione con geologi e
geotecnica, relativa all'applicazione di tale tecnologia satellitare al monitoraggio dei pendii
instabili.
In sintesi, si pensa di approfondire i seguenti aspetti della ricerca:
1) Sviluppo e perfezionameto di algoritmi per l'analisi di serie di immagini SAR (ERS/ENVISAT)
che impiegando in maniera efficiente tutto il contenuto informativo presente (informazione di fase,
ampiezza, coerenza, e loro variazioni rispetto ad ogni possibile accoppiamento delle immagini)
realizzino una stima dei contributi delle diverse sorgenti concorrenti (errori di processing, errori
sul modello digitale del terreno di riferimento, segnale atmosferico) ed estraggano l'informazione
di movimento al suolo. L'algoritmo già implementato per l'individuazione e l'analisi dei PS sarà
oggetto di approfondimento integrando i risultati derivanti dalla sperimentazione sullo rotolamento
di fase e aggiornando le procedure di stima con tecniche più raffinate. Parallelamente sarà
investigata l’efficienza in aree non urbane di un algoritmo alternativo noto come SBAS (Small
Baseline Subset Approach).
2) Studio di procedure ottimizzate di processamento inteferoemtrico di coppie di immagini ERS
con alti valori di baseline spazio/temporale. In particolare Sarà investigata una procedura di
coregistrazione di queste immagini realizzata in passi successivi che coinvolgano immagini a
baseline più piccole.
3) Implementazione di un algoritmo di srotolamento di fase interferometrica che lavi su dati
distribuiti su griglia sparsa. L’implementazione di Costantini del Minimum Coast Flow (MCF)
sarà inizialmente seguita per poi cercare eventuali soluzioni che si adattino in modo efficiente al
caso specifico dei PS.
4) Nell'ambito del progetto FIRB-GRID, il software che implementa tutta la catena di processing
interferometrico e la successiva analisi dei PS, sarà oggetto di studio e revisione al fine di poterlo
rendere operativo in un ambiente di tipo GRID.
5) Nell'ambito del progetto LEWIS il Dipartimento di Fisica dovrà processare ed analizzare i dati
relativi al secondo sito identificato come area test e situato in Grecia intorno al paesi di
Panagopoula. L'elaborazione riguarderà alcune decine di immagini ERS, ancora in fase di
selezione, e sarà relativa alla sola parte di estrazione e studio dei PS. Le tecniche ed il software
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 126
messi a punto nella sperimentazione teorica saranno testati e impiegati in questa fase.
6.1.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
6.2.1 - Titolo della ricerca:
Impiego di dati da sensori orbitanti per l'estrazione di parametri ambientali
6.2.2 - Ente Finanziatore:
6.2.3 - Responsabile della ricerca: F. Posa
6.2.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: F. Posa
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): C. Notarnicola (Co.Co.Co.)
Altro (specificare): V. Sabatelli (E.N.E.A)
Altro (specificare): A.C.D'Alessio (collaboratore esterno)
Altro (specificare): M. Angiulli (assegno di ricerca CNR IFAC)
Assegno di ricerca Politecnico: G. Cappelluti
6.2.5 - Durata della ricerca:
6.2.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
6.2.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Questa attività si inquadra in programmi di collaborazione nazionali ed internazionali:
1)"Impiego di Dati da Sensori Orbitanti per l'Estrazione di Parametri Ambientali", coordinato dal
Prof. F. Posa e finanziato dall'ASI;
2)"Titan Radar Mapping " approvato dalla NASA e dall'ESA, coordinato dal Dr. S. Wall del JPL
ed in parte finanziato dall'ASI;
3)"Retrieval of Soil Moisture using ASAR Data", approvato dall'ESA, coordinato dal Prof. T. Le
Toan del CESBIO ed in parte finanziato dall'ASI;
4)"HYDRO-POL - A Spaceborne polarimetric radar-radiometer for land hydrology and ocean
salinity" coordinato dal dott. Pampaloni del CNR-IROE e dal Prof. E. Njoku del JPL.
L'obiettivo principale di questo ramo della ricerca è la possibilità di stimare parametri geofisici da
immagini telerilevate con sensori operanti nel dominio delle microonde. Questi sensori possono
essere montati su piattaforme mobili, come satelliti o aerei, e su piattaforme fisse.
I parametri terrestri di maggiore interesse sono l'umidità dei suoli, la rugosità ed in caso di terreni
vegetati, l'indice di vegetazione.
Il processo con il quale si stimano i parametri superficiali a partire da misure effettuate con sensori
orbitanti è noto con il termine di inversione.
Esistono numerosi modelli di diffusione elettromagnetica che sono in grado, a partire da
determinate condizioni superficiali, di prevedere la risposta del suolo in seguito all'interazione con
i fasci radar e anche modelli con una realistica parametrizzazione dei suoli naturali.
Naturalmente, questi modelli devono essere validati e da qui nasce l'esigenza di effettuare
campagne di misura, dove si possono misurare sia i parametri caratteristici del suolo che la risposta
radar. Durante lo svolgimento delle campagne, per le misure in situ vengono impiegati: uno
scatterometro sviluppato nel laboratorio hardware del Dipartimento, un TDR (Time Domain
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 127
Reflectometer), rugosimetri ad aghi e laser per la valutazione della rugosità, misure pedologiche
del terreno. Queste ultime mirano alla stima dell'umidità e tessitura del suolo.
In questo contesto sono utilizzati principalmente due metodologie, una basata sull'utilizzo di reti
neurali e l'altra su un approccio di tipo statistico (approccio bayesiano).
Nella stima di parametri mediante reti neurali si utilizza una rete di tipo MLP (Multi Layer
Perceptron) con il modello e.m. IEM (Integral Equation Model) o altri modelli, che tengano in
conto una descrizione multiscala della superficie, implementati in modo da considerare valori
realistici riscontrabili in natura su suoli nudi. Per l'inversione del modello diretto, si utilizza una
rete neurale in modo che, a partire dagli input costituiti dai coefficienti di backscattering, possa
calcolare i corrispondenti parametri in output. Per le configurazioni più semplici, si attendono
errori di inversione dei singoli parametri (rms) anche maggiori ai passi usati per far variare gli
stessi in fase di generazione dati. Una riduzione degli errori si avrà con l'utilizzo di una
configurazione più ricca di informazione come quella contenente dati a doppia polarizzazione,
doppio angolo. Verrà fatta una valutazione dell'approccio seguito mediante studi di sensibilità,
mentre l'addestramento della rete richiederà una scelta ottimale dei pesi della rete.
Le metodologie bayesiane offrono la possibilità di integrare due o più sorgenti differenti di
informazione, modelli e dati. Inoltre si possono combinare informazioni a priori su un numero
arbitrario di parametri con modelli complessi, per ottenere stime probabilistiche su questi
parametri.
L'impiego di questa tecnica risulta particolarmente utile nell'estrazione di grandezze geofisiche da
immagini telerilevate. Infatti l'efficacia dei metodi tradizionali diminuisce all'aumentare del
numero dei parametri da stimare, soprattutto per problemi legati alla non linearità tra la risposta del
sensore ed le caratteristiche della superficie.
Al contrario le procedure sviluppate a partire dal teorema di Bayes sono in grado di generare
distribuzioni di probabilità per tutti i parametri presenti nel modello, e concettualmente esse
rappresentano la "mancanza" di conoscenza riguardo a quel parametro e la sua variabilità.
Il passo fondamentale nell'inferenza bayesiana è la definizione della funzione di probabilità a
posteriori basata sulla conoscenza di data set composti dai valori misurati sia dei parametri
superficiali che delle corrispondenti misure telerilevate.
Successivamente tramite un'integrazione numerica o analitica, è possibile risalire alla distribuzione
di densità che governa la particolare grandezza di interesse, e da essa infine determinare il suo
valore atteso e la varianza.
Un ulteriore obiettivo, nel quale il gruppo si è impegnato, è stato quello di simulare la risposta
elettromagnetica degli scenari previsti per la superficie della maggiore luna del sistema saturniano,
Titano, che si otterranno con il Radar montato a bordo della navicella Cassini-Huygens. In questo
lavoro si è caratterizzato il coefficiente di backscattering, analizzandone le variazioni rispetto ai
parametri legati alle proprietà superficiali di tre diversi scenari superficiali ipotizzati per Titano,
ovvero: oceani o laghi di metano liquido; una superficie solida formata da ghiaccio d'acqua; una
superficie solida formata da ghiaccio misto (acqua più ammoniaca). In particolare nell'anno 2004 è
previsto l'arrivo della sonda su Titano e si potrà iniziare un'analisi dei dati sperimentali in
confronto con quelli teorici.
Attivita' svolta nell'anno precedente:
La nostra attenzione si è concentrata maggiormente sulla stima dell'umidità superficiale dei suoli
nudi, utilizzando tecniche della "data fusion". Nell'ambito di questa tecnica, le informazioni
utilizzate possono essere di varia natura da misure di energia fino ad elementi simbolici e
descrittivi. Infatti, volendo superare le limitazioni imposte da ciascun strumento in termini di
precisione e di risultati, l'utilizzo simultaneo di più fonti consente di meglio individuare e
caratterizzare i parametri da estrarre dai dati telerilevati.
Partendo da questa precisazione e muovendosi nella direzione di una migliore qualità del
parametro estratto, l'umidità dei suoli è stata analizzata e stimata sia partendo da valori puntuali
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 128
acquisiti con un radar scatterometro posizionato al suolo. In questa procedura gli errori di
inversione sono notevolmente ridotti se vengono introdotte informazioni ottenute in modo
indipendente dai dati telerilevati, nella fattispecie valori simulati provenienti da un modello
idrologico del terreno.
Inoltre, stime dell'umidità effettuate a partire da data sets sperimentali, che comprendono ad
esempio differenti dati telerilevati come coefficienti di backscattering e temperature di brillanza,
indicano che l'uso simultaneo di queste misure fornisce valori affidabili dell'umidità dei suoli con
un intervallo di valori vicini rispetto alla misura del parametro di circa 10%. L'estrazione dei
parametri è stata effettuata con un algoritmo basata su tecniche bayesiane.
Lo stesso è stato applicato in modo esteso ad immagini SAR per stimare l'evoluzione dei valori di
umidità di un suolo nudo di cui era nota la verità a terra, dimostrando la possibilità di una notevole
discriminazioni delle variazioni dell'umidità all'interno dello stato campo in base a diverse
condizioni di pendenza e di intervento umano.
Infine è nella fase iniziale la messa appunto dell'uso di dati telerilevati nella regione del visibile e
dell'infrarosso per la caratterizzazione di siti inquinati quali discariche e zone sedi un tempo di aree
industriali. Un primo risultato mostra che questi siti hanno una firma spettrale abbastanza stabile
temporalmente rispetto alla parte restante del territorio. Tale caratteristica, dopo essere stata
ulteriormente verificata, potrebbe essere uno strumento efficace di indagine del territorio.
Missione Cassini
E' stato implementato il metodo delle equazioni integrali (IEM) di Fung per superfici frattali nei
casi degli scenari possibili previsti per Titano.
Questo consente di considerare superfici con valori di rugosità più elevata rispetto al caso in cui si
adoperi l'approssimazione di piano tangente del metodo di Kirchhoff e la possibilità di ottenere
simulazioni per le acquisizioni previste dalla sonda Cassini ad alti angoli di incidenza.
Queste simulazioni forniscono una migliore discriminazione fra i differenti scenari.
6.2.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: ASI, CNR, CESBIO (Francia), JPL (Usa)
6.2.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
6.2.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
6.2.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
6.2.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002: dalla 6.1 alla 6.1
Ulteriori pubblicazioni:
C.Notarnicola, "Multisensor Data Fusion for Soil Physical Parameters Extraction", tesi di dottorato (XIV ciclo),
febbraio 2002
C. Notarnicola, F. Posa, "Development of an algorithm for the Bayesian fusion of multi-angle, multi-polarisation and
multi-frequency remotely sensed data", Proc. of the 22nd EARSel Symposium, Prague 4-6 June 2002, Millpress, T.
Benes Editor, p. 279-286.
C. Notarnicola, F. Posa "Extraction of Soil Parameters: Two Case Studies using Bayesian Fusion of Multiple Sources
Data", Proc. (CD-Rom) IGARSS 2002 24-28 Giugno, Toronto, Canada.
P. Pampaloni, P. Castracane, F. De Biasio, G. Decarolis, D. Entekhabi, P. Ferrazzoli, L. Guerriero, Y, Kim, G.
Macelloni, E. Njoku, C. Notarnicola, F. Mattia, S. Paloscia, G.Pasquariello, N. Pierdicca, F. Posa, G. Satalino, S.
Zecchetto "HYDRO-POL - A Spaceborne polarimetric radar-radiometer for land hydrology and ocean salinity" Proc.
(CD-Rom) IGARSS 2002 24-28 Giugno, Toronto, Canada.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 129
C. Notarnicola, F. Posa "Effect of Prior Information on Bayesian Estimates of Dielectric Constant from Remotely
Sensed Data" in Proceedings of SPIE vol.4883 SAR Image Analysis, Modeling, and Techniques V, edited by
Francesco Posa, (SPIE, Bellingham, WA, 2002) p. 70-81.
A.C. D'Alessio, A.Mongelli, C. Notarnicola, G. Paparella, F.Posa, V. Sabatelli, "C-band Polarimetric Scatterometer
for Soil Studies", in Proceedings of SPIE vol.4883 SAR Image Analysis, Modeling, and Techniques V, edited by
Francesco Posa, (SPIE, Bellingham, WA, 2002) p. 229-240.
M.Angiulli "Tecniche di Telerilevamento per l'individuazione di aree inquinate", tesi di laurea, ottobre 2002, relatori
Prof.ssa C.I.Giasi e dott.ssa C. Notarnicola
6.2.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
6.2.7b - Obiettivi della ricerca:
Lo studio si rivolge alla possibilità di determinare efficienti e robuste procedure di inversione al
fine di caratterizzare la superficie terrestre in termini di due parametri di importanza strategica per
la previsione e modellizzazione dei fenomeni ambientali, ossia lo stato e caratteristica della
vegetazione e l'evoluzione del contenuto in acqua della vegetazione stessa e del suolo sottostante.
Gli strumenti da utilizzare nell'analisi della problematica si dividono su due aspetti, uno legato alla
modellizzazione elettromagnetica e l'altra alla definizione di appropriati strumenti nella procedura
di inversione.
Essi saranno applicati sia al caso di suolo vegetato che di suolo nudo. La metodologia può
articolarsi in diversi aspetti:
a.Creazione tramite simulazione di Monte Carlo di una base di dati mediante l'utilizzo dei modelli
diretti d'interazione elettromagnetica con superfici naturali;
b.Applicazione della tecnica bayesiana per determinare le distribuzioni di probabilità dei dati;
c.Applicazione della tecnica delle reti neurali per determinare la relazione che lega i dati al suolo
con le risposte dei sensori.
Le procedure possono essere anche applicate a serie di dati sperimentali, qualora disponibili,
sebbene lavorare inizialmente su dati simulati presenta l'indubbio vantaggio di capire le
potenzialità e le debolezze della procedura in una varietà di condizioni non sempre presenti
sperimentalmente.
Verranno analizzate anche vari combinazioni come diverse frequenze e polarizzazioni del sensore,
oltre alla possibilità di unire dati di sensori differenti.
La base dei dati sperimentali disponibili verrà ulteriormente ampliata effettuando misure con il
radar scatterometro polarimetrico realizzato presso il laboratorio di telerilevamento del
Dipartimento di Fisica. In particolare si intende ripetere l'esperimento del 2001, dove dopo
un'irrigazione del suolo, si è potuto seguire l'evoluzione temporale dell'umidità superficiale dalla
relativa variazione dei coefficienti di backscattering ottenuti con un radar scatterometro.
Verrà validata la tecnica per la caratterizzazione delle aree inquinate, estendendo l'analisi ad altri
siti e cercando di quantificare con una "equazione di perdita" la dimensione del problema.
Dopo la fase di test, la procedura verrà provata su di un'altra area al fine di valutare le sua capacità
previsionali.
Missione Cassini
Per l'anno 2004 è previsto l'arrivo della sonda sul pianeta Titano. In tale contesto si fanno meglio
definendo con quali parametri, angolo d'incidenza e frequenza, verranno effettuate le acquisizioni
della sonda. Si potranno così utilizzare gli algoritmi già implementati per ottenere le previsioni
teoriche da confrontare con quelle sperimentali.
6.2.9b - Costo del progetto di ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 130
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Euro
Euro
Euro
0.00
0.00
0.00
6.3.1 - Titolo della ricerca:
Telerilevamento con microonde (sezione strumentale)
6.3.2 - Ente Finanziatore:
6.3.3 - Responsabile della ricerca: F. Posa
6.3.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: N. Mirizzi, F. Posa
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): A. C. D'Alessio (coll. esterno)
Altro (specificare): V. Sabatelli (E.N.E.A)
Altro (specificare): C. Notarnicola (Co.Co.Co)
Personale tecnico universitario: G.Preziosa (Politecnico di Bari)
6.3.5 - Durata della ricerca:
6.3.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
6.3.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Lo scopo fondamentale dell'attività inerente alla sezione strumentale del telerilevamento attivo con
microonde è incentrato sulla realizzazione di dispositivi hardware in grado di acquisire dati utili
per la misura "in situ" di sezioni d'urto di target estesi (aree della superficie terrestre).
Lo studio della risposta elettromagnetica dei suoli nell'intervallo di frequenze delle microonde
trova applicazione in diversi campi, come la meteorologia, l'oceanografia, l'idrologia, la biologia e
le scienze agrarie. Le molteplici applicazioni hanno fatto sì che la ricerca fosse spinta verso la
realizzazione di sensori che a prestazioni più elevate associassero dimensioni e peso contenuti, in
modo da poter essere facilmente alloggiati su piattaforme aerospaziali o su gru mobili. I dispositivi
hardware di cui si dispone sono due radar scatterometri, di cui uno polarimetrico. Questi
apparecchi sono in grado di misurare la sezione d'urto radar (Radar Cross Section = RCS)
mediante il confronto tra l'energia inviata verso il bersaglio e quella ricevuta come eco dal
bersaglio stesso; in tal modo, la RCS risulta essere formalmente indipendente dalla distanza tra
bersaglio e radar. Lo scatterometro utilizza come segnale in trasmissione un'onda continua,
modulata linearmente in frequenza (schema FM-CW) entro una banda di 300 MHz attorno alla
frequenza centrale. Tale configurazione permette di misurare la distanza tra antenna e bersaglio e
risolvere più campioni indipendenti all'interno dell'impronta a terra dell'antenna, permettendo così
di rivelare bersagli puntuali e migliorare la statistica della sezione d'urto dei target estesi.
Con lo scatterometro polarimetrico è anche possibile la misurazione delle sezioni d'urto radar per
vari stati di polarizzazione lineare dell'onda trasmessa e ricevuta.
Tale strumento ha raggiunto una soddisfacente condizione operativa ed è ora oggetto di continuo
aggiornamento. Si vuole sottolineare la crescente importanza dei sistemi scatterometrici e
radiometrici che pur non essendo sensori in grado di produrre immagini vengono utilizzati in
applicazioni più specialistiche e soprattutto per acquisire dati da utilizzare in supporto all'operato
di altri sistemi radar, solitamente da piattaforma satellitare come gli ormai noti ERS-1/2 e l'attuale
ENVISAT.
Attività svolta nell'anno precedente:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 131
Per testare lo scatterometro polarimetrico e soprattutto per osservarne il suo comportamento in un
più vasto periodo temporale lo si è impiegato in due campagne di misura al fine di determinare il
coefficiente di backscattering dell'asfalto. I risultati ottenuti possono ritenersi soddisfacenti.
Il sistema scatterometrico è stato ulteriormente sviluppato al fine di ottimizzare le procedure di
acquisizione dei dati e ridurre i tempi ed i costi operativi. È stato infatti migliorato il sistema di
controllo remoto dell'apparato, che ora comprende una interfaccia di espansione PCI. Ciò permette
di utilizzare, per le operazioni di gestione e acquisizione, un leggero computer portatile invece di
un ben più voluminoso e pesante PC alimentato da batterie ed inverter. Sono attualmente in corso
campagne sperimentali durante le quali l'utilizzo del nuovo sistema si sta dimostrando ampiamente
soddisfacente.
I calibratori passivi (Corner Reflector, CR), già impiegati in altre missioni quali SIRC/XSAR del
1994 e SRTM del 2000, sono stati utilizzati per una campagna di calibrazione di un sensore SAR
montato su piattaforma aerea ed operante in banda X.
6.3.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Politecnico di Bari
6.3.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
6.3.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
6.3.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
6.3.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
G. Paparella, "Sistema di controllo remoto ed acquisizione dati per uno scatterometro polarimetrico in banda C", tesi
di laurea, relatore Prof.F. Posa, dott. A.C. D'Alessio, dott. V. Sabatelli.
A.C. D'Alessio, A.Mongelli, C. Notarnicola, G. Paparella, F.Posa, V. Sabatelli, "C-band Polarimetric Scatterometer
for Soil Studies", in Proceedings of SPIE vol.4883 SAR Image Analysis, Modeling, and Techniques V, edited by
Francesco Posa, (SPIE, Bellingham, WA, 2002) p. 229-240.
6.3.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
6.3.7b - Obiettivi della ricerca:
Le linee di sviluppo riguardano l'impiego dello strumento polarimetrico in varie campagne di
misura su target differenti. Inoltre se ne prevede il contemporaneo utilizzo con lo scatterometro
non polarimetrico al fine di valutare meglio le prestazioni e i vantaggi della tecnica polarimetrica.
Entrambi gli strumenti saranno utilizzati in campagne di misura su siti selezionati anche in
concomitanza con le missioni ERS-2, ENVISAT e SRTM2. I dati scatterometrici ottenuti saranno
utilizzati per la validazione della descrizione elettromagnetica e lo studio dell'inversione di dati
multi-polarizzazione e multi-angolo con differenti approcci.
Le linee di sviluppo riguardano inoltre:
1)il potenziamento del sistema di controllo remoto in modo da raggiungere semplicità e affidabilità
operativa dello strumento;
2)impiego di antenne planari che ridurranno notevolmente la massa e l'ingombro della
strumentazione, in vista del suo impiego su velivolo od elicottero;
3)la realizzazione di un nuovo e più leggero sistema di batterie per l'alimentazione della
strumentazione "in situ";
4)lo studio di fattibilità per una linea di ritardo più piccola e leggera rispetto a quella attualmente
impiegata, con l'intento di incorporarla nel contenitore stesso dello scatterometro.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 132
Infine, si prevede il confronto dei dati sperimentali scatterometrici, ottenuti da campagna di
misura, con i dati sperimentali ottenuti da misure in laboratorio con analizzatore vettoriale.
6.3.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
6.4.1 - Titolo della ricerca:
Determinazione dei moti crostali a scala locale e regionale, con la tecnica
spaziale GPS nell'area del Mediterraneo.
6.4.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
6.4.3 - Responsabile della ricerca: G. Verrone
6.4.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR:
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): Sorgente Mauro
docente S.M.S.
6.4.5 - Durata della ricerca: 10 mesi/uomo
6.4.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
6.4.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Il bacino del Mediterraneo costituisce una zona di transizione fra le placche Africana ed
Euroasiatica;al suo interno sono presenti placche minori in moto,come per esempio la microplacca
Garganica.Per la misura cinematica dei moti crostali, sono utilizzate le tecniche spaziali fra cui il
GPS, sistema satellitare statunitense, che consentono misure di linee di base di grande precisione (
GPS:1x10-8 m). La misura dei moti crostali recenti con tecniche spaziali (VLBI, SLR, GPS), è
parte integrante di una serie di progetti nazionali e internazionali oltre che locali . I progetti
prevedono campagne di misura, analisi dei dati, interpretazione dei risultati, integrazione con dati
geologici e geofisici, su reti di stazioni predefinite. In particolare, le campagne di misura GPS
(scala locale e regionale) vengono condotte in modo coordinato ed in tempi definiti, occupando i
siti della rete con ricevitori. Le misure geodetiche locali, con tecnica GPS, sono integrate con
quelle della rete italiana di stazioni fisse dell'ASI.
Il promontorio del Gargano, si ipotizza che sia in moto relativo rispetto alla Placca Apula e
frazionato in blocchi.
Obiettivo della ricerca è di stimare le variazioni temporali,su intervalli di tempo lunghi,delle
lunghezze delle linee di base fra punti scelti opportunamente sul promontorio del Gargano,per la
determinazione dei moti crostali nel Gargano relativamente alla placca Apula.
Le misure geodetiche, tuttavia, sono influenzate dagli effetti
dell'atmosfera ed una modellizzazione adeguata rimane un problema aperto.
Negli anni scorsi sono state condotte campagne di misura ed è stata condotta l'analisi preliminare
dei dati.I risultati ottenuti sono da considerarsi parziali perchè non è stata possibile misurare la rete
ottimale prevista sia perchè non è disponibile il software adeguato.
6.4.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
6.4.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
2149.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 133
Costo Totale
Euro
2149.00
6.4.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
6.4.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
6.4.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
6.4.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
6.4.7b - Obiettivi della ricerca:
Per una descrizione accurata dei moti del Gargano è necessario densificare la rete di punti
scegliendo opportunamente, cioè in base ad un preciso modello strutturale, altri siti da misurare.
Ciò al fine di fornire dei constraints ai modelli geologici. L'ampliamento della rete del Gargano è
possibile con la connessione della rete locale alla rete permanente GPS istituita dalla Agenzia
Spaziale Italiana. Sarà condotta una campagna di misura secondo i criteri esposti precedentemente
e le misure saranno ripetute . La rete GPS misurata nel Gargano e connessa alla rete ASI consente
inoltre di determinare lunghezze di base fra stazioni che appartengono alla placca Adriatica, di cui
non sono ancora ben noti i confini e se è parte della Placca Africana.Se sarà possibile acquistare il
software adeguato, sarà condotta l'analisi dei dati di tutte le campagne al fine di ottenere stime
attendibili dei moti crostali nel Gargano.
Al fine di modellare gli effetti dell'atmosfera sulle misure GPS, si continuerà lo studio di un
modello di atmosfera a scala locale.
6.4.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
18000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
18000.00
6.5.1 - Titolo della ricerca:
Telerilevamento su zone costiere
6.5.2 - Ente Finanziatore:
6.5.3 - Responsabile della ricerca: L. Guerriero
6.5.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. T. Chiaradia
Ricercatori CNR: G. Pasquariello, V. De Pasquale, G. De Carolis
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): R. Matarrese (Dottorato di Ricerca in Scienze Ambientali)
Altro (specificare): A. Morea (CO. CO. CO.)
6.5.5 - Durata della ricerca:
6.5.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
6.5.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
Le regione costiere sono tra le regioni più popolate del mondo ed assumono in generale una
notevole importanza economica. Esse sono spesso caratterizzate da un elevato grado di
inquinamento dovuto ad una serie di fattori antropici che hanno un notevole impatto sulla pesca,
sulle attività di itticoltura, ed in generale sul livello di salute delle popolazioni. A causa della
molteplicità di tali fattori, i processi di degrado sono caratterizzati da una notevole complessità,
con variazioni su scala temporale e spaziale anche rapide. In questo contesto, per quel
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 134
che riguarda il monitoraggio di una serie di parametri quali la crescita eccessiva di masse algali, i
processi di erosione costiera, gli scarichi fluviali, la diffusione di inquinanti, il Telerilevamento da
satellite può svolgere un ruolo fondamentale grazie alla possibilità di integrare dati da
sensori/piattaforme differenti (sia per caratteristiche spettrali che spaziali) con dati tradizionali di
descrizione dell’ambiente marino costiero, quali i dati cartografici e quelli provenienti da
campagne di verità a mare.
I dati provenienti dai sensori oggi disponibili e progettati per lo studio delle acque marine, non
soddisfano pienamente l’obiettivo per lo studio delle aree costiere, in quanto si richiedono
risoluzioni spaziali più spinte e diverse risoluzioni spettrali. Grande attesa c’è quindi
per i nuovi sensori che saranno resi disponibili con il lancio di ENVISAT, in particolare il MERIS
le cui caratteristiche spaziali e spettrali sembrano ben adeguate alle problematiche delle aree
costiere.
Nell’ambito del progetto Spicamar coordinato dal prof. Angelo Tursi del dipartimento di Zoologia,
la responsabilità del Work Package n.5, per la verifica dell’applicabilità del Telerilevamento da
satellite allo studio di acque costiere, è stata affidata dal CONISMA al gruppo Telerilevamento del
Dipartimento di Fisica.
Obiettivo del presente progetto è quello di verificare le potenzialità dei dati dei sensori (in
particolare MERIS, AATSR) del futuro satellite ENVISAT confrontati con quelli già disponibili
ed in nostro possesso (quali SeaWiFS, Landsat TM, AVHRR, MODIS) su un’area ad alto rischio
ambientale come il Golfo di Taranto.
L’area di studio (Bacino del Mar Piccolo e Mar Grande, Golfo di Taranto) è di particolare
interesse per lo sviluppo di un’efficiente metodologia per il monitoraggio di aree costiere, per la
particolare situazione di degrado che la caratterizza. In tale area sono state già condotte, da parte
del gruppo proponente, periodiche campagne a mare (con una frequenza bimensile).
Le attività principali del progetto possono essere articolate come segue:
acquisizione di dati di verità a mare;
acquisizione, correzione e georeferenziazione di dati telerilevati (MODIS e SeaWifs);
sviluppo del modello idrodinamico dell’area Golfo di Taranto;
validazione dei prodotti derivati dai dati satellitari.
I principali output del progetto di ricerca sono i seguenti:
Database geografico relativo alla evoluzione temporale dei parametri chimici, biologici e fisici
rilevanti.
Modello idrodinamico dei bacini del Mar Piccolo e Mar Grande di Taranto.
6.5.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
6.5.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
0.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
0.00
6.5.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
6.5.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
6.5.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
R. Matarrese, V. De Pasquale, L. Guerriero, A. Morea, G. Pasquariello, G. Umgiesser, I. Scroccaro, G. Alabiso,
«Comparison between remote sensed data and in situ measurements in coastal waters: the Taranto Marine Sea case»,
Chemestry and Ecology, in press.
I. Scroccaro, R. Matarrese, G. Umgiesser, «Application of a finite element model to the Taranto Sea», Chemestry and
Ecology, in press.
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 135
V. De Pasquale, R. Matarrese, L. Guerriero, A. Morea, G. Pasquariello, G. Umgiesser, I. Scroccaro, G. Alabiso,
«Comparison between remote sensed data and in situ measurements in coastal waters: the Taranto marine sea case»,
Giornata dedicata al Piano Ambiente Marino, III Convegno Nazionale del CoNISMa sulle Scienze del Mare, Bari,
Italy, 26 novembre 2002.
I. Scroccaro, R. Matarrese, G. Umgiesser, «Applicazione di un modello agli elementi finiti ai Mari di Taranto», III
Convegno Nazionale del CoNISMa sulle Scienze del Mare, Bari, Italy, 27-29 novembre 2002.
R. Matarrese, V. De Pasquale, L. Guerriero, A. Morea, G. Pasquariello, I. Scroccaro, «Application of datasets from
atmospheric and oceanic EO satellites for coastal water studies», Proceedings of IGARSS’03, Toulouse, France, 21-25
July 2003.
V. De Pasquale, R. Matarrese, A. Morea, G. Pasquariello, M. T. Chiaradia, «Chlorophyll_a concentration retrieval in
the Taranto coastal area using remote sensed data», Proceedings of IGARSS’03, Toulouse, France, 21-25 July 2003.
6.5.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 136
7. Didattica e storia della fisica
7.1.1 - Titolo della ricerca:
Uso dei laboratori e tecnologie informatiche, sviluppo di materiali multimediali
di rete, monitoraggio dell'apprendimento nella didattica della fisica
7.1.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
7.1.3 - Responsabile della ricerca: V. Picciarelli
7.1.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: M. Di Gennaro, C. Evangelista, V. Picciarelli e R. Stella
Ricercatori INFN: G. Zito
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): D. Schirinzi (docente scuola)
Altro (specificare): G. Mortato (docente scuola)
Altro (specificare): R. Battisti (docente scuola)
Altro (specificare):
7.1.5 - Durata della ricerca: 24 mesi
7.1.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔ Prosecuzione
Ricerca Applicata
Nuova
7.1.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
1)Sviluppo e sperimentazione di materiale di laboratorio a basso costo.
- Continuare a sperimentare presso alcune Scuole Medie Inferiori e Superiori della nostra regione,
con la collaborazione degli insegnanti, l’uso in attività di laboratorio, di strumentazione a basso
costo e che, per la gestione, può praticamente fare a meno del supporto di personale tecnico.
- Durante il prossimo anno si pensa, in particolare, di progettare, sviluppare e sperimentare un
percorso didattico sul magnetismo e fenomeni di interazione elettromagnetica fruibile in parte in
Scuole Medie Inferiori e in parte, per aspetti più approfonditi, nel biennio della Scuola Media
Superiore.
- Adattamento e sperimentazione delle attività didattiche, proposte in corsi di formazione (progetto
SET) per insegnanti in servizio, fruibili da parte di insegnanti della Scuola Elementare.
2) Uso di tecnologie informatiche.
- Implementazione in rete di moduli didattici già sviluppati e sperimentati nell’ambito del progetto
SET. Tali moduli (Misure di lunghezze/superfici/volumi, Mappe concettuali, Massa e densità,
Tempo e studio di moti) potrebbero essere proposti, insieme con l’utilizzazione di strumentazione
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 137
adeguata appositamente progettata, in corsi di formazione a distanza o in supporto di corsi di
formazione frontali per insegnanti in servizio presso le Scuole Medie Inferiori.
- Ulteriore sperimentazione in corsi universitari di sistemi di televoto per il monitoraggio on line
dell’apprendimento degli allievi e per un loro coinvolgimento più diretto nelle attività didattiche.
- Messa a punto di moduli didattici, accessibili a tutti in rete, per l’ottimizzazione
dell’insegnamento della Fisica. Tali moduli potrebbero essere usati dagli studenti per migliorare le
conoscenze di un dato fenomeno e dai docenti per preparare delle presentazioni personalizzate
degli argomenti della lezione. Con le animazioni realizzate con i linguaggi di programmazione
Java e Flash è possibile avere una visione dinamica del fenomeno fisico, che non è possibile
attraverso le figure statiche di un libro di testo o che non potrebbe essere realizzata in laboratorio.
- Progettazione e sperimentazione di un sistema interattivo per il monitoraggio on-line, in rete
locale o a distanza, dell’apprendimento mediante questionari a risposta multipla
3) Studi sperimentali su problematiche di didattica della Fisica.
- Valutare l’impatto di laboratori poveri su insegnanti in formazione, in servizio e su studenti della
scuola media inferiore e superiore.
- Sviluppo e sperimentazione di strumenti di valutazione dell’apprendimento.
7.1.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca:
7.1.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
9644.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
9644.00
7.1.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
7.1.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
7.1.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
- C. Evangelista, R. Piccolo, G. Zito (3 su 3), 'A teaching and learningstrategy using web resources to monitor
students' difficulties andimprove their knowledge' - Proceedings of ICTE2002 conference(International conference on
Information and Comunication Technologiesin Education), Badajoz, Spain, 13 -16 November 2002
- A. Garuccio, P. D. Loiacono, R. Stella (3 su 3)'Valutazione di un’esperienza didattica sulla misura della costante di
Planck' XLI congresso Nazionale AIF, Casarano (Le) 23-26 ottobre 2002
- R. Battisti, G. Mortato, D. Schirinzi, V. Picciarelli, R. Stella (2 su 5) 'Sviluppo di un curricolo operativo di fisica in
attività di laboratorio'. XLI congresso Nazionale AIF, Casarano (Le) 23-26 ottobre 2002
- Tesi di laurea: Valutazione di un'esperienza didattica sulla misura della costante di Planck. laureando:P. D.
Loiacono. Relatori: A. Garuccio, R. Stella
7.1.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Attività prevista per il 2004
7.1.7b - Obiettivi della ricerca:
Le tematiche affrontate durante questo anno saranno oggetto di ulteriore approfondimento per una
sperimentazione più diffusa.
7.1.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Euro
25000.00
Eventuale cofinanziamento previsto
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
25000.00
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 138
7.2.1 - Titolo della ricerca:
Storia della fisica teorica italiana dal '45 al '65
Costituzione di un sistema integrato dei musei scientifici di Ateneo
7.2.2 - Ente Finanziatore: Ricerca di Ateneo 2002 (ex 60%)
7.2.3 - Responsabile della ricerca: A. Garuccio
7.2.4 - Componenti il gruppo di ricerca:
Ricercatori MIUR: A. Garuccio
Altri ricercatori coinvolti:
Altro (specificare): M. Leone (Dottore di Ricerca in Storia della Scienza)
Altro (specificare): M. Nigro (Dottoranda in Storia della Scienza)
7.2.5 - Durata della ricerca:
7.2.6 - Tipologia della ricerca:
Ricerca di base
Nuova
Prosecuzione
✔
Ricerca Applicata
Nuova
Prosecuzione
7.2.7 - Obiettivi della ricerca e risultati conseguiti:
La prima fase della ricerca e' consistita nella ricostruzione del quadro generale dello sviluppo
storico della fisica teorica italiana nel ventennio dalla fine della guerra alla meta' degli anni '60.
Tale ricerca si inquadra in un progetto nazionale, coordinato dal prof. Guliani di Pavia, teso a
ricostruire tutta la storia della fisica italiana di quel periodo.
E' proseguita la trasformazione del materiale del data-base sull collezione del Dipartimento in html
per l'immissione in rete. Si procederà inoltre all'adattamento del nostro data-base per il progetto di
catalogazione di salvaguardia che si intende estendere, a livello nazionale, a tutte le strutture
culturali.SF
7.2.8 - Altri Enti eventualmente coinvolti nella ricerca: Univ. di Pavia; CISMUS - Univ.di Bari
7.2.9 - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento ottenuto
Euro
5000.00
Eventuale cofinanziamento
Euro
0.00
Costo Totale
Euro
5000.00
7.2.10 - Contratti e convenzioni stipulati:
7.2.11 - Seminari e convegni sulla ricerca:
Congresso della SISFA. Bari 5-7 giugno 2003
7.2.12 - Pubblicazioni della ricerca relative all'anno 2002:
Ulteriori pubblicazioni:
A. Garuccio, G. Giuliani, M. Leone Le scuole di fisica teorica in Italia nel secondo dopoguerra. in Atti del XXI
congresso di Storia della Fisica a cura P. Tucci , "Milano, 2002
A. Garuccio, M. Leone La fisica teorica tra Milano e Pavia:1945-1965. in Per Una storia della Fisica italiana:
1945-1965, I, a cura di G. Giuliani, La Goliardica Pavese, Pavia, 2002
A. Garuccio, La relazione di indeterminazione energia-tempo. in La natura del tempo, a cura di F. Selleri, Edizioni
Dedalo, Bari, settembre 2002
7.2.13 - Eventuali Prodotti della ricerca:
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 139
Attività prevista per il 2004
7.2.7b - Obiettivi della ricerca:
Nel 2004 si affronterà nel dettaglio il problema della nascita delle singole scuole di fisica Teorica,
a partire da quelle più importanti.
Si estenerà il sisterma integrato di catalogazione dei musei scientifici dell'Universita' di Bari
nell'ambito del progamma nazionale, coordinato dalla CRUI,mirante a costituire e valorizzare un
sistema nazionale di musei scientifici.
7.2.9b - Costo del progetto di ricerca:
Finanziamento richiesto/da richiedere
Eventuale cofinanziamento previsto
Costo Totale
Piano delle Ricerche 2004
Euro
Euro
Euro
5000.00
0.00
5000.00
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 140
Pubblicazioni
1A Esperimenti con acceleratori e bersagli fissi
1-
Kayis-Topaksu A et al. - (7/111 autori) [Armenise N, Catanesi MG, De Serio M, Ieva M, Muciaccia MT, Radicioni E,
Simone S]
"Observation of one event with the characteristics of associated charm production in neutrino charged-current interactions"
PHYSICS LETTERS B 539 (2002) 188-196
2-
Kayis-Topaksu A et al. - (7/106 autori) [Armenise N, Catanesi MG, De Serio M, Ieva M, Muciaccia MT, Radicioni E,
Simone S]
"Measurement of D-0 production in neutrino charged-current interactions"
PHYSICS LETTERS B 527 (2002) 173-181
3-
Kayis-Topaksu A et al. - (6/107 autori) [Armenise N, Catanesi MG, De Serio M, Muciaccia MT, Radicioni E, Simone S]
"Determination of the semi-leptonic branching fraction of charm hadrons produced in neutrino charged-current interactions"
PHYSICS LETTERS B 549 (2002) 48-57
1B Esperimenti con acceleratori con fasci collidenti
1-
Heister A et al. - (14/296 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"A flavour-independent Higgs boson search in e(+)e(-) collisions at root s up to 209 GeV"
PHYSICS LETTERS B 544 (2002) 25-34
2-
Heister A et al. - (14/303 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for charginos nearly mass degenerate with the lightest neutralino in e(+)e(-) collisions at centre-of-mass energies up
to 209 GeV"
PHYSICS LETTERS B 533 (2002) 223-236
3-
Heister A et al. - (14/293 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for gamma gamma decays of a Higgs boson in e(+)e(-) collisions at root s up to 209 GeV"
PHYSICS LETTERS B 544 (2002) 16-24
4-
Heister A et al. - (14/307 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for gamma gamma -> eta(b) in e(+)e(-) collisions at LEP 2"
PHYSICS LETTERS B 530 (2002) 56-66
5-
Heister A et al. - (14/315 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for scalar leptons in e(+)e(-) collisions at centre-of- mass energies up to 209 GeV"
PHYSICS LETTERS B 526 (2002) 206-220
6-
Heister A et al. - (13/281 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo S, Ranieri A,
Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Leptonic decays of the D-s meson"
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 141
PHYSICS LETTERS B 528 (2002) 1-18
7-
Heister A et al. - (13/276 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo S, Ranieri A,
Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Inclusive production of the eta and omega mesons in Z decays, and the muonic branching ratio of the omega"
PHYSICS LETTERS B 528 (2002) 19-33
8-
Heister A et al. - (14/315 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Final results of the searches for neutral Higgs bosons in e(+)e(-) collisions at root s up to 209 GeV"
PHYSICS LETTERS B 526 (2002) 191-205
9-
Heister A et al. - (13/283 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo S, Ranieri A,
Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Inclusive semileptonic branching ratios of b hadrons produced in Z decays"
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C 22 (2002) 613-626
10 -
Heister A et al. - (14/290 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for charged Higgs bosons in a(+)e(-) collisions at energies up to root s=209 GeV"
PHYSICS LETTERS B 543 (2002) 1-13
11 -
Heister A et al. - (14/269 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Absolute lower limits on the masses of selectrons and sneutrinos in the MSSM"
PHYSICS LETTERS B 544 (2002) 73-88
12 -
Heister A et al. - (12/279 autori) [Creanza D, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo S, Ranieri A, Ruggieri F,
Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Production of D-s(**) mesons in hadronic Z decays"
PHYSICS LETTERS B 526 (2002) 34-49
13 -
Heister A et al. - (14/315 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for R-parity violating production of single sneutrinos in e(+)e(-) collisions at root s=189-209 GeV"
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C 25 (2002) 1-12
14 -
Heister A et al. - (14/293 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for single top production in e(+)e(-) collisions at root s up to 209 GeV"
PHYSICS LETTERS B 543 (2002) 173-182
15 -
Heister A et al. - (14/303 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for gauge mediated SUSY breaking topologies in e(+)e(-) collisions at centre-of-mass energies up to 209 GeV"
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C 25 (2002) 339-351
16 -
Heister A et al. - (13/278 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo S, Ranieri A,
Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Measurement of the forward-backward asymmetry in Z -> b(b)over- bar and Z -> c(c)over-bar decays with leptons"
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C 24 (2002) 177-191
17 -
Heister A et al. - (14/296 autori) [Colaleo A, Creanza D, De Filippis N, De Palma M, Iaselli G, Maggi G, Maggi M, Nuzzo
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 142
S, Ranieri A, Ruggieri F, Selvaggi G, Silvestris L, Tempesta P, Zito G]
"Search for scalar quarks in e(+)e(-) collisions at root s up to 209 GeV"
PHYSICS LETTERS B 537 (2002) 5-20
18 -
Angarano MM et al. - (9/38 autori) [Creanza D, De Palma M, Fiore L, Maggi G, My S, Radicci V, Selvaggi G, Silvestris L,
Tempesta P]
"Study of radiation damage and substrate resistivity effects from beam test of silicon microstrip detectors using LHC readout
electronics"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 488 (2002) 85-93
19 -
Abbrescia M et al. - (12/22 autori) [Abbrescia M, Bruno G, Colaleo A, Iaselli G, Loddo F, Maggi M, Marangelli B, Natali S,
Nuzzo S, Pugliese G, Ranieri A, Romano F]
"Neutron-induced Single Event Upset on the RPC front-end chips for the CMS experiment"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 484 (2002) 494-502
20 -
Abbrescia M et al. - (11/21 autori) [Abbrescia M, Colaleo A, Iaselli G, Loddo F, Maggi M, Marangelli B, Natali S, Nuzzo S,
Pugliese G, Ranieri A, Romano F]
"Long-term performance of double gap resistive plate chambers under gamma irradiation"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 477 (2002) 293-298
21 -
Calefato G et al. - (7/14 autori) [Creanza D, De Palma M, Fiore L, My S, Radicci V, Selvaggi G, Tempesta P]
"A comparison on radiation tolerance of < 100 > and < 111 > silicon substrates of microstrip detectors"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 476 (2002) 744-750
22 -
Civinini C et al. - (9/110 autori) [Creanza D, De Palma M, Fiore L, Maggi G, My S, Radicci V, Selvaggi G, Silvestris L,
Tempesta P]
"CMS silicon tracker developments"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 477 (2002) 440-445
23 -
Creanza D et al. - (7/8 autori) [Creanza D, De Palma M, Fiore L, My S, Radicci V, Selvaggi G, Tempesta P]
"A comparison on radiation tolerance of microstrip detectors built on < 1 0 0 > and < 1 1 1 > silicon substrates after proton
irradiation"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 485 (2002) 109-115
24 -
Aubert B et al. - (2/552 autori) [Palano A, Pompili A]
"Study of time-dependent CP-violating asymmetries and flavor oscillations in neutral B decays at the Upsilon(4S)"
PHYSICAL REVIEW D 66 (2002) art. no.-032003
25 -
Aubert B et al. - (2/547 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurement of the branching fraction and CP content for the decay B-0 -> D*+D*-"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 89 (2002) art. no.-061801
26 -
Aubert B et al. - (2/553 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurement of the B-0 lifetime with partially reconstructed B- 0 -> D(-)l(+)nu(l) decays"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 89 (2002) art. no.-011802
27 -
Aubert B et al. - (2/550 autori) [Palano A, Pompili A]
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 143
"Study of B-+/--> J/psi pi(+/-) and B-+/--> J/psi K-+/- decays: Measurement of the ratio of branching fractions and search for
direct CP-violating charge asymmetries"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-091101
28 -
Aubert B et al. - (2/583 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurement of D-s(+) and D-s(*+) production in B meson decays and from continuum e(+)e(-) annihilation at root s=10.6
GeV"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-091104
29 -
Aubert B et al. - (2/583 autori) [Palano A, Pompili A]
"Study of CP-violating asymmetries in B-0 ->pi(+) pi(-), K+ pi(- ) decays"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-051502
30 -
Aubert B et al. - (2/620 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurement of B -> K-* gamma branching fractions and charge asymmetries"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 88 (2002) art. no.-101805
31 -
Aubert B et al. - (2/581 autori) [Palano A, Pompili A]
"Direct CP violation searches in charmless hadronic B meson decays"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-051101
32 -
Aubert B et al. - (2/823 autori) [Palano A, Pompili A]
"The BABAR detector"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 479 (2002) 1-116
33 -
Aubert B et al. - (2/581 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurement of the branching fractions for psi(2S)-> e(+)e(-) and psi(2S)->mu(+)mu(-)"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-031101
34 -
Aubert B et al. - (2/610 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurement of branching fractions for exclusive B decays to charmonium final states"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-032001
35 -
Piccolo D et al. - (1/35 autori) [Palano A]
"The RPC-based IFR system at BaBar experiment: preliminary results"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 477 (2002) 435-439
36 -
Aubert B et al. - (2/559 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurement of the CP asymmetry amplitude sin2 beta with B-0 mesons"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 89 (2002) art. no.-201802
37 -
Anulli F et al. - (1/61 autori) [Palano A]
"The BaBar instrumented flux return performance: lessons learned"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 494 (2002) 455-463
A-
ACCELERATORS
A-
ACCELERATORS
A-
ACCELERATORS
38 -
Aubert B et al. - (2/559 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurements of branching fractions and CP-violating asymmetries in B-0 ->pi(+)pi(-), K+ pi(-), K+K- decays"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 89 (2002) art. no.-281802
39 -
Aubert B et al. - (2/550 autori) [Palano A, Pompili A]
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 144
"Measurement of B-0-(B)over-bar(0) flavor oscillations in hadronic B-0 decays"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 88 (2002) art. no.-221802
40 -
Aubert B et al. - (2/551 autori) [Palano A, Pompili A]
"Measurement of the B-0-(B)over-bar(0) oscillation frequency with inclusive dilepton events"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 88 (2002) art. no.-221803
41 -
Aubert B et al. - (2/546 autori) [Palano A, Pompili A]
"Search for T and CP violation in B-0-(B)over-bar(0) mixing with inclusive dilepton events"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 88 (2002) art. no.-231801
42 -
Aubert B et al. - (2/547 autori) [Palano A, Pompili A]
"Search for the rare decays B -> Kl(+)l(-) and B -> K*l(+)l(-)"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 88 (2002) art. no.-241801
43 -
Aloisio A et al. - (3/108 autori) [De Robertis G, Erriquez O, Ruggieri F]
"Measurement of Gamma(phi ->eta 'gamma)/Gamma(phi ->eta gamma) and the pseudoscalar mixing angle"
PHYSICS LETTERS B 541 (2002) 45-51
44 -
Aloisio A et al. - (4/113 autori) [De Robertis G, Erriquez O, Picca D, Ruggieri F]
"Measurement of the branching fraction for the decay K-S ->pi e nu"
PHYSICS LETTERS B 535 (2002) 37-42
45 -
Adinolfi M et al. - (3/141 autori) [De Robertis G, Erriquez O, Ruggieri F]
"The KLOE drift chamber VCI 2001"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 478 (2002) 138-141
46 -
Aloisio A et al. - (3/105 autori) [De Robertis G, Erriquez O, Ruggieri F]
"eta, eta ' studies with the KLOE detector at DA Phi NE"
PHYSICA SCRIPTA T99 (2002) 123-132
47 -
Adinolfi M et al. - (3/96 autori) [Erriquez O, Palomba M, Picca D]
"The KLOE electromagnetic calorimeter"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 494 (2002) 326-331
48 -
Aloisio A et al. - (3/108 autori) [De Robertis G, Erriquez O, Ruggieri F]
"Measurement of Gamma(K-S ->pi(+)pi(-)(gamma))/Gamma(K-S - >pi(0)pi(0))"
PHYSICS LETTERS B 538 (2002) 21-26
49 -
Aloisio A et al. - (3/109 autori) [De Robertis G, Erriquez O, Ruggieri F]
"Study of the decay phi ->eta pi(0)gamma with the KLOE detector"
PHYSICS LETTERS B 536 (2002) 209-216
50 -
Aloisio A et al. - (3/109 autori) [De Robertis G, Erriquez O, Ruggieri F]
"Study of the decay phi ->pi(0)pi(0)gamma with the KLOE detector"
PHYSICS LETTERS B 537 (2002) 21-27
A-
ACCELERATORS
A-
ACCELERATORS
1C Esperimenti su particelle di origine cosmica
1-
Ambrosio M et al. - (14/111 autori) [Bellotti R, Brigida M, Cafagna F, Calicchio M, De Cataldo G, De Marzo C, Erriquez O,
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 145
Favuzzi C, Fusco P, Giglietto N, Loparco F, Mazziotta MN, Montaruli T, Spinelli P]
"A combined analysis technique for the search for fast magnetic monopoles with the MACRO detector"
ASTROPARTICLE PHYSICS 18 (2002) 27-41
2-
Ambrosio M et al. - (15/157 autori) [Bellotti R, Brigida M, Cafagna F, Calicchio M, De Cataldo G, De Marzo C, Erriquez O,
Favuzzi C, Fusco P, Giglietto N, Loparco F, Mazziotta MN, Montaruli T, Raino A, Spinelli P]
"The MACRO detector at Gran Sasso"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 486 (2002) 663-707
3-
Ambrosio M et al. - (15/121 autori) [Bellotti R, Brigida M, Cafagna F, Calicchio M, De Cataldo G, De Marzo C, Erriquez O,
Favuzzi C, Fusco P, Giglietto N, Loparco F, Mazziotta MN, Montaruli T, Raino A, Spinelli P]
"Muon energy estimate through multiple scattering with the MACRO detector"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 492 (2002) 376-386
4-
Ambrosio M et al. - (15/118 autori) [Bellotti R, Brigida M, Cafagna F, Calicchio M, De Cataldo G, De Marzo C, Erriquez O,
Favuzzi C, Fusco P, Giglietto N, Loparco F, Mazziotta MN, Montaruli T, Raino A, Spinelli P]
"Final results of magnetic monopole searches with the MACRO experiment"
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C 25 (2002) 511-522
5-
Ambrosio M et al. - (15/115 autori) [Bellotti R, Brigida M, Cafagna F, Calicchio M, De Cataldo G, De Marzo C, Erriquez O,
Favuzzi C, Fusco P, Giglietto N, Loparco F, Mazziotta MN, Montaruli T, Raino A, Spinelli P]
"Search for nucleon decays induced by GUT magnetic monopoles with the MACRO experiment"
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C 26 (2002) 163-172
6-
Grimani C et al. - (4/26 autori) [Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C]
"Measurements of the absolute energy spectra of cosmic-ray positrons and electrons above 7 GeV"
ASTRONOMY & ASTROPHYSICS 392 (2002) 287-294
7-
Ambriola M et al. - (5/31 autori) [Ambriola M, Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C]
"High-energy deuteron measurement with the CAPRICE98 experiment"
NUCLEAR PHYSICS B-PROCEEDINGS SUPPLEMENTS 113 (2002) 88-94
8-
Bakaldin A et al. - (5/34 autori) [Ambriola M, Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C]
"Geomagnetically trapped light isotopes observed with the detector NINA"
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-SPACE PHYSICS 107 (2002) art. no.-1171
9-
Adriani O et al. - (9/83 autori) [Ambriola M, Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C, Giglietto N, Marangelli B,
Mirizzi N, Spinelli P]
"The PAMELA experiment on satellite and its capability in cosmic rays measurements"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION A- ACCELERATORS
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 478 (2002) 114-118
10 -
Bakaldin A et al. - (5/36 autori) [Ambriola M, Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C]
"Light isotope abundances in solar energetic particles measured by the space instrument NINA"
ASTROPHYSICAL JOURNAL 577 (2002) 513-523
11 -
Bidoli V et al. - (4/31 autori) [Ambriola M, Cafagna F, Circella M, De Marzo C]
"Energy spectrum of secondary protons above the atmosphere measured by the instruments NINA and NINA-2"
ANNALES GEOPHYSICAE 20 (2002) 1693-1697
12 -
Pearce M et al. - (8/83 autori) [Ambriola M, Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C, Giglietto N, Mirizzi N, Spinelli
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 146
P]
"The status of the PAMELA experiment"
Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 113 (2002) 31413 -
Ambriola M et al. - (8/83 autori) [Ambriola M, Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C, Giglietto N, Mirizzi N,
Spinelli P]
"Performance of the Transition Radiation Detector of the PAMELA space
mission"
Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 113 (2002) 322-
14 -
Bakaldin A et al. - (5/36 autori) [Ambriola M, Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C]
"Performance of the Transition Radiation Detector of the PAMELA space
mission"
Journal of Geophysical Research, 107, N. A8 (2002) 1-8
15 -
Bellazzini R et al. - (7/39 autori) [Favuzzi C, Gargano F, Giglietto N, Giordano F, Loparco F, Mazziotta MN, Spinelli P]
"The GLAST tracker design and construction"
SpacePart 2002, Nucl. Phys. Proc. Suppl. 113 (2002) 303-309
16 -
Montaruli T - (1/1 autore)
"Status report of the ANTARES project"
NUCLEAR PHYSICS B-PROCEEDINGS SUPPLEMENTS 110 (2002) 513-515
17 -
Battistoni G et al. - (1/4 autori) [Montaruli T]
"Progresses in the validation of the FLUKA atmospheric nu flux calculation"
NUCLEAR PHYSICS B-PROCEEDINGS SUPPLEMENTS 110 (2002) 336-338
18 -
Battistoni G et al. - (1/4 autori) [Montaruli T]
"Comparison of the FLUKA calculations with CAPRICE94 data on muons in atmosphere"
ASTROPARTICLE PHYSICS 17 (2002) 477-488
19 -
Amram P et al. - (5/155 autori) [Bellotti R, Cafagna F, Circella M, De Marzo C, Montaruli T]
"The ANTARES optical module"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 484 (2002) 369-383
20 -
A-
ACCELERATORS
Bellazzini R et al. - (7/39 autori) [Favuzzi C, Gargano F, Giordano F, Loparco F, Mazziotta MN, Raino S, Spinelli P]
"The GLAST tracker design and construction"
NUCLEAR PHYSICS B-PROCEEDINGS SUPPLEMENTS 113 (2002) 303-309
2 Fisica del nucleo
1-
Cozza D et al. - (4/8 autori) [Cozza D, Di Bari D, Elia D, Nappi E]
"Recognition of Cherenkov patterns in high multiplicity environments"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 482 (2002) 226-237
A-
ACCELERATORS
2-
Milazzo PM et al. - (1/12 autori) [Colonna N]
"Isotopic composition of fragments in multifragmentation of very large nuclear systems: Effects of the chemical equilibrium"
PHYSICAL REVIEW C 66 (2002) art. no.-021601
3-
Milazzo PM et al. - (1/26 autori) [Colonna N]
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 147
"Different isotopic composition as a signature for different processes leading to fragment production in midperipheral Ni58+Ni-58 collisions at 30 MeV/nucleon"
NUCLEAR PHYSICS A 703 (2002) 466-488
4-
5-
Bisceglie E et al. - (5/6 autori) [Bisceglie E, Colangelo P, Colonna N, Paticchio V, Variale V]
"Production of epithermal neutron beams for BNCT"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 476 (2002) 123-126
Marrone S et al. - (3/18 autori) [Colonna N, Marrone S, Tagliente G]
"Pulse shape analysis of liquid scintillators for neutron studies"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 490 (2002) 299-307
A-
ACCELERATORS
A-
ACCELERATORS
6-
Coniglione R et al. - (1/28 autori) [Colonna N]
"Hard gamma as probe of nuclear dynamics"
ACTA PHYSICA HUNGARICA NEW SERIES-HEAVY ION PHYSICS 16 (2002) 387-396
7-
Sapienza P et al. - (1/30 autori) [Colonna N]
"Energetic proton emission in heavy ion collisions at intermediate energy: Pre-equilibrium and cooperative effects"
ACTA PHYSICA HUNGARICA NEW SERIES-HEAVY ION PHYSICS 16 (2002) 337-346
8-
Colonna N et al. - (1/2 autori) [Colonna N]
"Simulations of neutron transport at low energy: A comparison between GEANT and MCNP"
HEALTH PHYSICS 82 (2002) 840-846
9-
Gayou O et al. - (1/79 autori) [De Leo R]
"Measurement of G(Ep)/G(Mp) in (e)over-right-arrowp -> e(p)over- right-arrow to Q(2)=5.6 GeV2"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 88 (2002) art. no.-092301
10 -
Airapetian A et al. - (3/178 autori) [De Leo R, Lagamba L, Nappi E]
"Single-spin azimuthal asymmetry in exclusive electroproduction of pi(+) mesons"
PHYSICS LETTERS B 535 (2002) 85-92
11 -
Akopov N et al. - (3/46 autori) [De Leo R, Lagamba L, Nappi E]
"The HERMES dual-radiator ring imaging Cherenkov detector"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 479 (2002) 511-530
A-
ACCELERATORS
3 Fisica della materia condensata
1-
Spinelli L et al. - (1/4 autori) [Brambilla M]
"Thermal effects and transverse structures in semiconductor microcavities with population inversion"
PHYSICAL REVIEW A 66 (2002) art. no.-023817
2-
Tissoni G et al. - (2/6 autori) [Brambilla M, Maggipinto T]
"Spatio-temporal dynamics in semiconductor microresonators with thermal effects"
OPTICS EXPRESS 10 (2002) 1009-1017
3-
Barland S et al. - (2/12 autori) [Brambilla M, Maggipinto T]
"Cavity solitons as pixels in semiconductor microcavities"
NATURE 419 (2002) 699-702
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 148
4-
Lugiato LA et al. - (2/6 autori) [Brambilla M, Maggipinto T]
"The physics of cavity solitons in semiconductor microcavities"
INTERNATIONAL JOURNAL OF BIFURCATION AND CHAOS 12 (2002) 2567-2578
5-
Spinelli L et al. - (1/4 autori) [Brambilla M]
"Thermal instabilities in semiconductor amplifiers"
JOURNAL OF MODERN OPTICS 49 (2002) 2413-2422
6-
Scamarcio G et al. - (4/4 autori) [Catalano IM, Rizzi F, Scamarcio G, Troccoli M]
"Widely tunable mid-infrared emission from coupled Wannier-Stark ladders in semiconductor superlattices"
PHYSICA B 314 (2002) 332-335
7-
Spagnolo V et al. - (3/9 autori) [Scamarcio G, Spagnolo V, Troccoli M]
"Nonequilibrium optical phonon generation by steady-state electron transport in quantum-cascade lasers"
APPLIED PHYSICS LETTERS 80 (2002) 4303-4305
8-
Gasparotto A et al. - (1/10 autori) [Scamarcio G]
"Implant and characterization of highly concentrated Fe deep centers in InP"
MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B-SOLID STATE MATERIALS FOR ADVANCED TECHNOLOGY 91
(2002) 503-507
9-
Cassano T et al. - (2/6 autori) [Cassano T, Tommasi R]
"High third-order nonlinear optical susceptibility in new fluorinated poly(p-phenylenevinylene) copolymers measured with
the Z-scan technique"
OPTICS LETTERS 27 (2002) 2176-2178
10 -
Cassano T et al. - (1/10 autori) [Cassano T]
"Femtosecond relaxation dynamics in dialkoxy-substituted poly-(p-phenylenevinylene) derivatives"
21 (2002) 325-
11 -
Cioffi N et al. - (1/5 autori) [Valentini A]
"Correlation between surface chemical composition and vapor sensing properties of gold-fluorocarbon nanocomposites"
SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL 84 (2002) 49-54
12 -
Convertino A et al. - (1/6 autori) [Valentini A]
"Effect of metal clusters on the swelling of gold-fluorocarbon- polymer composite films"
APPLIED PHYSICS LETTERS 80 (2002) 1565-1567
13 -
Cioffi N et al. - (1/8 autori) [Valentini A]
"Analysis of the surface chemical composition and morphological structure of vapor-sensing gold-fluoropolymer
nanocomposites"
CHEMISTRY OF MATERIALS 14 (2002) 804-811
14 -
Perna G et al. - (2/2 autori) [Capozzi V, Perna G]
"Analysis of optical spectra of US and CdSe films deposited on a sapphire substrate by laser ablation technique"
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL B 26 (2002) 401-406
15 -
Perna G et al. - (4/8 autori) [Biagi PF, Capozzi V, Minafra A, Perna G]
"Structural and optical properties of pulsed laser-deposited ZnSe films"
APPLIED SURFACE SCIENCE 186 (2002) 521-526
16 -
Pagliara S et al. - (2/5 autori) [Capozzi V, Perna G]
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 149
"Structural disorder in CdSxSe1-x films probed by microdiffraction experiments"
APPLIED SURFACE SCIENCE 186 (2002) 527-532
17 -
Perna G et al. - (3/6 autori) [Capozzi V, Minafra A, Perna G]
"ZnSe films deposited on crystalline GaAs and amorphous quartz substrates by means of pulsed laser ablation technique"
EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL B 29 (2002) 541-545
18 -
Losurdo M et al. - (3/5 autori) [Bruno G, Capozzi V, Perna G]
"N-2-H-2 remote plasma nitridation for GaAs surface passivation"
APPLIED PHYSICS LETTERS 81 (2002) 16-18
19 -
Berkovits VL et al. - (3/7 autori) [Bruno G, Capozzi V, Perna G]
"Wet chemical nitridation of GaAs (100) by hydrazine solution for surface passivation"
APPLIED PHYSICS LETTERS 80 (2002) 3739-3741
20 -
Aragoni MC et al. - (3/12 autori) [Cassano T, Nitti L, Tommasi R]
"Photoinduced conductivity and nonlinear optical properties of [M(R, R ' timdt)(2)] dithiolenes (M = Ni, Pd, Pt; R,R ' timdt =
monoreduced imidazolidine-2,4,5-trithione) as materials for optically driven switches and photodetectors"
INORGANIC CHEMISTRY COMMUNICATIONS 5 (2002) 869-872
21 -
Dabbicco M et al. - (3/3 autori) [Dabbicco M, Scamarcio G, Spagnolo V]
"2-D temperature mapping of vertical-cavity surface-emitting lasers determined by microprobe electroluminescence"
IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS 14 (2002) 266-268
4 Fisica teorica
1-
Casalbuoni R et al. - (2/4 autori) [Mannarelli M, Nardulli G]
"Anisotropy parameters for the effective description of crystalline color superconductors"
PHYSICAL REVIEW D 66 (2002) art. no.-014006
2-
Isola C et al. - (1/5 autori) [Nardulli G]
"Charming penguin contributions to charmless B decays into two pseudoscalar mesons"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-094005
3-
Casalbuoni R et al. - (2/4 autori) [Mannarelli M, Nardulli G]
"Effective gluon interactions in the colour superconductive phase of two flavor QCD"
PHYSICS LETTERS B 524 (2002) 144-152
4-
Casalbuoni R et al. - (1/3 autori) [Nardulli G]
"Crystalline color superconductivity: effective Lagrangian and phonon dispersion law"
PHYSICS LETTERS B 543 (2002) 139-146
5-
Nardulli G - (1/1 autore)
"Effective description of QCD at very high densities"
RIVISTA DEL NUOVO CIMENTO 25 (2002) 1-80
6-
Casalbuoni R et al. - (3/5 autori) [De Fazio F, Nardulli G, Ruggieri M]
"Massive quark effects in two flavor color superconductors"
PHYSICS LETTERS B 547 (2002) 229-238
7-
Casalbuoni R et al. - (2/5 autori) [Mannarelli M, Nardulli G]
"Phonons and gluons in the crystalline color superconducting phase of QCD"
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 150
PHYSICAL REVIEW D 66 (2002) art. no.-094006
8-
Fogli GL et al. - (4/5 autori) [Fogli GL, Lisi E, Marrone A, Palazzo A]
"Phenomenology of neutrino oscillations"
NUCLEAR PHYSICS B-PROCEEDINGS SUPPLEMENTS 110 (2002) 268-276
9-
Fogli GL et al. - (3/4 autori) [Fogli GL, Lisi E, Mirizzi A]
"Reexamining nonstandard interaction effects on supernova neutrino flavor oscillations"
PHYSICAL REVIEW D 66 (2002) art. no.-013009
10 -
Fogli GL et al. - (3/4 autori) [Fogli GL, Lisi E, Palazzo A]
"Supernova neutrino oscillations: A simple analytical approach"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-073008
11 -
Fogli GL et al. - (3/3 autori) [Fogli GL, Lisi E, Palazzo A]
"Quasi-energy-independent solar neutrino transitions"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-073019
12 -
Fogli GL et al. - (3/3 autori) [Fogli GL, Lisi E, Marrone A]
"Indications on neutrino oscillation parameters from initial KEK-to-Kamioka and current SK data"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-073028
13 -
Campanelli L et al. - (3/4 autori) [Campanelli L, Cea P, Fogli GL]
"Dynamics of walls: Fermion scattering in a magnetic field"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-085004
14 -
Fogli GL et al. - (4/5 autori) [Fogli GL, Lisi E, Marrone A, Palazzo A]
"Getting the most from the statistical analysis of solar neutrino oscillations"
PHYSICAL REVIEW D 66 (2002) art. no.-053010
15 -
Fogli GL et al. - (4/5 autori) [Fogli GL, Lisi E, Marrone A, Palazzo A]
"Neutrino mixing phenomenology"
NUCLEAR PHYSICS B-PROCEEDINGS SUPPLEMENTS 111 (2002) 106-115
16 -
Fogli GL et al. - (4/6 autori) [Fogli GL, Lisi E, Marrone A, Palazzo A]
"Three-flavor solar neutrino oscillations with terrestrial neutrino constraints"
PHYSICAL REVIEW D 66 (2002) art. no.-093008
17 -
Fogli GL et al. - (3/4 autori) [Fogli GL, Lisi E, Palazzo A]
"Model-dependent and -independent implications of the first Sudbury Neutrino Observatory results (vol 64, pg 093007,
2001)"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-117301
18 -
Corberi F et al. - (1/3 autori) [Gonnella G]
"Ordering of the lamellar phase under a shear flow"
PHYSICAL REVIEW E 66 (2002) art. no.-016114
19 -
Gonnella G et al. - (2/2 autori) [Gonnella G, Ruggieri M]
"Rheological behavior of microemulsions"
PHYSICAL REVIEW E 66 (2002) art. no.-031506
20 -
Corberi F et al. - (1/4 autori) [Gonnella G]
"Effects of an external drive on the fluctuation-dissipation relation of phase-ordering systems"
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 151
EUROPHYSICS LETTERS 60 (2002) 425-431
21 -
Lamura A et al. - (1/2 autori) [Gonnella G]
"Computer simulations of domain growth in off-critical quenches of two-dimensional binary mixtures"
COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE 25 (2002) 531-539
22 -
Facchi P et al. - (2/2 autori) [Facchi P, Pascazio S]
"Quantum Zeno subspaces"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 89 (2002) art. no.-080401
23 -
Facchi P et al. - (2/5 autori) [Facchi P, Pascazio S]
"Quantum zeno tomography"
PHYSICAL REVIEW A 66 (2002) art. no.-012110
24 -
Scardicchio A - (1/1 autore)
"Classical and quantum dynamics of a particle constrained on a circle"
PHYSICS LETTERS A 300 (2002) 7-17
25 -
Schulman LS et al. - (2/7 autori) [Facchi P, Scardicchio A]
"Slow relaxation, confinement, and solitons"
PHYSICAL REVIEW LETTERS 88 (2002) art. no.-224101
26 -
Facchi P et al. - (2/4 autori) [Facchi P, Scardicchio A]
"Zeno dynamics yields ordinary constraints""
65 (2002) -
27 -
Coccia E et al. - (1/3 autori) [Gasperini M]
"Sensitivity of spherical gravitational-wave detectors to a stochastic background of nonrelativistic scalar radiation"
PHYSICAL REVIEW D 65 (2002) art. no.-067101
28 -
Gasperini M et al. - (1/3 autori) [Gasperini M]
"Quintessence as a runaway dilaton"
PHYSICAL REVIEW D 6502 (2002) art. no.-023508
29 -
Bozza V et al. - (1/4 autori) [Gasperini M]
"Assisting pre-big-bang phenomenology through short-lived axions"
PHYSICS LETTERS B 543 (2002) 14-22
30 -
Puccini GD et al. - (1/2 autori) [Selleri F]
"Doppler effect and aberration of light from the point of view of absolute motion"
NUOVO CIMENTO DELLA SOCIETA ITALIANA DI FISICA B-GENERAL PHYSICS RELATIVITY ASTRONOMY
AND MATHEMATICAL PHYSICS AND METHODS 117 (2002) 283-293
5 Ricerche tecnologiche e in Fisica Applicata
1-
Angelini L et al. - (6/7 autori) [Angelini L, Maggi M, Nardulli G, Nitti L, Pellicoro M, Stramaglia S]
"Jet analysis by Deterministic Annealing"
PHYSICS LETTERS B 545 (2002) 315-322
2-
Maestro M et al. - (1/4 autori) [Paiano G]
"Optical rotation second-order effects"
CHEMICAL PHYSICS 280 (2002) 103-109
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 152
3-
Tecchio LB et al. - (2/31 autori) [Clauser T, Variale V]
"Project of an advanced ISOL facility for exotic beams at LNL"
NUCLEAR PHYSICS A 701 (2002) 67C-70C
4-
Variale V et al. - (4/12 autori) [Brautti G, Clauser T, Raino A, Variale V]
"An EBIS for charge state breeding in the SPES project"
PRAMANA-JOURNAL OF PHYSICS 59 (2002) 765-773
5-
Brautti G et al. - (2/2 autori) [Brautti G, Picca D]
"Thermal stimulation of gravitational wave antennas"
INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS A 17 (2002) 1111-1116
6-
Brautti G et al. - (2/2 autori) [Brautti G, Picca D]
"The sensitivity of antennas for gravitational wave detection"
INTERNATIONAL JOURNAL OF MODERN PHYSICS A 17 (2002) 327-334
6 Fisica planetaria con tecniche spaziali
1-
Andres Y et al. - (5/36 autori) [Cozza D, De Cataldo G, Ghidini B, Nappi E, Posa F]
"Cleaning and recirculation of perfluorohexane (C6F14) in the STAR-RICH detector"
NUCLEAR INSTRUMENTS & METHODS IN PHYSICS RESEARCH SECTION
SPECTROMETERS DETECTORS AND ASSOCIATED EQUIPMENT 486 (2002) 590-609
Piano delle Ricerche 2004
A-
ACCELERATORS
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 153
Elenco dei Ricercatori afferenti al Dipartimento nell'a.a. 2002-2003
Personale MIUR
Professori di I fascia
Armenise Nicola
Brautti Giulio
De Leo Raffaele
De Palma Mauro
Ferrara Michele
Gasperini Maurizio
Guerriero Luciano
Lugarà Pietro Mario
Marangelli Bartolomeo
Muciaccia Maria Teresa
Natali Sergio
Picciarelli Vittorio
Romano Francesco
Selleri Franco
Villani Matteo
Professori di II fascia
Adduci Franco
Augelli Vincenzo
Bellotti Roberto
Brambilla Massimo
Cea Paolo
Clauser Tarcisio
D'Erasmo Ginevra
Garuccio Augusto
Gonnella Giuseppe
Massaro Pietro Adriano
Navach Franco
Palano Antimo
Pellicoro Mario
Rainò Antonio
Simone Saverio
Valentini Antonio
Ricercatori Universitari
Abbrescia Marcello
Di Bari Domenico
Evangelista Chiara
Fusco Piergiorgio
Montaruli Teresa
Schiavulli Luigi
Stella Rosa
Verrone Grazia
Altro personale Ricercatore
Picca Domenico
Dottorandi di Ricerca
Campanelli Leonardo
Cavallo Emanuela
Dalena Barbara
Giordano Domenico
Intini Francesca
Marano Danilo
Piano delle Ricerche 2004
Biagi Pierfrancesco
Catalano Ida Maria
De Marzo Carlo
Erriquez Onofrio
Fogli Gianluigi
Ghidini Bruno
Iaselli Giseppe
Maggi Giorgio Pietro
Minafra Antonio
Nardulli Giuseppe
Nuzzo Salvatore
Posa Francesco
Scamarcio Gaetano
Spinelli Paolo
Angelini Leonardo
Baldassarre Luigi
Berardi Vincenzo
Calicchio Maria
Chiaradia Maria Teresa
Creanza Donato
Favuzzi Cecilia
Giglietto Nicola
Maggipinto Giuseppe
Mirizzi Nicola
Paiano Giulio
Pascazio Saverio
Piccolo Roberto
Selvaggi Giovanna
Tarantino Maria
Dabbicco Maurizio
Di Gennaro Menina
Fiore Enrichetta Maria
Ligonzo Teresa
My Salvatore
Scrimieri Egidio
Stramaglia Sebastiano
Siciliano Antonio
Carrone Enzo
Coviello Tommaso
Elia Angela
Ieva Michela
Lagamba Luigi
Matarrese Silvia
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 154
Mirizzi Alessandro
Pappagallo Marco
Rizzi Francesco
Ruggieri Marco
Scarcelli Giuliano
Simonetti Giuseppe
Terlizzi Rita
Vitellio Miriam Serena
Zanolli Zeila
Borsisti
Bisceglie Emanuele
Iorio Lorenzo
Assegnisti
Ambriola Marialuigia
Bovenga Fabio
Bruno Giuseppe
Colaleo Anna
D'Amato Maria
De Filippis Nicola
Di Santo Daniela
Gargano Fabio
Loparco Francesco
Mannarelli Massimo
Marrone Stefano
Mennea Maria Santa
Palazzo Antonio
Pompili Alexis
Radicci Valeria
Romita Michele
Spagnolo Vincenzo
Docenti di altre Facoltà o Università
Capozzi Vito
Nitti Luigi
Troccoli Mariano
Personale Tecnico Amministrativo
Barbarito Elio
Bia Domenico
Boggia Antonio
Calbrese Attilio
Casamassima Giuseppe
Cipriani Cristina
Cornacchia Michele
De Fazio Vincenzo
Del Bianco Giovanni
Dell'Olio Domenico
Facchini Nicola
Gianeselli Lucia
Giannuzzi Vincenzo
Liberti Lorenzo
Loiacono Domenico
Mangione Sante
Massarelli Anna
Mongelli Antonio
Piano delle Ricerche 2004
Nitti Maria Angela
Pastore Cosimo
Rotunno Annamaria
Santoro Romualdo
Sibillano Teresa
Tangaro Sabina Sonia
Trentadue Raffaello
Volpe Francesca
Cassano Tiziana
Ancona Antonio
Brigida Monica
Caselle Michele
Cozza Daniela
De Carlo Francesco
De Serio Marilisa
Facchi Paolo
Giordano Francesco
Maggipinto Tommaso
Marrone Antonio
Mazziotta Mario Nicola
Nutricato Raffaele
Palomba Maurizio
Pugliese Gabriella
Rainò Silvia
Ruppi Martino
Cufaro Petroni Nicola
Tommasi Raffaele
Ventruti Gennaro
Basta Michele
Bitetti Rosa
Bruno Roberto
Cannillo Fausta
Ciliberti Giuseppe
Columbo Francesco
De Carne Giuseppe
De Francesco Rosa
Dell'Olio Cataldo
Dell'Olio Leonardo
Florio Francesco
Giannini Filippo
Liberti Giuseppe
Loconsole Rocco
Malanga Angela
Masiello Gianluigi
Mastrogiacomo Angelo
Patruno Lucia
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 155
Preziosa Giovanni
Scarola Pasquale
Silvestri Giuseppe
Valentino Maria
Personale INFM
Ricercatori
Di Franco Cinzia
Borsisti
Ottonelli Fabio Pasquale
Personale Tecnico Amministrativo
Loiudice Angela
Personale INFN
Dirigenti di Ricerca
Nappi Eugenio
Ranieri Antonio
Primi Ricercatori
Catanesi Maria Gabriella
Lenti Vito
Paticchio Vincenzo
Ricercatori
Cafagna FrancescoSaverio
Colonna Nicola
De Cataldo Giuseppe
Elia Domenico
Fiore Luigi
Manzari Vito
Tagliente Giuseppe
Tecnologi
Abadjiev Konstantin Dimitrov
Diacono Domenico
Loddo Flavio
Tempesta Paolo
Borsisti
Chileev Kirill
Dimitrov Anton
Kravcakova Adela
Majewski Pavel
Petkov Peicho
Rossi Barbara
Sgura Irene
Vankov Peter
Personale Tecnico Amministrativo
Andriani Aldo
Buonfiglio MariaRosaria
Casale Alessandro
Ceglie Francesco Paolo
Chiapperini Michele
Clemente Adamantonio
De Cosimo Vittoria
Dipinto Vito
Fiorello Fedele
Piano delle Ricerche 2004
Ruffo Felice
Sibilano Michele
Tamma Gaetano
Zaccheo Mimma
Xu Aiguo
Pantaleo Ambrogio
Ruggieri Federico
Colangelo Pietro
Lisi Egidio
Sokalski Igor
Circella Marco
Cosmai Leonardo
De Fazio Fulvia
Fini Rosa Anna
Maggi Marcello
Silvestris Lucia
Zito Giuseppe
De Robertis Giuseppe
Lamanna Giuseppe Valeriano
Radicioni Emilio
Variale Vincenzo
Dalessandro Antonio
Iacobelli Lucia
Lorusso Giuseppe
Pavlov Borislav
Pierro Antonio
Scardicchio Antonello
Singh Barthendu
Antuofermo Gaetano
Cariola Pasquale
Ceglie Francesco Paolo
Ceres Angelo
Chiumarulo Francesco
D'Alba Crescenza
Dipinto Pasquale
Ferorelli Raffaele Attilio
Franco Antonio
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 156
Franco Michele
Geusa Maria Rita
Lacalamita Nicola
Lorusso Annalisa
Mongelli Maurizio
Perchiazzi Michele
Rana Giuseppe
Sacchetti Angelo
Sala Giuliano
Tataranni Bruna
Valentino Vincenzo
Piano delle Ricerche 2004
Gervasoni Riccardo
Iacobelli Giuseppe
Liuzzi Raffaele
Masciullo Antonio
Papagni Giovanni Michele
Pinto Carlo
Rizzi Vincenzo
Sacchetti Michele
Silvestri Antonio
Tatone Michele
Vasta Pietro
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 157
Sommario
Il Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari
Presentazione
Organi del Dipartimento
3
6
Attivita' di ricerca
1A Esperimenti con acceleratori e bersagli fissi
Ricerca di oscillazioni di neutrino con rivelatori a grande distanza (LBL)
8
1B Esperimenti con acceleratori con fasci collidenti
Annichilazione e+e- all'energia della Z° ed oltre, a LEP (esper. ALEPH).
Fisica delle Alte Energie a LHC (Large Hadron Collider) con l'apparato CMS (Compact Muon Solenoid).
Studio della violazione di CP e fisica dei quark pesanti alla B-factory di SLAC (esperimento BABAR)
Studio della violazione di CP nei decadimenti del K° (esp. KLOE)
11
12
14
15
1C Esperimenti su particelle di origine cosmica
Studi sulla radiazione cosmica in laboratori sotterranei
WIZARD: Misura dei flussi di antimateria nei raggi cosmici primari (voli con pallone del 1991, 1993, 1994, 1997,
1998) (esperimento WIZARD).
Esperimenti NINA e PAMELA: Flussi di raggi cosmici e di antimateria fuori dell'atmosfera.
NEMO Fase 1: Realizzazione di un prototipo del Progetto NEMO
Costruzione di un telescopio per neutrini astrofisici alla scala di 0.1 km2 (ANTARES)
Studio di raggi gamma cosmici di alta energia (GLAST)
16
17
18
20
23
24
2 Fisica del nucleo
Ricerca di Plasma di Quark e Gluoni (esp. CERN WA97,NA57)
Interazioni fra nuclei pesanti ultra-relativistici ad LHC (esp. ALICE)
Reazioni Nucleari indotte da ioni leggeri e pesanti.
Dinamica della fissione nella regione dei nuclei super-pesanti
Fisica degli ipernuclei a DAFNE (Esp. FINUDA)
Misure di sezioni d'urto neutroniche di interesse per l'Astrofisica e per applicazioni medico-industriali.
Spettroscopia nucleare di ipernuclei eccitati da reazioni (e,e'k+)
Studio del Deep Inelastic Scattering presso lo spettrometro HERMES del laboratorio DESY di Amburgo (exp.
HERMES)
28
30
36
38
39
41
41
3 Fisica della materia condensata
Solitoni Spaziali in semiconduttori per la trattazione ottica dell'informazione.
Tecniche ottiche innovative per applicazioni ambientali: "Sensori fotoacustici per il controllo ambientale" ( Progetti
Sud-FESR/INFM , ASI/INFM ; sez. A INFM; Centro di Eccellenza TIRES ).
Tecniche ottiche innovative per biomedicina: "Sensori ottici non invasivi e tecniche di fluorescenza" (Progetto
Piano delle Ricerche 2004
44
46
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 158
Sud-FESR/INFM ; sez. A INFM ; Centro di Eccellenza TIRES ).
Tecniche ottiche innovative per applicazioni industriali: "Sensori per saldatura e lavorazioni laser" (Progetti
Sud-FESR/INFM , FRA-WEST INFM ; sez. A INFM ; Centro di Eccellenza TIRES ).
LASER A CASCATA QUANTICA: progettazione, fabbricazione, studio e applicazioni (progetto europeo 6PQ STRP
"ANSWER"; progetto ESA "Optical Far-IR Wave Generation"; progetto MIUR cluster 26 "Materiali Innovativi"
P5BW2; progetto FIRB 2001; contributo di Ateneo COFIN 2002)
Emissione laser nel medio infrarosso in semiconduttori drogati con ioni di metalli di transizione (Progetto CNR,
progetto INFM-PAIS)
Studio di dispositivi emettitori basati su nitruro di gallio (LED-GaN) e semiconduttori organici (O-LED)
Tecnologia del Quasi-Phase-Matching in guida d'onda di LiNbO3 per processi di chi(2) in cascata, e generazione di
fotoni correlati (Progetto Finalizzato CNR "MADESS").
Studio delle proprietà ottiche nonlineari di materiali organici
Studio sperimentale e teorico di configurazioni modali bistabili in microcalaser a semiconduttore
Studio delle proprietà ottiche, elettriche e composizionali di nanocompositi metallo-fluoropolimero.
Effetti di localizzazione in Superreticoli di semiconduttori III-V.
Films di Semiconduttori II-VI depositati con la tecnica "laser ablation".
Base Soldered Silicon Detector
Giroscopi ottici laser integrati (progetto ESA-IOLG)
THz Radiation: Generation, Detection, and Applications
Passivazione di superfici di film di GaAs (Arseniuro di Gallio).
Proprietà ottiche lineari e nonlineari di molecole inorganiche: dipendenza dalla natura dei gruppi sostituenti
Studio delle proprietà ottiche lineari e non-lineari di materiali nanostrutturati
Mappatura termica di microcavità laser ad emissione verticale
47
49
50
53
54
55
56
58
59
60
61
63
65
66
67
69
70
72
4 Fisica teorica
Fenomenologia delle teorie di campo
Fisica astroparticellare
Approcci non perturbativi per sistemi con un numero infinito di gradi di libertà.
Meccanica statistica di sistemi complessi: aspetti dinamici e di equilibrio.
Comportamento temporale dei sistemi quantistici, fisica dei neutroni e caos.
Algoritmo di calcolo di integrali funzionali
Equazione di Helmholtz
Nuovi stati quantici di luce polarizzata e loro applicazioni
Cosmologia di stringa
Paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen in fisica delle particelle
Fondamenti di fisica relativistica
Computazione quantistica
74
75
78
79
80
82
82
84
85
86
88
89
5 Ricerche tecnologiche e in Fisica Applicata
Algoritmi e reti neurali artificiali per la rivelazione e l'elaborazione del segnale (TIRES)
RPC come rivelatori di neutroni termici (TIRES)
Centro di eccellenza 4 - Determinazione del flusso e dello spettro
di fasci terapeudici con rivelatori a stato solido.
Centro di eccellenza 5 : "Sensori per il monitoraggio ambientale e di processo; sensori ottici non invasivi per
biomedicina" ( TIRES )
Ricerche ed applicazioni di tecnologie di calcolo distribuito
Sviluppo di tecnologie GRID per l'analisi dei dati e la simulazione di esperimenti ad LHC ed in fisica teorica
Sviluppo di un TRD a silicio per identificazione di particelle prodotte con acceleratori o in processi astrofisici
Centro sperimentale di Nowcasting
Sviluppo di rivelatori a silicio per misura di direzione ed energia
di raggi gamma provenienti dallo spazio
Piano delle Ricerche 2004
91
92
94
95
96
98
101
102
104
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 159
Sorgente laser di ioni
Rilevamento di campi elettromagnetici e loro interazione con materiali biologici
Applicazioni di analisi non distruttive con fasci di neutroni nel campo della sicurezza e dell'ambiente
Contenuto gassoso e ionico in acque sotterranee.
Emissioni elettromagnetiche e acustiche naturali
Post-acceleratore lineare compatto di protoni
Processi naturali e disturbi nella propagazione delle onde radio LF e VLF
Test di alimentazione dello stato di carica di ioni radioattivi
Generazione di radiazione RF e monitoraggio "in vivo"
SMART: Structures and Materials for Advanced Radiation hard Trackers
Termoluminescenza applicata alla datazione di reperti archeologici e geologici
Studio delle properietà chimico-fisiche di film di melanina
Sviluppo di una bilancia per la misura di campi gravitazionali quadrupolari di bassissima frequenza.
106
107
108
110
112
113
115
116
117
118
119
120
122
6 Fisica planetaria con tecniche spaziali
Interferometria Radar per osservazioni planetarie
Impiego di dati da sensori orbitanti per l'estrazione di parametri ambientali
Telerilevamento con microonde (sezione strumentale)
Determinazione dei moti crostali a scala locale e regionale, con la tecnica spaziale GPS nell'area del Mediterraneo.
Telerilevamento su zone costiere
123
127
131
133
134
7 Didattica e storia della fisica
Uso dei laboratori e tecnologie informatiche, sviluppo di materiali multimediali di rete, monitoraggio
dell'apprendimento nella didattica della fisica
Storia della fisica teorica italiana dal '45 al '65
Costituzione di un sistema integrato dei musei scientifici di Ateneo
137
139
Pubblicazioni
1A. Ricerche Sperimentali in Fisica delle Particelle. Esperimenti con Acceleratori e bersagli fissi
1B. Ricerche Sperimentali in Fisica delle Particelle. Esperimenti con acceleratori con fasci collidenti
1C. Ricerche Sperimentali in Fisica delle Particelle. Esperimenti su particelle di origine cosmica
Fisica del Nucleo
Fisica della Materia Condensata
Fisica Teorica
Ricerche tecnologiche e in Fisica Applicata
Fisica Planetaria con tecniche spaziali
Didattica e storia della Fisica
141
141
145
147
148
150
152
153
Elenco dei Ricercatori afferenti al Dipartimento
154
Piano delle Ricerche 2004
Dipartimento Interateneo di Fisica di Bari - 160