Simulazioni Monte Carlo per la progettazione del Near Detector dell’esperimento DUNE

Ambito della ricerca

Fisica sperimentale delle interazioni fondamentali

Abstract

L’esperimento DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) osserverà i neutrini generati dal fascio più intenso al mondo, in costruzione al Fermi National Accelerator Laboratory di Batavia (Illinois), attraverso due rivelatori, uno situato vicino alla sorgente (Near Detector) e uno molto più grande (Far Detector, 40kton di volume fiduciale),  situato a 1300 km di distanza presso il Sanford Underground Research Laboratory in Lead, South Dakota. Lo scopo dell’esperimento è la misura precisa dei parametri di oscillazione dei neutrini (δCP, θ23), a cui si aggiungono misure su neutrini emessi da esplosione di supernova e di ricerca di nuova fisica (osservazione del decadimento del protone, ...).

Il rivelatore Near Detector è fondamentale per ridurre le sistematiche nelle misure di oscillazione nel Far Detector, attraverso una precisa conoscenza delle caratteristiche del fascio (spettro e composizione nei diversi flavor) e una misura precisa di sezione d’urto di interazioni neutrino-Ar alle energie del GeV. Nello stesso tempo, data l’intensità e le caratteristiche del fascio di neutrini, lo stesso rivelatore consentirà di effettuare studi sugli effetti nucleari nelle interazioni neutrino-nucleo e misure di ricerca di materia oscura e di ricerca di nuova fisica.

Attualmente il rivelatore Near Detector è in fase di progettazione e il gruppo di Genova è attivamente coinvolto in questa attività. Il laureando svolgerà quindi un lavoro di sviluppo di simulazione Monte Carlo e di analisi dei dati, finalizzato all’ottimizzazione del rivelatore e alla stima delle performance attese.