L’attività del gruppo, guidato dal Prof. E.Gorini è nella Fisica Sperimentale delle Particelle Elementari al Large Hadron Collider (LHC) del CERN di Ginevra ed in particolare all’esperimento ATLAS.

Il Large Hadron Collider (LHC) del Centro Europeo per le Ricerche Nucleari (CERN) di Ginevra è il più grande acceleratore di particelle mai costruito, presso il quale gli esperimenti di fisica delle alte energie dell'ultima generazione affronteranno le più avvincenti sfide scientifiche e tecnologiche del nostro tempo.

Uno dei quattro apparati posti nelle regioni in cui interagiscono i protoni circolanti negli anelli di LHC è ATLAS (A ToroidaL Apparatus for LHC), un gigantesco esperimento a cui collaborano quasi 3000 fisici delle particelle di 170 istituzioni di 40 paesi del mondo.

Lo scopo di ATLAS è quello di indagare sull'origine della massa, rivelando finalmente il bosone di Higgs, tassello essenziale per il corretto funzionamento del Modello Standard delle particelle elementari di Glashow, Weinberg e Salam, oltre a discriminare fra i finora solo ipotizzati scenari di fisica oltre tale modello, quali, ad esempio, la Supersimmetria.

Tutte le tesi proposte qui di seguito saranno svolte in collaborazione con i membri del gruppo ATLAS Lecce. I prerequisiti sono: conoscenza di base della fisica delle particelle, conoscenza basilare di linguaggi di programmazione (C o  C++), sistema operativo Linux. 

La durata media di un lavoro di tesi è di circa 2-3 mesi, compresa la scrittura e correzione.

Gli argomenti possibili sono molteplici, spaziano dall’analisi dei dati raccolti dall’esperimento ATLAS, alla misura delle performances del rivelatore utilizzato o del sistema di selezione dei dati. Stiamo in questo momento lavorando sulla ricerca della Supersimmetria  all’LHC. In generale gli argomenti specifici sono fortemente dipendenti dal momento, visto che sia la conoscenza dell’esperimento che le performance dell'acceleratore sono in continua evoluzione. Si consiglia quindi di contattarmi direttamente nel mio studio al Fiorini o via email per discuterne insieme. Qui sotto ci sono alcuni esempi di possibili tesi (aggiornate al Settembre 2010).

Titolo: Ricerca della Supersimmetria all'esperimento ATLAS al Large Hadron Collider (LHC) del CERN

Relatore: E.Gorini

L'esperimento ATLAS al Large Hadron Collider del CERN di Ginevra studierà una grande varietà di processi fisici alle più alte energie mai raggiunte in laboratorio. La ricerca della fisica oltre lo Standard Model sarà uno degli obiettivi più rilevanti dell'esperimento. Verranno studiate le prospettive per la possibile scoperta della Supersimmetria con la conservazione di R-parità con il rivelatore ATLAS per i primi dati raccolti a 7 TeV, corredati da studi sulla base di metodi Monte Carlo . In particolare ci si dedicherà allo studio della selezione gli eventi con due leptoni, getti adronici ed energia trasversa mancante.

Titolo: Primi risultati dall'esperimento ATLAS al Large Hadron Collider (LHC) del CERN

Relatore: E.Gorini

I primi dati raccolti nelle collisioni a 7 TeV sull'LHC permetteranno all'esperimento ATLAS di verificare e misurare la validità del Modello Standard di Glashow Weinberg Salam ad energie mai raggiunte prima. La messe di dati raccolti permetterà di studiare diversi  processi fisici con grande precisione e dettaglio. Verranno studiati processi quali la produzione del quark top, quella dei bosoni W e Z associata a getti adronici e tutti gli altri processi del Modello Standard che possono rappresentare un fondo alla scoperta della Supersimmetria.

Titolo: Parallelizzazione del calcolo per l'analisi dati nell'esperimento ATLAS al Large Hadron Collider (LHC) del CERN

Relatore: E.Gorini

La grande mole di dati prodotti dalle collisioni di protoni in ATLAS richiede grandi potenze di calcolo per poter estrarre le quantità fisiche di interesse e produrre la fisica di interesse in tempi sufficientemente brevi. In questa tesi si utilizzerà il pacchetto PROOF (Parallel ROOT Facility) che permette di processare i dati prodotti su più macchine in parallelo in maniera semplice e diretta. Verrà utilizzato un cluster Linux (fino a 40 processori al momento) e verranno effettuati dei test di performance in diverse condizioni di analisi, carico di utenti e complessità di algoritmi di selezione.

Titolo: Studio della performance della selezione dati dell'esperimento ATLAS al Large Hadron Collider (LHC) del CERN

Relatore: E.Gorini

Un ruolo fondamentale di qualunque esperimento di fisica delle alte energie viene svolto dal segnale di consenso all'acquisizione dei dati (trigger). Il gruppo di Lecce si occupa da diversi anni di studiare il trigger dei muoni di ATLAS, un sofisticato sistema altamente efficiente che opera a tre differenti livelli di complessità. In questa tesi si studierà la performance del trigger dei muoni ed in particolare dell'ultimo e più raffinato livello, scritto in linguaggio C++, chiamato Event Filter.