Luminance hot spot detection with neural network algorithms, a new way to improve the EOL (end of line) image processing techniques

Argomento legato alla tematica di riconoscimento di difetti mediante l’uso di reti neurali nell’image processing.
Allenare una rete a riconoscere dei difetti presenti talvolta su fibre ottiche utilizzato sul primo fanale LASER prodotto per BMW e recentemente nominato al CES per l’innovation award:

https://www.ces.tech/innovation-awards/honorees/2024/honorees/r/red-laser-optical-fiber-rear-lamp.aspx

Etendue theorem applications in rear lamp optimal design with the aim of optical efficiency improvement

Applicazione del concetto di Etendue per aumentare l’efficienza ottica dei fanali automobilistici. Attività teorica combinata alla simulazione ottica.

Quando ogni singolo atomo conta
ENAC (Exact Number of Atoms in each Cluster) è la nuova sorgente di cluster atomici progettata e costruita dai ricercatori del Dipartimento di Fisica che consente di esplorare in modo unico le proprietà della materia sulla scala atomica. Unica nel panorama della ricerca in Italia ed una delle poche al mondo, ENAC permette di studiare le proprietà strutturali, elettroniche, magnetiche e chimiche della materia quando gli aggregati atomici sono composti da un numero esatto di atomi. Su questa scala aggiungere/rimuovere anche un solo atomo al/dal sistema permette ad esempio ad un conduttore di diventare un isolante elettrico, oppure ad un materiale magnetico di trasformarsi in diamagnetico. I progetti di tirocinio, tesi di laurea triennale e magistrale, condotti sotto la guida del personale del gruppo di ricerca del Nanoscale Materials Lab, riguardano lo studio dei processi di produzione e trasporto dei cluster atomici o lo studio di alcune delle proprietà fisiche e chimiche di questi sistemi.

PER INFORMAZIONI:
Prof. Alessandro Baraldi
Department of Physics, UniTS
e-mail: abaraldi@units.it
Down to the sub-nanoscale (PDF)

 A. Baraldi

La spettroscopia di fotoemissione per lo studio della materia sulla nanoscala
Ad oltre cent’anni dalla prima interpretazione dell’effetto fotoelettrico la spettroscopia di fotoemissione rappresenta oggi una delle tecniche sperimentali più importanti per sondare le proprietà della materia. Le straordinarie qualità della radiazione elettromagnetica prodotta da Elettra consentono di applicare questo metodo di indagine allo stato dell’arte. Le attività nelle quali possono essere coinvolti gli studenti prevedono l’analisi di dati sperimentali acquisiti presso le linee di luce di Elettra nell’ambito delle attività di ricerca sperimentale del Nanoscale Materials Lab. Sono disponibili sia tirocini che tesi di laurea triennale e magistrale.

PER INFORMAZIONI:
Prof. Alessandro Baraldi
Department of Physics, UniTS
e-mail: abaraldi@units.it
Spectroscopy of 2D materials (PDF)

P.Camerini, G. Luparello, V. Zaccolo

Il gruppo ALICE Trieste rivolge le proprie attività allo studio delle collisioni tra nuclei ad alte energie, con lo scopo di indagare lo stato della materia dell’Universo nei primi istanti dopo il Big Bang: il Quark-Gluon Plasma. Tutti i progetti di tesi proposti hanno l’obiettivo diinvestigare misure nuove con dati recentemente raccolti o di studiare aspetti della teoria ancora sconosciuti delle collisioni tra nuclei. Le studentesse e gli studenti interessati analizzeranno i nuovi dati per collisioni protone-protone e piombo-piombo e lavoreranno in stretta collaborazione con gruppi internazionali. Alcuni esempi di tesi: misura della produzione di mesoni con quark charm per comprendere la Cromodinamica Quantistica perturbativa (anche con Machine Learning); studio della fenomenologia di collisioni ad alte energie tramite simulazioni con generatore di eventi basato su algoritmi Monte Carlo.

Contatti: paolo.camerini@ts.infn.it, grazia.luparello@ts.infn.it, valentina.zaccolo@ts.infn.it 

Maggiori informazioni https://www.ts.infn.it/com/ricerca/gr3/alice/tesi/disponibili 

P.Camerini, G. Contin, G. Margagliotti

Sono disponibili diversi progetti di tesi rivolti a studentesse e studenti interessate/i alla comprensione e lo studio delle funzionalità di sensori di silicio di ultima generazione per la rivelazione di particelle cariche. I sensori si basano sulla tecnologia MAPS (Monolithic Active Pixel Sensor), che incorpora il volume sensibile e la logica di elaborazione del segnale nello stesso cristallo di silicio spesso poche decine di micron, e sulla tecnologia LGAD (Low Gain Avalanche Diode), che include uno strato di moltiplicazione delle cariche all'interno della giunzione. I sensori sono stati sviluppati per la fisica ai collisionatori di particelle tipo LHC, ma il loro uso si sta ora diffondendo anche negli ambiti di fisica medica, dello spazio, della luce di sincrotrone. 
L'attività di tesi si concentrerà sulla caratterizzazione elettrica e sulla valutazione della risposta alle particelle e ai fotoni in diverse configurazioni geometriche e meccaniche che possano soddisfare particolari esigenze di progettazione del rivelatore.
Contatti: paolo.camerini@ts.infn.it, giacomo.contin@ts.infn.it, giacomo.margagliotti@ts.infn.it
Maggiori informazioni https://www.ts.infn.it/com/ricerca/gr3/alice/tesi/disponibili

Dosimetria nei trattamenti loco-regionali con microsfere di Y-90 attraverso l'ottimizzazione delle acquisizioni spect-ct
Proposta di argomento di tesi in Fisica Medica 2013_2014

Studio della distribuzione in impulso trasverso degli adroni prodotti nel Deep Inelastic Scattering (analisi statistica di dati sperimentali- esperimento COMPASS- CERN).
Lo studio proposto permette di accedere a importanti informazioni sulla struttura partonica dei nucleoni; il lavoro di tesi consiste soprattutto nell'utilizzo delle distribuzioni per stimare parametri direttamente collegati con la struttura partonica, e permette di approfondire i metodi di stima dei parametri e l'uso di software scritto in C++

Caratterizzazione di rivelatori a gas di particelle ionizzzanti realizzati con tecnologie micropattern e materiali innovativi
Attivita' di laboratorio svolta con strumentazione di ultima generazione lavorando in squadra con ricercatori senior e junior. Si caratterizzeranno moltiplicatori di elettroni realizzati in vetro, ceramica e poliesteri di vetroresina. Al fine di una piu' consapevole partecipazione all'attivita' in laboratorio, circa il 25 % del tempo e' dedicato a studiare i principi operativi dei MPGD (MicroPattern Gaseous Detectors).

RESPONSABILI i ricercatori INFN: S. Dalla Torre, S. Levorato, F. Tessarotto

Studio della dipendenza del guadagno dai parametri ambientali di pressione e temperatura in moltiplicatori di elettroni tipo THICK GEM.
Attivita' di laboratorio svolta con strumentazione di ultima generazione lavorando in squadra con ricercatori senior e junior. Al fine di una piu' consapevole partecipazione all'attivita' in laboratorio, circa il 25 % del tempo e' dedicato a studiare i principi operativi dei moltiplicatori THICK GEM.

RESPONSABILI i ricercatori INFN: S. Dalla Torre, S. Levorato, F. Tessarotto

Diego Tonelli
Mirco Dorigo

Proponenti: Diego Tonelli e Mirco Dorigo 

Descrizione: We welcome motivated students on the analysis of the electron-positron collisions at 10 GeV provided by the SuperKEKB accelerator in Tsukuba (Japan) and collected with the Belle II experiment. The Belle II experiment is an international collaboration of 1000 physicists at the forefront of indirect searches for new laws of physics using the weak-interaction decays of heavy quarks. Sophisticated analyses of samples of billions of bottom and charmed meson (and tau-lepton) decays will either reveal signs of non-standard-model dynamics or impose stringent constraints on its existence.  A strong group of young scientists is pursuing data analyses of charmless B decays and tau physics supervised by MD, who coordinates the activity of the charmless physics group, and DT, who coordinates the whole physics program of the experiment.  If you are curious about challenging analysis projects where to have fun while learning data analysis come talk to us. https://web.infn.it/Belle-II/index.php/our-research

Diego.Tonelli@ts.infn.it Mirco.Dorigo@ts.infn.it Lorenzo.Vitale@ts.infn.it

Lorenzo Vitale

Proponente: Lorenzo Vitale

Descrizione: We seek young and motivated collaborators to work on the calibration, characterization, and further development of the single-crystal diamond sensors.
We are developing a detector based on diamond sensors that will monitor the radiation field around the Belle II tracker at the SuperKEKB accelerator in Tsukuba (Japan). The Belle II experiment will lead indirect searches for new laws of physics at the intensity frontier in the next decade. Protecting the Belle II detector from the radiation is essential for its success; the diamonds, designed and built entirely in Trieste, will record the radiation doses and trigger beam abort should conditions become unsafe. A small team of world-class experts is pursuing in-depth studies of the diamond sensors and other types of novel sensors for BelleII and future applications. Exciting options for hardware theses are available. Availability to travel to Japan is desirable. Come talk to us  https://web.infn.it/Belle-II/index.php/italian-sites/trieste

For information please contact Lorenzo.Vitale@ts.infn.it  Livio.Lanceri@ts.infn.it Luciano.Bosisio@ts.infn.it

Effetti di correlazione elettronica e di spin nelle proprietà elettroniche e di trasporto di sistemi bidimensionali, unidimensionali e in singole molecole.

Transizioni metallo-isolante da correlazione elettronica, transizioni di Mott, effetto Kondo, spettroscopie elettroniche e di tunneling, trasporto elettronico.

Vari argomenti relativi all'analisi di dati sperimentali raccolti dall'esperimento CMS a LHC.

Aspetti avanzati dell'analisi dati nell'esperimento VIP. L'esperimento VIP si trova nel laboratorio sotteraneo INFN del Gran Sasso, ed ha lo scopo di realizzare un test estremamente accurato del Principio di Esclusione di Pauli per gli elettroni. In questa tesi verranno analizzati alcuni problemi complessi nell'analisi dei dati di VIP.
Per informazioni contattare il prof. Edoardo Milotti.

Aspetti dinamici nello schema di Pound-Drever-Hall per la stabilizzazione della frequenza dei laser. In questa tesi si realizzerà una simulazione dinamica per lo studio dei transienti nello schema di stabilizzazione di Pound-Drever-Hall.
Per informazioni contattare il prof. Edoardo Milotti.

Il problema della localizzazione di particelle identiche. In questa tesi si analizzerà un aspetto fisico di grande rilievo nell'esperimento VIP. Questo esperimento si trova nel laboratorio sotterraneo INFN del Gran Sasso, ed ha lo scopo di realizzare un test estremamente accurato del Principio di Esclusione di Pauli per gli elettroni. La validità del test dipende anche dalla localizzazione degli elettroni che interagiscono con l'apparato, e dai complessi problemi concettuali che derivano da tale localizzazione.
Per informazioni contattare il prof. Edoardo Milotti.

Fluttuazioni della velocità delle reazioni cellulari. in questa tesi si realizzerà una simulazione basata sull'algoritmo di Gillespie per capire come la velocità delle reazioni "diffusion-limited" sia influenzata  dall'abbondanza delle specie chimiche nell'ambiente cellulare.
Per informazioni contattare il prof. Edoardo Milotti.

Risonanza stocastica e coerenza stocastica in biofisica. in questa tesi si passeranno in rassegna alcuni meccanismi che producono risonanza e/o coerenza stocastica nella biofisica cellulare. Meccanismi di questo tipo sono importanti sia nei meccanismi di omeostasi cellulare, sia nel passaggio di segnali chimici da una cellula all'altra, come nel caso delle cellule del sistema nervoso.
Per informazioni contattare il prof. Edoardo Milotti.

Luminance hot spot detection with neural network algorithms, a new way to improve the EOL (end of line) image processing techniques

Argomento legato alla tematica di riconoscimento di difetti mediante l’uso di reti neurali nell’image processing.
Allenare una rete a riconoscere dei difetti presenti talvolta su fibre ottiche utilizzato sul primo fanale LASER prodotto per BMW e recentemente nominato al CES per l’innovation award:

Etendue theorem applications in rear lamp optimal design with the aim of optical efficiency improvement

Applicazione del concetto di Etendue per aumentare l’efficienza ottica dei fanali automobilistici. Attività teorica combinata alla simulazione ottica.

D. Fausti

Controlling the properties of complex materials with femtosecond pump and probe
The rich phase diagrams of many transition metal oxides (TMOs) is the result of the intricate interplay between electrons, phonons, and magnons. This makes TMOs very susceptible to external parameters such as pressure, doping, magnetic field, and temperature which in turn can be used to finely tune their properties. The same susceptibility makes TMOs the ideal playground to design experiments where the interaction between tailored electromagnetic fields and matter can trigger the formation of new, sometimes exotic, physical properties. This aspect has been explored in time domain studies and has led to the demonstration that ultrashort mid-IR light pulses can “force” the formation of quantum coherent states in matter, disclosing a new regime of physics where thermodynamic limits may be bridged and quantum effects can, in principle, appear at ambient temperatures. This thesis project we will explore new approaches to time domain spectroscopy going beyond mean photon number observables. We will perform experiments based on our latest two pulse pump and probe experiments [1] in strongly correlated cuprate superconductors aiming at understanding how the excitation with coherent mid-Infrared ultrashort pulses can lead to an enhancement of superconducting phase coherence and enable control of quantum matter phases in real materials.

PER INFORMAZIONI:
Prof. Daniele Fausti
Department of Physics, UniTS
e-mail: daniele.fausti@elettra.eu
https://www.nature.com/articles/s41467-022-30341-4

D. Fausti

Controlling the onset of quantum coherence in high temperature superconductors by cavity quantum electrodynamics
The possibility of exploiting light-matter interaction to control and manipulate material properties has generated much interest in the last decades. When a material is embedded into optical cavities the rates of spontaneous emission can be enhanced and suppressed depending on the resonant condition of the optical cavity and can be used to control material functionalities and to some extent their thermodynamics. We have recently developed an experimental apparatus capable of embedding thin slabs of materials into criogenic optical cavities of tuneable length. In this way we demonstated that polaritonic states arising from hybrid states composed of photonic and material degrees of freedom are formed[1]. The core of this thesis will be an experimental campaign to study with THz spectroscopy a d-wave high temperature cuprate superconductor embedded into optical cavities. The goal of this research line is to explore the possibility of forcing through the optical cavities the formation of a quantum coherent superconducting states in condition where it is thermodynamically unattainable.

PER INFORMAZIONI:
Prof. Daniele Fausti
Department of Physics, UniTS
e-mail: daniele.fausti@elettra.eu
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2112/2112.01560.pdf (PDF)

A. Marrazzo

Electronic Structure Simulations of Novel Quantum Materials for Spintronics and Topological Quantum Computing - Link

Fosforene metallico o semiconduttore su superfici di rame curvate: simulazioni numeriche per risolvere il puzzle - Link

E. Orlando

Galactic Diffuse Emission from radio to gamma rays
Current observations of the sky from radio to gamma rays are offering an amazing and unprecedented view of the sky, discovering thousands of sources, and unveiling properties of the non-thermal emission in the Milky Way. Indeed, recent observations at the opposite frequencies of the electromagnetic spectrum, such as microwaves with Planck and gamma rays with the Fermi Large Area Telescope, have revealed diffuse emission from the Milky Way produced by cosmic rays interacting with the interstellar medium and magnetic fields during their propagation in the Galaxy. This diffuse emission is a confusing foreground source for dark matter searches and source detection. The problem is that the diffuse emission that we see is not well modeled and understood.
The student will characterize and investigate Galactic large-scale emission from radio to gamma rays, with the aim of revealing insights on cosmic rays and magnetic fields in the Galaxy.
We are looking for someone with strong interest in the physical processes that generate Galactic emission and in contributing to analysis and interpretation of astrophysics data. The project includes both theory and data analysis.
The ideal student has a background in astrophysics or particle physics, and has programming knowledge. A good knowledge of English is required. This work can be done also remotely. Qualified and interested candidates are encouraged to contact assistant professor Elena Orlando (eorlando@units.it)

E. Orlando

How many gamma-ray sources are in the sky, and what are they?
Seen by current gamma-ray telescopes, the sky contains many sources. Most of them are galactic pulsars and extragalactic active nuclei of galaxies, yet many are unidentified. The number of sources that we see through telescopes, such as the NASA Fermi Large Area Telescope, depends on the sensitivity threshold of the telescopes. Indeed, there are many more gamma-ray sources other than the sources we are able to detect. In this international project, the student will characterize the different types of gamma-ray sources and how they are distributed in the sky. Based on the most updated catalogs of gamma-ray sources, the student will predict how many sources are below the sensitivity threshold of present instruments and cannot be observed right now, but they may become observable in future. These sources below the threshold may also produce a blob of gamma rays currently seen as diffuse emission.
We are looking for someone with interest in astrophysics. The project includes both theory and data analysis.
The ideal student has a background in astrophysics or particle physics, and has programming knowledge. A good knowledge of English is required. This work can be also done remotely. Qualified and interested candidates are encouraged to contact assistant professor Elena Orlando (eorlando@units.it)

E. Orlando

Galactic Cosmic Ray Electrons and Magnetic Fields
While Galactic cosmic-ray electrons propagate on the large-scale Galactic magnetic fields, they produce synchrotron emission. This emission is predicted, and it is observed, to be diffuse and to extend from radio to microwave frequencies. On one hand, it acts as a contaminating foreground for studies of the interstellar medium, of the extragalactic radio background, of the cosmic microwave background, and even for searches of primordial gravitational waves. On the other hand, observations of the diffuse interstellar synchrotron emission provide a valuable tool to understand magnetic fields, cosmic rays, and cosmic-ray propagation in the Galaxy. Present models of magnetic fields, cosmic rays, and their propagation and distribution in the Galaxy suffer from large uncertainties.
The student will obtain constraints on the Galactic magnetic field and cosmic rays by comparing synchrotron data in radio and microwaves with models of cosmic-ray propagation. The project includes both theory and data analysis.
We are looking for someone with interest in astrophysics and astro-particle physics. The ideal student has a background in astrophysics or particle physics, and has programming knowledge. A good knowledge of English is required. This work can be also done remotely. Qualified and interested candidates are encouraged to contact assistant professor Elena Orlando (eorlando@units.it)

E. Orlando

Galactic Cosmic Rays
Cosmic rays are the most energetic particles in the Universe. They reach us at nearly the speed of light mostly from outside the Solar System. They carry the information on their sources and on our Galaxy and even beyond. In fact, while propagating through the medium, cosmic rays leave their footprint behind that allows astrophysicists and astronomers to learn about the Galaxy content and interaction processes. However, these interaction processes cause cosmic rays not to trace back to their original direction thereby hampering the search for their origin. After their discovery, almost 100 years ago, many important steps towards understanding cosmic rays have been accomplished, yet their origin and their propagation are far from being fully understood.
The student will be involved in studies of cosmic rays with the aim to understand their origin and how they interact and propagate in the Milky Way.
We are looking for someone with interest in astrophysics and/or particle physics. The ideal student has a background in astrophysics, particle physics and/or astroparticles, and has programming knowledge. A good knowledge of English is required. This work can be also done remotely.
Qualified and interested candidates are encouraged to contact assistant professor Elena Orlando (eorlando@units.it)

Sono disponibili tesi di Laurea su argomenti di teoria e simulazione di sistemi quantistici a molti corpi.

In particolare, si intendono usare tecniche di Monte Carlo per studiare le proprietà di stato fondamentale di sistemi fermionici, bosonici o di spin (modelli di Hubbard, Heisenberg e simili). Gli studenti interessati, possono contattare direttamente Federico Becca (fbecca@units.it oppure becca@sissa.it).

P.Camerini, G. Luparello, V. Zaccolo

 Analisi dati e pubblicazione dei risultati dell'esperimento ALICE per collisioni ad alta energia

Il gruppo ALICE Trieste rivolge le proprie attività allo studio delle collisioni tra nuclei ad alte energie, con lo scopo di indagare lo stato della materia dell’Universo nei primi istanti dopo il Big Bang: il Quark-Gluon Plasma. Durante le attività della tesi potrai partecipare alla presa dati nei laboratori del CERN, all'analisi dei dati e alla pubblicazione dei risultati dell'esperimento per collisioni ad alta energia. Tutti i progetti che proponiamo sono nuovi ed originali! Alcuni esempi: 

1. Misura di produzione di adroni rari con quark c o b: con i nuovi dati raccolti dall'esperimento ALICE, gli adroni con quark c e b saranno misurabili con incredibile precisione, o per la prima volta. La loro identificazione tramite algoritmi avanzati di ricostruzione e tecniche di machine learning permetterà di comprendere le proprietà del Quark-Gluon Plasma. 

2. Prime misure di molteplicità di particelle cariche nel Run3 ad LHC con l'esperimento ALICE: a partire dal 2022 l'esperimento ALICE inizierà la presa dati dopo il completo aggiornamento hardware e software. L'obiettivo finale sarà la partecipazione alla presa dati nei laboratori del CERN e la pubblicazione dei primi risultati dell'esperimento per collisioni piombo-piombo a 5.5 TeV.

Nell’ambito della tesi magistrale è possibile passare un periodo al CERN o presso altri laboratori internazionali!

Contatti: paolo.camerini@ts.infn.it, grazia.luparello@ts.infn.it, valentina.zaccolo@ts.infn.it 

Maggiori informazioni https://www.ts.infn.it/com/ricerca/gr3/alice/tesi/disponibili 

P.Camerini, V. Zaccolo

Sviluppo e tuning del generatore Monte Carlo Pythia

Il gruppo ALICE Trieste rivolge le proprie attività allo studio delle collisioni tra nuclei ad alte energie, con lo scopo di indagare lo stato della materia dell’Universo nei primi istanti dopo il Big Bang: il Quark-Gluon Plasma. 

Durante le attività di tesi potrai partecipare allo sviluppo e tuning del generatore Monte Carlo Pythia con i dati dell'esperimento ALICE. Il generatore di eventi Monte Carlo Pythia è il più utilizzato in fisica delle particelle ad alte energie e permette di descrivere con accuratezza le interazioni che avvengono tra partoni e adroni. Una delle sfide maggiori per Pythia è quella di riuscire a descrivere l'innalzamento di produzione di adroni strani in collisioni ad alta energia, fenomeno del tutto inatteso e la cui origine non è ad oggi esplicata. Il/la candidato/a si occuperà di modificare Pythia in modo da riprodurre correttamente la produzione di adroni strani misurati dall’esperimento ALICE e pubblicate su Nature Physics, in stretta collaborazione con il gruppo di fisica teorica di Lund (Svezia).

Contatti: paolo.camerini@ts.infn.it, valentina.zaccolo@ts.infn.it 

Maggiori informazioni https://www.ts.infn.it/com/ricerca/gr3/alice/tesi/disponibili 

P.Camerini, G. Contin, G. Margagliotti

Studio della tecnologia Low-Gain Avalanche Diode

La necessita' di misurare il passaggio delle particelle con risoluzioni temporali estremamente elevate (intorno ai 20 picosecondi) ai fini dell'identificazione di particelle e della discriminazione temporale delle tracce agli esperimenti delle alte energie sta motivando lo studio della tecnologia LGAD (Low-Gain Avalanche Diode) e la sua applicazione in questo contesto. Questa tecnologia consiste in una giunzione p-n di silicio in cui le cariche generate dal passaggio delle particelle vengono moltiplicate da uno sottile strato fortemente drogato, fornendo in lettura un impulso di segnale con fronte di salita molto veloce. Prototipi di sensori LGAD disegnati con diverse caratteristiche geometriche ed elettriche, e fabbricati da diversi produttori, sono al momento a disposizione per la misura e il confronto delle loro prestazioni. Un esempio di tesi disponibili in questo campo e':
Caratterizzazione completa di prototipi in tecnologia LGAD. Le attivita' includono lo studio delle caratteristiche elettriche dei sensori nudi, l'integrazione dei sensori con l'elettronica di amplificazione e la misura di laboratorio della risoluzione temporale di risposta a sorgenti radioattive e laser, la caratterizzazione della risoluzione spaziale con fasci di particelle accelerate nel caso dei rivelatori segmentati.
L'attività di tesi prevede anche l'eventuale partecipazione ai prossimi test con fasci di particelle presso laboratori di ricerca internazionali.
Contatti: paolo.camerini@ts.infn.it, giacomo.contin@ts.infn.it, giacomo.margagliotti@ts.infn.it
Maggiori informazioni https://www.ts.infn.it/com/ricerca/gr3/alice/tesi/disponibili 

P.Camerini, G. Contin, G. Margagliotti

Sviluppo di rivelatori di nuova concezione basati su sensori a pixel monolitici attivi

Lo sviluppo di rivelatori di nuova concezione basati su sensori a pixel monolitici attivi (MAPS) realizzati in tecnologia CMOS a 65 nm, con efficienza, risoluzione spaziale e velocita' di acquisizione mai raggiunte prima ha recentemente ricevuto una notevole spinta dall'esigenza di studiare le collisioni tra ioni pesanti ad alta energia, per il quale e' necessario ricostruire il vertice di interazione primaria e tracciare le particelle cariche prodotte con estrema risoluzione spaziale e temporale. Questi sensori possono essere assottigliati fino a diventare flessibili ed essere utilizzati anche in geometrie curve in modo da poter minimizzare il materiale incontrato dalle particelle. 
Esempi di argomenti di tesi possibili in questo campo sono:
1. Caratterizzazione in laboratorio e ai fasci di particelle dei primi prototipi di sensori a pixel monolitici in tecnologia CMOS a 65 nm. Le attivita' includeranno la misura delle soglie di discriminazione, del rumore e della frequenza di segnali spurii, la ricostruzione dell'ampiezza del segnale tramite la misura del tempo sopra soglia, la valutazione della risposta alle sorgenti di radiazioni. I test saranno effettuati su sensori in geometria tradizionale piana e ripetuti in configurazione curva per valutare eventuali effetti della curvatura sulle prestazione del sensore. L'attività di tesi prevede anche l'eventuale partecipazione ai test effettuati ai fasci di particelle presso laboratori di ricerca internazionali.
2. Misura delle prestazioni di sensori completi MAPS e prototipi in tecnologia CMOS a 65 nm tramite analisi dei dati raccolti nelle campagne di test con fasci di particelle agli acceleratori. Le attività includeranno l'elaborazione di dati per la misura dell'efficienza di rivelazione, della risoluzione spaziale dei sensori, delle caratteristiche temporali dei segnali, degli effetti della curvatura sulle prestazioni di questi sensori. L'attività di tesi prevede anche l'eventuale partecipazione ai prossimi test con fasci di particelle presso laboratori di ricerca internazionali.
Contatti: paolo.camerini@ts.infn.it, giacomo.contin@ts.infn.it, giacomo.margagliotti@ts.infn.it
Maggiori informazioni https://www.ts.infn.it/com/ricerca/gr3/alice/tesi/disponibili 

Sviluppo e test di script per l'implementazione di algoritmi di ottimizzazione in ambito radioterapico volti all'automazione dei processi.
Disponibilità immediata.
Altre informazioni: richiesta una buona conoscenza di linguaggi di programmazione; preferenziale conoscenza del Python. Eventuali trasferte per riunioni, meeting e test saranno a carico dell'Azienda.
Presso: Tecnologie Avanzate T.A. S.r.l. e Azienda Ospedaliera da definire.
Contattare: prof.ssa Renata Longo, Dipartimento di Fisica, Università di Trieste renata.longo@ts.infn.it

Il progetto di tesi consisterà in un primo approfondimento delle tecniche di trattamento utilizzate oggi in radioterapia applicate ai diversi distretti anatomici.
Tramite l’utilizzo della funzionalità di scripting integrata negli odierni TPS (Treatment Planning System) dovrà essere sviluppato un algoritmo in linguaggio IronPython che permetta di compiere una ottimizzazione euristica, basata sull’aggiustamento iterativo dell’intensità dei fasci e del controllo in tempo reale della distribuzione di dose (attraverso parametri oggetto di studio) fino a quando non venga raggiunta una particolare configurazione ottimale. Infine l’algoritmo dovrà essere validato statisticamente su un certo numero di pazienti.

Proponenti: Diego Tonelli e Mirco Dorigo 

Descrizione: We welcome motivated students on the analysis of the electron-positron collisions at 10 GeV provided by the SuperKEKB accelerator in Tsukuba (Japan) and collected with the Belle II experiment. The Belle II experiment is an international collaboration of 1000 physicists at the forefront of indirect searches for new laws of physics using the weak-interaction decays of heavy quarks. Sophisticated analyses of samples of billions of bottom and charmed meson (and tau-lepton) decays will either reveal signs of non-standard-model dynamics or impose stringent constraints on its existence.  A strong group of young scientists is pursuing data analyses of charmless B decays and tau physics supervised by MD, who coordinates the activity of the charmless physics group, and DT, who coordinates the whole physics program of the experiment.  If you are curious about challenging analysis projects where to have fun while learning data analysis come talk to us. https://web.infn.it/Belle-II/index.php/our-research

Diego.Tonelli@ts.infn.it Mirco.Dorigo@ts.infn.it Lorenzo.Vitale@ts.infn.it

Proponente: Lorenzo Vitale

Descrizione: We seek young and motivated collaborators to work on the calibration, characterization, and further development of the single-crystal diamond sensors.
We are developing a detector based on diamond sensors that will monitor the radiation field around the Belle II tracker at the SuperKEKB accelerator in Tsukuba (Japan). The Belle II experiment will lead indirect searches for new laws of physics at the intensity frontier in the next decade. Protecting the Belle II detector from the radiation is essential for its success; the diamonds, designed and built entirely in Trieste, will record the radiation doses and trigger beam abort should conditions become unsafe. A small team of world-class experts is pursuing in-depth studies of the diamond sensors and other types of novel sensors for BelleII and future applications. Exciting options for hardware theses are available. Availability to travel to Japan is desirable. Come talk to us  https://web.infn.it/Belle-II/index.php/italian-sites/trieste

Transizioni metallo-isolante da correlazione elettronica, transizioni di Mott, effetto Kondo, spettroscopie elettroniche e di tunneling, trasporto elettronico.

Per ulteriori informazioni, contattare il prof. Silvio Modesti

Le proposte spaziano dalla fisica teorica alla fenomenologia. L'obiettivo è analizzare modelli matematici (contenenti equazioni stocastiche) che descrivono l'evoluzione di sistemi quantistici soggetti a collasso spontaneo. In particolare si intendono studiare:

• Modelli non-Markoviani: lower e upper bounds sulla scelta dei parametri
• Master equations non-Markoviane: oltre il moto Browniano quantistico
• Fenomenologia dei modelli di riduzione: dai dati di laboratorio alla cosmologia

Per ulteriori informazioni, contattare il dott. Bassi.

Per maggiori informazioni: https://www.iom.cnr.it/research-facilities/facilities-labs/analytical-microscopy-and-spectroscopy/stras/

Chi fosse interessato può avere maggiori informazioni rivolgendosi al prof. Comelli.

per sviluppare l'idea di un testo di fisica scritto in modo condiviso da esperti della materia. Nello svolgimento del lavoro si userà uno strumento Wiki già sviluppato per questo progetto. Alcune delle caratteristiche da approfondire e sviluppare sono:

• possibilità di aggiungere, modificare testi, formule e figure;
• possibilità di costruire un testo che segua percorso ad hoc, per esempio:
  • dinamica con e senza l'uso di derivate e integrali;
  • inclusione esclusione di singoli capitoli;
• le singole parti saranno moderate da un curatore che avrà la responsabilità dell'organizzazione generale
• il testo prodotto sarà dedicato a studenti della scuola secondaria con l'obbiettivo di produrre libri di testo autogestiti e distribuiti gratuitamente.

Chi fosse interessato può avere maggiori informazioni rivolgendosi ai proff. Budinich o Milotti.

Il tasso cosmico di formazione stellare si misura attraverso la densita' di luminosita' blu o ultravioletta in funzione del tempo cosmico (o redshift). Tali misure hanno consentito di avere una stima del tasso cosmico di formazione stellare fino ad epoche molto lontane (redshift z=6). Il tasso di formazione stellare cosmico e' stato anche calcolato teoricamente tenendo conto dei vari tipi morfologici di galassie che si trovano in un volume unitario di universo ad ogni epoca cosmica. Si e' visto che esso dipende fortemente dallo scenario che si assume per la formazione delle galassie ed in particolare degli sferoidi(ellitiche e bulges). Questa tesi si propone di migliorare il tasso di formazione stellare teorico gia' calcolato tenendo conto sia dello scenario monolitico di formazione delle galassie (gli sferoidi si formano solo ad alto redshift) che lo scenario gerarchico (gli sferoidi si formano in un ampio intervallo di redshift).Il tasso cosi' ottenuto verra' confrontato coi dati osservativi e consentira' di imporre vincoli sullo scenario di formazione galattica. Si otterranno inoltre previsioni anche per i tasso cosmici di supernovae Ia e II in funzione del redshift.

Il contenuto metallico dell'universo e la sua evoluzione sono importanti fattori per capire l'evoluzione delle galassie. La polvere interstellare, attraverso il fenomeno dell'estinzione, influenza grandemente l'assorbimento della luce che proviene dalle galassie sia vicine che lontane. In questa tesi ci si propone di calcolare il tasso cosmico di produzione di metalli e di polveri da parte di galassie di tutti i tipi morfologici in un volume unitario di universo. Per fare cio' si utilizzeranno modelli dettagliati di evoluzione chimica per galassie spirali, irregolari ed ellittiche che contengono la produzione di elementi chimici e di polveri e riproducono bene le proprieta' delle galassie sia a basso che alto redshift. Per calcolare il tasso cosmico di formazione dei metalli e delle polveri si dovranno pesare i singoli contributi galattici sulla funzione di luminosità delle galassie in funzione del redshift seguendo il metodo gia' utilizzato per calcolare il tasso cosmico di formazione stellare. I risultati ottenuti saranno molto utili per interpretare la distribuzione spettrale di energia nelle galassie.

Tale tesi riguarderà l'analisi di simulazioni idrodinamiche in ambiente cosmologico che seguono la formazione di strutture cosmiche su scale di alcune centinaia di Megaparsec. Lo scopo di tale analisi sarà quello di fornire una caratterizzazione delle proprietà osservative in banda X della popolazione di ammassi e gruppi di galassie. Per lo svolgimento di tale Tesi sarà richiesto di acquisire familiarità con i prodotti di simulazioni numeriche massivamente parallele, la loro gestione e la loro analisi tramite software in parte gia' disponibile ed in parte da sviluppare. Proprietà quali i profili di entropia e temperatura del gas, verranno confrontati con i dati osservativi più recenti dai satelliti Chandra e XMM. Lo scopo di tale confronto sarà di chiarire i meccanismi astrofisici, legati alla formazione stellare ed al ruolo dei Nuclei Galattici Attivi, che determinano l'evoluzione delle strutture cosmiche.

L'evoluzione in redshift della popolazione di ammassi di galassie e delle proprietà statistiche della loro distribuzione su grande scala offrono in linea di principio uno strumento assai potente per determinare la natura dell'Energia Oscura e l'evoluzione delle perturbazioni cosmologiche che, alla ricombinazione, determinano il patter osservato delle anisotropie del fondo cosmico di micro-onde. Tale tesi riguarderà lo sviluppo di tecniche semi-analitiche, quali la "Fisher matrix" e "MonteCarlo Markov Chain", per valutare in dettaglio la capacita' che le future survey osservative di ammassi, sia da satellite che da terra, avranno per vincolare i modelli di Energia Oscura o, in alternativa, i modelli di Gravità Modificata.

Sviluppo di strategie di calibrazione del calorimetro elettromagnetico di CMS

Studio di interazioni partoniche multiple in collisioni protone-protone a LHC

Sviluppo del sistema di monitoring on-line del calorimetro elettromagnetico di CMS

Studio di eventi W+getti e Z+getti con l'esperimento CMS

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Fisica dell'atmosfera

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