Offerta tesi

Al livello -3 del Dipartimento di Fisica “G. Occhialini” è attivo il Laboratorio di Criogenia (sito ufficiale Low Temperature Detectors for Neutrino Physics). Il Laboratorio è il frutto di una proficua collaborazione fra l'Università di Milano-Bicocca e l'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Con i suoi quattro refrigeratori a diluizione in grado di raggiungere temperature dell'ordine di 0.01 Kelvin è uno dei più avanzati laboratori di criogenia applicata alla fisica delle particelle e alle tecnologie quantistiche.

Nel Laboratorio si svolgono soprattutto ricerche nell'ambito della fisica dei neutrini e delle tecnologie quantistiche.
Opportunità di tesi presso il Laboratorio di Criogenia

Esperimento HOLMES per la misura diretta della massa del neutrino

Sono disponibili tesi di dottorato, di laurea e stage sulle attività che fanno capo all'esperimento HOLMES per la misura diretta della massa del neutrino con schiere di microcalorimetri a bassa temperatura. HOLMES è un esperimento finanziato dall'European Research Council per la misura diretta della massa del neutrino utilizzando il decadimento per cattura elettronica dell'163Ho. In particolare è possibile svolgere attività nell'ambito dei sui seguenti argomenti:

  • produzione e separazione dell'isotopo 163Ho
  • sviluppo dell'array di rivelatori TES
  • sviluppo del read-out a SQUID e del sistema di multiplexing
  • Analog/digital signal processing
  • analisi dei dati

La maggior parte delle attività si svolgono in collaborazione con altri istituti di ricerca italiani e non (LNGS, INFN-Genova, Università di Miami, NIST, …)

Rivelatori termici per la ricerca di eventi rari e per la misura della massa del neutrino

Le attività principali fanno capo all'esperimento MARE per la misura diretta della massa del neutrino con schiere di microcalorimetri ed all'esperimento CUORE per la ricerca del doppio decadimento beta senza neutrini. Sono in particolare disponibili tesi di dottorato, di laurea e stage sui seguenti argomenti:

  • Installazione e ottimizzazione delle prime 2 schiere di microcalorimetri dell'esperimento MARE-1
  • Misura della massa del neutrino con MARE-1
  • Analisi dati dell'esperimento MARE-1
  • Studio del fondo radioattivo dell'esperimento MARE-1
  • Svilupo di array di microcalorimetri alternativi per MARE-1
  • Studio della cattura elettronica dell'163-Ho per la misura della massa del neutrino con microcalorimetri a bassa temperatura
  • Sviluppo di schiere di rivelatori per la misura delle contaminazioni superficiali dei materiali utilizzati nell'esperimento CUORE
  • Studio della conversione orto-para idrogeno a basse temperature nel rame per l'esperimento CUORE
  • Caratterizzazione termica e vibrazionale dei criorefrigeratori a tubo pulsato per l'esperimento CUORE
  • Sviluppo di un sistema di controllo del sistema criogenico dell'esperimento CUORE

La maggior parte delle attività si svolgono in collaborazione con altri istituti di ricerca italiani e non (INFN-Roma, IRST-itc di Trento, INFN-Genova, INFN/LNGS, Università del Wisconsin a Madison, NASA Goddard Space Flight Center, JPL/Caltech, Grenoble …)

Sviluppo di rivelatori a micro-risonatore per la fisica del neutrino

Locandina

Nell'ambito di un progetto finanziato dalla Fondazione Cariplo, a partire da Giugno 2011, presso il Laboratorio di Criogenia del Dipartimento di Fisica, sotto la guida di Angelo Nucciotti (Univ. di Milano-Bicocca) e di Peter K. Day (Caltech/JPL), avrà inizio un programma triennale per sviluppo di un nuovo tipo di rivelatore di radiazione a bassa temperatura.
Si tratta di risonatori a microonde realizzati in materiali superconduttivi che verranno realizzati presso le facilities della Fondazione Bruno Kessler (FBK) a Povo (TN).
In questi dispositivi, denominati KIDs (Kinetic Inductance Detectors), un piccolo rilascio di energia provoca alterazioni della risonanza misurabili con alta precisione.
Le caratteristiche di questi dispositivi li rende particolarmente promettenti per l'applicazione alla misura diretta della massa del neutrino (progetto MARE) ed alla ricerca del decadimento doppio beta senza emissione di neutrini (esperimenti CUORE e Lucifer).
Altre potenziali applicazioni di questi dispositivi sono nella misura del fondo cosmico a microonde, nell'astronomia millimetrica, nell'analisi dei materiali a raggi X o nell'imaging biomedico nel terahertz.


Sono in particolare disponibili tesi di dottorato, di laurea e stage sui seguenti argomenti:

  • Installazione e ottimizzazione di un set-up criogenico per misure con microonde
  • Progettazione, realizzazione e ottimizzazione dei dispositivi
  • Sviluppo di un set-up per misura di matrici di dispositivi con multiplexing nel dominio delle frequenze.
  • Caratterizzazione di dispositivi con sorgenti di raggi X
  • Sviluppo di micro-risonatori per la spettroscopia calorimetrica del 163-Ho
  • Sviluppo di micro-risonatori per rivelatori di luce visibile, anche singolo fotone

Lo studente avrà l'opportunità unica di acquisire svariate competenze attraverso un'attività sperimentale svolta in prima persona in un ambiente stimolante in stretto contatto con i massimi esperti mondiali del campo. In particolare lo studente acquisirà competenze in:

  • Tecniche criogeniche e di alto vuoto
  • Elettronica a microonde a bassa temperatura e a temperatura ambiente
  • Fabbricazione e caratterizzazione di dispositivi superconduttori a film sottile
  • Tecniche di rivelazione della radiazione ionizzante ad alta risoluzione
  • Analisi dati, simulazioni e modelli numerici
  • Fisica del neutrino

L'esperienza acquisita durante la tesi apre diverse prospettive anche per proseguire la ricerca presso prestigiosi istituti di ricerca stranieri o nell'industria.

Fisica medica

Per gli studenti triennali o magistrali intessati alla Fisica Medica è possibile svolgere tesi presso l'unità di Fisica Sanitaria dell'Ospedale San Gerardo di Monza o presso Unità di Fisica Medica della Fondazione CNAO. Sono possibili tesi sui seguenti argomenti generali (esempi):

  • Treatment planning per radioterapia con gamma o con fasci di ioni e misure dosimetriche in fantocci
  • Controllo della qualità di strumentazione di controllo
  • Validazione di software usati nel treatment planning
  • Dosimetri e microdosimetria
  • Medicina Nucleare
  • Procedure diagnostiche
  • Dosimetria su strumentazione diagnostica (TAC, PET, mammografi, angiografi, …)
  • Radioprotezione

Questi sono esempi, per conoscere gli argomenti effettivamente disponibili, contattatemi. Le tesi magistrali in queste sedi possono risultare un valido punto di partenza per poi fare domanda di ammissione alla Scuola di Specializzazione in Fisica Medica.

 
public/offerta_tesi.txt · Ultima modifica: 2022/04/28 06:23 da anucc
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