SHiP

SHiP (Search for Hidden Particles) è un nuovo esperimento che è stato proposto al CERN. Cercherà particelle nascoste come previsto da diversi modelli teorici, i quali tentano di fornire una spiegazione per l'esistenza della materia oscura, delle oscillazioni dei neutrini e del'asimmetria barionica nell'universo. SHiP cercherà di capire questi ed altri importanti fenomeni non spiegati dal Modello Standard esplorando la possibilità di osservare sia particelle con interazioni estremamente flebili che con masse pesanti, essendo così complementare all'esplorazione diretta nella scala del TeV effettuata dagli esperimenti LHC.

L'esperimento Search for Hidden Particles (SHiP) è stato proposto per la costruzione presso la Beam Dump Facility del CERN SPS, a partire dal 2025. SHiP cerca particelle di lunga durata che interagiscono molto debolmente, proposte da diverse teorie oltre il Modello standard. Guarderà leptoni neutri pesanti, fotoni e dark PNGB prodotti nei decadimenti dei mesoni D.

SHiP è un esperimento a bersaglio fisso composto da due rivelatori complementari posti dietro un sistema di schermatura che sopprime la maggior parte delle particelle del Modello Standard.

Il primo sistema è un rivelatore di Scattering e di Neutrini, basato su mattoni di tungsteno-emulsione e fibra scintillante, dedicato allo studio dei neutrini τ e alla ricerca di interazioni con materia oscura assunta 'leggera'. Il secondo è formato da un volume di decadimento sotto vuoto lungo 50 m, circondato da uno scintillatore liquido con funzione di veto. La parte finale del volume di decadimento è occupata da un particolare spettrometro, disegnato per una accurata ricostruzione dei vertici di decadimento. Inoltre sono presenti un rivelatore a scintillazione per la misura del tempo di volo, un calorimetro 'SplitCal', che permette una misura accurata della direzione dei fotoni e la separazione elettroni/adroni. Infine quattro stazioni per la rivelazione di muoni veloci e ad alta efficienza completano l’esperimento.

La combinazione di schermatura attiva e passiva, tracciamento accurato e un ampio insieme di sistemi per l'identificazione del fondo dovrebbe rendere SHiP un esperimento a fondo zero con una sensibilità senza precedenti.

La collaborazione SHiP è composta da oltre 300 scienziati provenienti da tutto il mondo; il gruppo SHiP di Bologna è responsabile della progettazione, simulazione, costruzione e caratterizzazione del rivelatore di muoni, basato su lastre di scintillatore plastico veloce lette da fotomoltiplicatori al silicio.

Possiamo proporre argomenti di tesi per master e dottorandi adattati alle preferenze individuali, scegliendo tra simulazione e prototipazione di elementi rivelatori, progettazione elettronica di lettura, test su fascio e analisi dei dati.

Membri dello staff DIFA

Valentina Cicero

Assegnista di ricerca

Dottoranda

Tutor didattico

Tiziano Rovelli

Ricercatore confermato

Membri dello staff INFN

  • Marco Dallavalle

  • Fabrizio Fabbri

  • Alessandro Montanari

  • Niccolò Tosi

Galleria fotografica

Progetto di SHiP

Prototipi di lastre di scintillatore plastico del rivelatore di muoni di SHiP

In lavorazione

Persone di SHiP

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