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AMS PERUGIA


Il gruppo AMS di Perugia si colloca all'interno di una realtà internazionale che comprende 57 istituti tra USA, Europa ed Asia, con circa 600 fisici ed ingegneri. Nei primi anni di attività il gruppo di Perugia è stato coordinato dal Prof. Battiston, attuale presidente ASI. Dal 2008 il gruppo opera sotto la guida della Prof.ssa Bruna Bertucci, come responsabile dell’unità di ricerca perugina e delle attività presso il laboratorio SERMS (sviluppo di strumentazione scientifica per le applicazioni spaziali) del polo scientifico di Terni.

I ricercatori del Dipartimento di Fisica dell' Università e della sezione INFN di Perugia hanno avuto importanti responsabilità nella progettazione, costruzione e integrazione di AMS-02:

  • il tracciatore a microstrip di silicio, che permette di ricostruire la traiettoria delle particelle e di separare la materia dall’anti-materia, è stato progettato, costruito ed integrato nell’esperimento sotto la responsabilità del Dr. Giovanni Ambrosi dell’INFN Perugia, in stretta collaborazione con l’Università di Ginevra. Il tracciatore al silicio di AMS-02 è formato da 2284 sensori al silicio a doppia traccia., arrangiati in strutture meccaniche ed elettriche chiamate ladders. Ciascun ladder è formato da una struttura di supporto ed un arrangiamento lineare da 9 a 15 sensori. I ladders sono posti a varie altezze nel rivelatore in 9 layers, appoggiati a 6 differenti piani di supporto.

  • il sistema di misura del puntamento di AMS-02 (Star Tracker), che permette di conoscere con estrema precisione l'orientamento dell’apparato per identificare la direzione da cui arrivano fotoni di altissima energia rivelata, opera sotto il controllo del team di Perugia, coordinato dal Dr. E. Fiandrini. Lo Star Tracker di AMS-02 è costituito da due camere CCD, montate ai due lati del rivelatore, che realizzano una immagine del cielo con un campo di vista di sei gradi. Dal confronto delle loro immagini con una mappa stellare si può determinare l’orientamento di AMS nel sistema di riferimento siderale, vale a dire rispetto alle stelle fisse. L'orientamento di AMS viene così determinato secondo per secondo.


Dopo il lancio e l'installazione del rivelatore sull'ISS nel maggio 2011, l'attività del gruppo si è focalizzata sul supporto alla gestione del rivelatore, attraverso la partecipazione a turni di presa dati, sulla caratterizzazione dell'apparato e sulla misura della radiazione cosmica nelle sue diverse componenti.


ANALISI DATI



Il gruppo è protagonista nelle attività di analisi riguardanti la caratterizzazione della componente leptonica della radiazione. Ha partecipato alla misura della frazione di positroni in funzione dell'energia e dei flussi di elettroni e positroni, ma sopratutto ha avuto un ruolo di primissimo piano nella misura del flusso integrale della componente leptonica dei raggi cosmici. Sono tuttora in corso attività di analisi per l'estensione dell'intervallo di energia delle misure, per la riduzione delle sistematiche associate alla misura.
Sono inoltre in corso analisi per la caratterizzazione delle variazioni temporali dei flussi, sia leptonici che protonici, per la misura della radiazione galattica a bassa energia (~1GeV), per la caratterizzazione della correlazione con il ciclo solare e delle particelle secondarie intrappolate nel campo magnetico terrestre .


CONTROLLO E GESTIONE DELL'APPARATO



Il gruppo di Perugia ha la responsabilità del funzionamento e della gestione del tracciatore in silicio. Il gruppo fornisce supporto alla operazioni di AMS-02 presso il POCC (Payload Operation Control Center) del CERN in qualità di “expert on call” 24/24h per tutte le attività di monitoring on-line inerenti il tracciatore. Inoltre partecipa a:

  • Turni di monitoraggio del sistema di tracciatore al silicio e del rivelatore di radiazione di transizone TRD;
  • Turni di controllo della trasmissione dati attraverso il network della NASA;
  • Turni di controllo e gestione dell'apparato e della presa dati.


ATTIVITÀ DI MONITORING



Il gruppo ha realizzato ed la responsabilità del mantenimento dei tool software utilizzati durante i turni di presa dati per monitorare nel dettaglio il comportamento del tracciatore lungo l'orbita dell'ISS e l'andamento delle principali caratteristiche di tutto l'apparato in funzione del tempo.


CARATTERIZZAZIONE DEL TRACCIATORE



In collaborazione con altri gruppi della Collaborazione AMS, il gruppo ha implementato e sviluppa tuttora diverse tecniche per l'ottimizzazione delle performance del tracciatore: dalla misura della carica alla identificazione della traccia ed alla misura della rigidità; dall'allineamento dei diversi piani del tracciatore alla verifica di nuove tecniche per la riduzione e la valutazione delle confusione del segno della carica (charge confusion).



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