Misura della risoluzione temporale del rivelatore TOF di ALICE a LHC con raggi cosmici

Con il lavoro svolto in questa tesi si propone un primo modello di analisi delle prestazioni del rivelatore TOF di ALICE usando dati di raggi cosmici. L’elaborato verte brevemente sugli aspetti salienti della fisica degli ioni pesanti, dell’esperimento ALICE e dell’apparato sperimentale (LHC, TOF), per poi concentrarsi sull’analisi del campione di dati di raggi cosmici e sui risultati inerenti alle prestazioni del rivelatore. L'analisi ha permesso di evidenziare potenziali anomalie nella ricostruzione delle tracce di muoni cosmici da parte degli algoritmi dei rivelatori, e il suo completamento ha richiesto lo sviluppo di un metodo di ricostruzione manuale delle tracce e di un algoritmo di minimizzazione che, in definitiva, hanno permesso di determinare dei valori plausibili di risoluzione temporale globale del TOF e individuale dei suoi supermoduli. I metodi proposti sono arbitrariamente estensibili ad unità più piccole del rivelatore, in vista di ulteriori analisi o campioni di dati maggiormente certificati. Complessivamente, i risultati ottenuti mostrano lievi differenze rispetto ai valori misurati a partire da dati provenienti da collisioni Pb-Pb ed eventi ultraperiferici, presumibilmente a causa del fatto che il rivelatore e gli algoritmi di ricostruzione sono rispettivamente calibrati ed ottimizzati per prese dati su collisioni, la cui topologia differisce in maniera sostanziale da quella di eventi di raggi cosmici. Ciononostante, gli esiti evidenziano con successo le ottime caratteristiche temporali del TOF. Il quesito sull'imperfezione nella ricostruzione di tracce cosmiche da parte degli algoritmi di ALICE rimane ad ogni modo aperto e, in attesa di ulteriori riscontri o eventuali smentite, si propone il presente modello di analisi.