Ricostruzione di traiettorie di frammenti nucleari nell'esperimento FOOT

L'adroterapia e la radioprotezione spaziale sono due esempi di come la radiazione ha effetti concreti sull'uomo. L'esperimento FOOT ha lo scopo di sopperire alla mancanza di informazioni in questi ambiti; in particolare, l'apparato sperimentale mira ad ottenere stime di sezioni d'urto differenziali, con incertezze minori del 5%, relative alla frammentazione nucleare durante l'interazione tra particelle cariche e tessuti biologici. Questi dati sono essenziali per migliorare la qualità delle terapie oncologiche a base di fasci di ioni carichi e possono essere integrati negli studi di radioprotezione nello spazio. Una buona ricostruzione della traccia e la misurazione della quantità di moto sono di fondamentale importanza per l'identificazione precisa dei frammenti e la misurazione della sezione trasversale. I rilevatori dell'esperimento si occupano del tracciamento e forniscono campioni di dati ad alta precisione sul passaggio delle particelle generate dalla frammentazione del bersaglio. Questi dati vengono poi elaborati da algoritmi in grado di ricostruire la traiettoria effettiva dei frammenti. La ricostruzione si sviluppa su un framework basato su ROOT, che utilizza un algoritmo di filtro di Kalman implementato nella libreria GENFIT. In questa tesi si studia il ruolo del filtro di Kalman all'interno dell'esperimento e si espone una derivazione generale di alcuni tipi di filtri di Kalman, sottolineandone le peculiarità e le differenze.