Emulation of neutrino-induced muon tracks in a neutrino telescope using the test-bench of the data acquisition system of the KM3NeT.

Oggi l’astronomia multimessaggero offre l’opportunità di investigare, in un modo mai fatto prima, l’universo. In questo quadro l’astrofisica a neutrini e i conseguenti telescopi a neutrini forniscono uno sguardo privilegiato e complementare rispetto alle altre branche di osservazione e nel prossimo futuro permetteranno di gettare luce e di misurare, con estrema precisione, il flusso di neutrini di origine cosmica di alta energia. Questa tesi si sviluppa all’interno dell’esperimento KM3NeT, una rete di rivelatori in costruzione nelle acque abisalli del Mar Mediteranno, che raggiungerà le dimensioni finali di più di un km3 di acqua instrumentata. Nello specifico la tecnologia necessaria alla costruzione di questi detectors deve essere testata e validata in maniera molto accurata, data la completa inaccesibilità dei siti di installazione. Per questo motivo sono nati diversi laboratori, all’interno della collaborazione, che rappresentano un punto nodale per lo sviluppo, il mantenimento e i test di tutti gli apparati e la strumentazione distribuita in fondo al mare. Fra questi laboratori vi è la Bologna Common Infrastructure (BCI) test-bench, in cui è stata riprodotta l’elettronica e tutto il sistema di acquisizione dati di un’intera stringa di KM3NeT. Questa tesi è basata sul lavoro di sviluppo delle schede OctoPAES, in grado di emulare segnali di fotoni sui fotomoltiplicatori come se fossero stati generati dal passaggio di particelle reali, all’interno però di un ambiente controllato e accessibile come la BCI. Queste schede inoltre sono in grado di generare un flusso di dati manipolabile dall’esterno, capace quindi di evidenziare potenziali malfunzionamenti o punti critici dell’elettronica, del sistema di acquisizione dati e non solo.