Identificazione dei frammenti prodotti da un fascio di O su un target di C nell’ambito dell’esperimento FOOT

Negli ultimi anni il numero di pazienti oncologici trattati con tecniche di adroterapia è in aumento. Il vantaggio principale di questa modalità di trattamento è dovuto alla proprietà fisica degli adroni di rilasciare tutta la loro energia in un preciso punto denonimato picco di Bragg. Tale caratteristica permette di ottenere dei profili di dose più conformi alla regione tumorale rispetto alla radioterapia convenzionale, diminuendo anche il danno inferto ai tessuti sani circostanti. Gli attuali piani di trattamento adroterapico dei tumori, seppur molto accurati, considerano solo parzialmente gli effetti causati dalle frammentazioni nucleari dei fasci terapeutici all’interno del corpo del paziente. I frammenti prodotti possono portare ad una modifica del profilo di dose e ad un aumento del danno inferto ai tessuti sani. L’esperimento FOOT ha come obiettivo lo studio delle reazioni di frammentazione nucleare che avvengono tipicamente durante le sessioni di adroterapia. FOOT utilizzerà sia la cinematica diretta che quella inversa per poter studiare i frammenti, identificandone massa, carica, energia e momento. Questa tesi si concentra sul sistema dedicato all’identificazione della carica dei frammenti tramite misure di perdita di energia (dE) e tempo di volo (TOF). Tale sistema è composto da due tipi di scintillatori plastici, Start Counter e TOF-Wall: il primo è un sottile foglio mentre il secondo è costituito da due piani ortogonali di 20 barre ciascuno. In questo lavoro l'analisi dati ha lo scopo di ricostruire la carica dei frammenti prodotti da un fascio di O a 400 MeV/u su un target di C di 5 mm. Inizialmente è stata eseguita una calibrazione dell’apparato sperimentale ottenendo una risoluzione del 4.7 % per dE e pari a 79 ps per TOF. Tale precisione ha permesso di ricostruire la carica dei frammenti più pesanti con una risoluzione del 2.6 %. I risultati ottenuti mostrano la capacità dell’apparato sperimentale di discriminare i frammenti in base alla loro carica.