Costruzione e test di un telescopio MAPS per il tracciamento di particelle

L’electron-Proton Ion Collider (ePIC) è un progetto di collaborazione internazionale che ha come obiettivo la costruzione di un nuovo rivelatore di particelle allo scopo di studiare, mediante diverse tecniche di rivelazione, i prodotti delle collisioni generate dall'Electron-Ion Collider (EIC), un futuro acceleratore la cui costruzione inizierà nel 2026. Una componente fondamentale del rivelatore ePIC, utilizzata per l’identificazione delle particelle tramite radiazione Cherenkov, sarà il dual-radiator Ring-Imaging Cherenkov (dRICH). L’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) della Sezione di Bologna ha costruito un prototipo in scala ridotta del dRICH, costituito da 8 Photon Detection Units (PDU) formate a loro volta da matrici di Silicon PhotoMultipliers (SiPM). L'obiettivo di questo lavoro di tesi è stata la costruzione, la configurazione e la validazione di un telescopio tracciatore di particelle costituito da sensori MAPS, allo scopo di integrarlo e sincronizzarlo con il prototipo di dRICH cosicché in futuro sia possibile combinare la ricostruzione delle tracce da parte del primo con l'identificazione delle particelle da parte del secondo. La verifica del funzionamento del telescopio tracciatore è stata svolta in laboratorio a Bologna acquisendo e analizzando dati provenienti da rivelazioni di raggi cosmici. Inoltre è stato anche analizzato un campione di dati ottenuto, presso il Super Proton Synchrotron (SPS) al CERN, integrando la catena di acquisizione del telescopio con quella del prototipo di dRICH.