la scienza nelle scuole eee extreme energy events
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La Scienza nelle Scuole EEE Extreme Energy Events. Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma. La Scienza nelle Scuole EEE Extreme Energy Events. Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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La Scienza nelle ScuoleEEE
Extreme Energy Events
Staff Gran Sasso
Eugenio CocciaLucia Votano
Roberta AntoliniCarlo GustavinoRoberto Moro
Marco D’InceccoMarco Lindozzi
INFNINFN
INFN-LNGS INFN
Centro FermiINFN-LNGSINFN-LNGS
Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
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La Scienza nelle ScuoleEEE
Extreme Energy Events
Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Scuole di L’Aquila e Teramo
Liceo Scientifico “A. Bafile”
Natale De AngeloAntonella MatareseSuvorov DenisArduini AntonioMaurizio Alessandro
IISS “A. di Savoia”
Gianna ColagrandeGiovanni GianforteColaianni DavideDe Santis Yuri
ITIS “E.Alessandrini”
Luca Di Carlo
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Scuole dell’AquilaStazioni installate nel 2008
EEE telescopio Liceo “Bafile” EEE telescopio IISS “A. di Savoia”
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Posizione delle 2 scuole del progetto EEE. Le frecce indicano le
orientazioni delle 2 stazioni
Liceo
ITIS
L=180 mL=220 m
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Analisi datiL’acquisizione dati in due differenti periodi:
2008 (300 ore di acquisizione) – distanza telescopi 180 m
2009-10 (400 ore di acquisizione) – distanza telescopi 220 m
Due tipologie di eventi selezionati:
• Eventi a singola traccia• Eventi multi traccia
M. Abbrescia et al. NCB 125 B, N.2 (2010) 243-254.
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Evento singola traccia
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Evento multi traccia
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
La frequenza di coincidenze R (=area gaussiana/tempo) è di circa 3.26 eventi/ora. Definendo il rapporto segnale rumore S/N come il rapporto tra l’area della gaussiana all’interno di ±1 s e l’area del fondo all’interno di un uguale intervallo temporale si ottiene S/N=0.93. La larghezza del fit gaussiano è di circa 155 ns.
Coincidenze tra le scuoleDistanza tra le stazioni 180 m
Prima del terremoto
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Coincidenze tra le scuoleDistanza tra le stazioni 220 m
R=2.64 events/hour S/N=0.56σ=193 ns
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Dopo il terremoto
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Scuole dell’Aquila
Le attività con gli studenti coinvolgono circa 30 ragazzi per ogni scuola.
In 5 anni di attività sono stati coinvolti circa 300 studenti
Adesione volontaria al progetto
Incontri pomeridiani con gruppi di 5-6 studenti
Gruppi di lavoro: software, hardware, teorico
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Scuola di Teramo
IIS “Alessandrini”
È disponibile la strumentazione per l’allestimento del telescopio
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Distanza tra città ~ 40 Km
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Obiettivi futuri
• Presa dati su lungo termine e successiva analisi per le stazioni EEE dell’Aquila.
• Installazione del telescopio EEE presso l’IIS di Teramo.
• Avviare una prima fase di acquisizione dati per Teramo.
• Ricerca coincidenze L’Aquila - Teramo. • Avviare attività didattiche con gli studenti di
Teramo.
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Coincidenze tra le scuole
Coincidenze “singola-singola”. È presente una sola traccia in entrambi i telescopi.
Coincidenze “singola-multitraccia”. È presente una traccia singola in una delle 2 stazioni, mentre nell’altra è presente un evento ad alta molteplicità.
Coincidenze “multitraccia-multitraccia”. Sono presenti eventi ad alta molteplicità in entrambe le stazioni.
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Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m
Eventi singola-singola
R=3.26 eventi/ora, S/N=0.93. Per questa tipologia è possibile determinare la direzione dello sciame, utilizzando l’inclinazione delle tracce.
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Coincidenze tra le scuoleLa differenza di tempo ΔT che lo sciame impiega per raggiungere le due stazioni, dipende dalla distanza L tra i due telescopi e dall’angolo θ’ individuato dall’asse dello sciame e dall’asse che congiunge le stazioni, secondo la relazione:
TcL )'cos(
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Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m
Eventi singola-singola
Le tracce degli eventi riportati nel grafico individuano un angolo inferiore a 7°. Gli eventi si distribuiscono intorno ad una retta con pendenza m=0.57 ms.
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m
Eventi singola-singola
Sottraendo ad ogni differenza di tempo ΔT il ritardo tra le due stazioni, si ottiene il grafico a lato. La larghezza del fit gaussiano si riduce a s =70 ns. Il rapporto segnale/rumore diventa S/N=2, senza alcun taglio degli eventi.
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m
Eventi singola-singola
Le tracce di particelle appartenenti allo stesso sciame sono, in prima approssimazione parallele. È quindi possibile migliorare il rapporto S/N, richiedendo una divergenza angolare piccola fra le tracce.Con il taglio a 10° e con la correzione angolare descritta in precedenza, si ottengono un rapporto S/N=18 e una riduzione degli eventi del picco del 50%.
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m
TABELLA RIASSUNTIVA EVENTI SINGOLA-SINGOLA
Tagli
R (eventi/ora) S S/N (± 1 s) S/N’ (± 1 s) Evidenza statistica (S/N)
Evidenza statistica (S/N’)
No cut 3.26 705 0.9 2 25.6 37.5
q<50° 3.05 660 1.0 2.4 26.1 39.6
q<40° 2.88 623 1.2 2.8 27.0 41.8
q<30° 2.47 535 1.5 3.8 28.3 44.9
q<25° 2.35 508 1.8 4.7 30.2 48.8
q<20° 2.18 472 2.4 6.4 33.7 55.1
q<10° 1.61 348 6.4 18.3 47.2 79.8
q<7.2° 1.35 291 9.8 27.6 53.4 89.6
q<5° 0.95 206 14.0 38.8 53.7 89.4
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m
Eventi singola-multitraccia Eventi multitraccia-multitraccia
R=0.8
S/N=75
R=3.62
S/N=26
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
La frequenza di coincidenze R (=area gaussiana/tempo) è di circa 4.8 eventi/ora. Definendo il rapporto segnale rumore S/N come il rapporto tra l’area della gaussiana all’interno di ±1 s e l’area del fondo all’interno di un uguale intervallo temporale si ottiene S/N=1. La larghezza del fit gaussiano è di circa 180 ns.
Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 220 m
Preliminary!
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Seconda Conferenza dei Progetti del Centro Fermi 19-20 aprile 2012 Roma
Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 220 m
Le tracce degli eventi riportati nel grafico individuano un angolo inferiore a 7°. Gli eventi si distribuiscono intorno ad una retta con pendenza m=0.67 ms.