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La Scienza nelle Scuole EEE Extreme Energy Events Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma.

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Presentazione sul tema: "La Scienza nelle Scuole EEE Extreme Energy Events Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma."— Transcript della presentazione:

1 La Scienza nelle Scuole EEE Extreme Energy Events Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma

2 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Posizione delle 2 scuole del progetto EEE. Le frecce indicano le orientazioni delle 2 stazioni Liceo ITIS L=180 mL=220 m

3 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma La frequenza di coincidenze R (=area gaussiana/tempo) è di circa 7.6 eventi/ora. Definendo il rapporto segnale rumore S/N come il rapporto tra larea della gaussiana allinterno di ±1 e larea del fondo allinterno di un uguale intervallo temporale si ottiene S/N=2. La larghezza del fit gaussiano è di circa 150 ns. Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m

4 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Il programma Analyzer prevede lidentificazione degli eventi a singola traccia e di quelli ad elevata molteplicità. Questi ultimi sono generati da muoni multipli e/o dalla componente elettromagnetica dello sciame. È quindi possibile suddividere gli eventi in 3 distinte tipologie. Le direzioni delle tracce sono in prima approssimazione parallele allasse dello sciame.

5 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 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 nellaltra è presente un evento ad alta molteplicità. Coincidenze multitraccia-multitraccia. Sono presenti eventi ad alta molteplicità in entrambe le stazioni.

6 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma 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 linclinazione delle tracce.

7 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole La differenza di tempo ΔT che lo sciame impiega per raggiungere le due stazioni, dipende dalla distanza L tra i due telescopi e dallangolo θ individuato dallasse dello sciame e dallasse che congiunge le stazioni, secondo la relazione:

8 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma 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 s.

9 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 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 =70 ns. Il rapporto segnale/rumore diventa S/N=2, senza alcun taglio degli eventi.

10 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 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%.

11 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m TABELLA RIASSUNTIVA EVENTI SINGOLA-SINGOLA Tagli R (eventi/ora)S S/N (± 1 ) Evidenza statistica (S/ N) No cut <50° <40° <30° <25° <20° <10° <7.2° <5°

12 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m Eventi singola-multitracciaEventi multitraccia-multitraccia R=0.8 S/N=75 R=3.62 S/N=26

13 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 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 larea della gaussiana allinterno di ±1 e larea del fondo allinterno 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!

14 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 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 s. Preliminary!

15 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Nel grafico è indicato il numero di coincidenze atteso giornaliero in funzione della distanza tra i due telescopi. Il numero di coincidenze medio ottenuto dai dati sperimentali è circa 115 a 220 metri. 220 m – 115 coincidenze 180 m – 170 coincidenze Preliminary!

16 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Conclusioni I dati sperimentali delle stazioni aquilane costituiscono una buona base per futuri sviluppi dellesperimento EEE. Per la prima volta sono stati osservati sciami atmosferici in coincidenza. Lanalisi preliminare dei dati conferma il corretto funzionamento delle stazioni e dellelettronica associata, anche in seguito al terremoto. La possibilità di ricostruire la direzione delle particelle nelle stazioni EEE è di grande utilità nella analisi dei dati.

17 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Obiettivi futuri Procedere nellanalisi dei nuovi dati. Procedere, appena sarà disponibile la strumentazione, allinstallazione del telescopio EEE presso lITIS di Teramo. Riprendere le attività con le scuole di LAquila e dare inizio alle attività con gli studenti di Teramo.

18 Spare slides

19 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Definendo il rapporto segnale rumore S/N come il rapporto tra larea della gaussiana allinterno di ±1 e larea del fondo allinterno di un uguale intervallo temporale si ottiene S/N=2.2. La larghezza del fit gaussiano è di circa 97 ns. Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 220 m Preliminary!

20 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m

21 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m Frequenza di coincidenza in funzione dellangolo di taglio, per la tipologia di eventi singola-singola. Sono riportati anche i valori per gli eventi singola- multitraccia e per gli eventi multitraccia-multitraccia. Rate (events/hour) All events (220 m) All events (180 m)

22 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m Rapporto S/N in funzione dellangolo di taglio, per la tipologia di eventi singola-singola. sono riportati anche i valori misurati per gli eventi singola- multitraccia e per gli eventi multitraccia-multitraccia. S/N

23 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m Evidenza statistica del segnale in funzione dellangolo di taglio, per la tipologia di eventi singola-singola. sono riportati anche i valori misurati per gli eventi singola-multitraccia e per gli eventi multitraccia-multitraccia. S/ N

24 Simposio Nazionale del Progetto EEE 11 Dicembre 2009 Roma Coincidenze tra le scuole Distanza tra le stazioni 180 m Distribuzione delle differenze dei tempi e dei valori del coseno dellangolo tra le direzioni delle particelle.


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