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DAL MOLIN, ANDREA, open, Fast particles, both electrons and ions, play an important role for the success of the next generation of large tokamak devices, such as ITER, that will prove the feasibility of magnetically confined thermonuclear fusion as an energy source. Ions accelerated by external heating or born in fusion reactions can reach energies in the MeV range. Their primary role is to sustain the plasma temperature and the fusion reaction rate, thus lots of efforts have been put into the development of efficient heating schemes and in the improvement of their confinement. On the other hand, during fast terminations of plasma pulses on tokamaks, electrons can accelerate to relativistic velocities, entering the runaway regime. Runaway electrons have enough energy to seriously damage the plasma facing components of large tokamaks, thus mitigation techniques are under study in view of ITER operations. This thesis focuses on the implementation of deconvolution techniques for the reconstruction of the fast particles distributions from their emission in the MeV energy range. The problem was approached from two different perspectives: the unfolding of the runaway electrons velocity-space distribution from spectroscopic measurements of their bremsstrahlung emission, and the tomographic reconstruction of the density distribution of both fast ions and runaway electrons from the integrated measurement of their emission performed with multiple lines of sight. These algorithms were implemented in an open source Python library. Four deconvolution algorithms were implemented for the unfolding of runaway electrons energy distribution: singular value decomposition, maximum likelihood - expectation maximization, Tikhonov regularization and Poissonian regularization. The transfer matrix necessary for this inversion was calculated using the GENESIS code for estimating the probability of bremsstrahlung emission and the MCNP code for computing the detector response function. The detector response function w, Lo studio degli ioni ed elettroni veloci è fondamentale per il successo della prossima generazione di tokamak di grande dimensione, come ITER, che mirano a dimostrare la possibilità di produrre energia attraverso la fusione termonucleare. Siano essi accelerati dal riscaldamento ausiliario o nati da reazioni di fusione, gli ioni possono raggiungere energie nell’ordine dei MeV. Questa energia viene poi trasmessa al plasma attraverso collisioni, aumentandone l’energia media e il rateo delle reazioni di fusione. È quindi cruciale migliorare il confinamento degli ioni veloci e sviluppare schemi di riscaldamento efficienti. Gli elettroni, invece, possono raggiungere velocità relativistiche se accelerati da campi elettrici induttivi generati durante disruzioni di plasma. Questi elettroni runaway rappresentano una minaccia per l'integrità strutturale dei tokamak di grandi dimensioni e necessitano di essere mitigati. Questa tesi tratta di metodi di deconvoluzione applicati alla ricostruzione della distribuzione delle particelle veloci a partire dall’emissione di radiazione nel range di energia del MeV. La deconvoluzione è stata declinata in due modi: unfolding della distribuzione di velocità degli elettroni runaway a partire dalla loro radiazione di bremsstrahlung, e tomografia della distribuzione di densità di ioni veloci o elettroni runaway a partire dalla misura dei loro profili di emissione fatta con linee di vista multiple. Questi algoritmi sono stati implementati in una libreria Python open source. Quattro algoritmi per l’unfolding sono stati implementati: singular value decomposition, maximum likelihood - expectation maximization, regolarizzazione di Tikhonov and di Poisson. La matrice di probabilità necessaria per svolgere queste inversioni è stata calcolata usando il codice GENESIS per stimare la probabilità di emettere fotoni di bremsstrahlung, e il codice MCNP per calcolare la funzione di risposta del detector. Queste funzioni di risposta sono state calcolate per, 0, open, Panontin, E

WOLTER, ANNA, open, Ultraluminous X-ray sources (ULX) are extragalactic X-ray binaries emitting luminosities in excess of the Eddington limit for a 10 Msun black hole (BH) (L>10^39 erg/s). They are thought to be powered in most cases by super-Eddington accretion onto stellar mass BHs or neutron stars (NS). Just in few cases the nature of the compact object has been identified, through the detection of pulsations, which can be only emitted by a NS. The relative fraction of BHs and NSs in ULX and the details of super-Eddington accretion physiscs are still unknown. In this thesis I focused on the analysis of the variability in ULX, by analysing X-ray data, which is linked to the accretion processes and thus can help to obtain information on super-Eddington accretion physics. I analysed the long-term variability, on days timescales, in a sample of 24 ULX in spiral galaxies, which we monitored with the Swift satellite. The variability is significant in 71% of the sources and in all the variable sources the variability amplitude is larger than 30%. I used the fractional variability to estimate the variability amplitude and this is the first study of ULX in which it is used systematically on such timescales. In 53% of the variable sources the variability is driven by the hard energy band. In a super-Eddington accretion scenario, the accretion happens in a modified disk structure. The disk is characterized by advection and outflows and becomes geometrically thick inside the spherization radius, where the Eddington limit is reached. The spectrum can be modelled with 2 thermal components: the colder one is associated to the photosphere of the wind or the outer disk and the hotter to the inner disk. The variability of the hard band is associated to the hotter spectral component. I interpret the variability in the total band as a consequence of a variable mass accretion rate. The additional variability in the hard band may be caused by obscuration of it by the soft wind component that may be along, Le sorgenti ultraluminose in banda X (ULX) sono binarie X extragalattiche con luminosità maggiore del limite di Eddington per un buco nero (BH) di 10 Msun (L>10^39 erg/s). Si pensa siano alimentate nella maggior parte dei casi da un accrescimento super-Eddington su BH stellari o stelle di neutroni (NS). Solo in pochi casi siamo a conoscenza della natura dell'oggetto compatto, identificata grazie alla rilevazione di pulsazioni, che possono essere emesse solo da una NS. La frazione relativa di BH e NS nelle ULX e i dettagli dell'accrescimento super-Eddington sono ancora sconosciuti. In questa tesi mi sono concentrata sull'analisi della variabilità nelle ULX, analizzando dati in banda X, che è legata ai processi di accrescimento, per cui è utile per ottenere informazioni sulla fisica dell'accrescimento super-Eddington. Ho analizzato la variabilità a lungo termine (tempi scala di giorni) di 24 ULX in galassie a spirale, che abbiamo monitorato con il satellite Swift. La variabilità è significativa nel 71% delle sorgenti e in tutte le ULX variabili ha un'ampiezza >30%. Ho stimato l'ampiezza della variazione con la fractional variability e questo è il primo studio di ULX nel quale questo stimatore è usato sistematicamente su questi tempi scala. Nel 53% delle ULX variabili, la variabilità è guidata dalla banda hard. Nello scenario super-Eddington l'accrescimento avviene in un disco modificato, caratterizzato da avvezione e venti e geometricamente spesso all'interno del raggio di sfericizzazione, dove si raggiunge il limite di Eddington. Lo spettro può essere modellato con 2 componenti termiche: la più fredda è associata alla fotosfera del vento o alla parte esterna del disco e la più calda alla parte interna del disco. La variabilità della banda hard è associata alla componente spettrale più calda. Ho interpretato la variabilità osservata nella banda di energia totale come conseguenza di un tasso di massa di accrescimento variabile. La variabilità addizionale in banda hard, 0, open, Salvaggio, C

open, The absolute mass of neutrinos is one of the most important riddles yet to be solved, since it has many implications in Particle Physics and Cosmology. The only model independent method of measuring the neutrino mass is based on the kinematic analysis of the beta or the electron capture (EC) decay, which only assumes momentum and energy conservation. Holmes is an ERC project started in 2014, which is currently being set up in the cryogenic laboratory of the University of Milano Bicocca. It will perform a direct measurement of the neutrino mass with a sensitivity of the order of 1 eV. In addition, it will prove the scalability of this technique to a next generation experiment that might go beyond the current expected sensitivity of the state of the art experiment, KATRIN. In order to reach its goal sensitivity, Holmes will use 1000 low temperature microcalorimeters, each implanted with an activity of 300 Bq of 163 Ho, performing thus a calorimetric measurement. In a calorimetric measurement of the electron capture (EC) decay of 163Ho, all the energy is measured except for the fraction carried away by the neutrino. Although the neutrino is not detected, the value of its mass affects the shape of the de-excitation spectrum, reducing also the end-point of the spectrum by an amount equal to m_nu. The spectrum distortion is statistically significant only in a region close to the end-point, where the count rate is lowest and background can easily hinder the signal. In terms of achievable statistical sensitivity, 163 Ho is one of the best candidate, given the combined effect of its low Q-value (2.833 keV) and the proximity of the highest energy peak to the end-point of the spectrum. 163 Ho also has a relatively short half life of 4570 years, which allows to embed a small number of nuclei in a small absorbing volume. Each single Holmes detector is composed of a 163 Ho ion-implanted gold absorber thermally coupled to a Transition Edge Sensor (TES). A TES is a sensitive thermo, Gli unici metodi per misurare la massa del neutrino che non siano dipendente dal modello teorico sono quelli basati sullo studio cinematico del decadimento beta o per cattura elettronica, poiché assumono solo la conservazioni di energia e momento. Holmes è un progetto ERC che è iniziato nel 2014 e che è portato avanti nei laboratori di criogenia dell’università di Milano-Bicocca. Il suo obiettivo è quello di effettuare una misura diretta della massa del neutrino con una sensibilità statistica dell’ordine dell’elettronvolt. Inoltre, proverà anche la fattibilità di questa tecnica per una futuro esperimento che mirerà a superare la sensibilità attuale di KATRIN, che rappresenta lo stato dell’arte delle misure dirette. Per raggiungere la sensiblità di 1 eV. Holmes farà una misura calorimetrica, adottando 1000 microcalorimeteri a basse temperature, ognuno dei quali verrà impiantato con una attività di 300 Bq di 163 Ho. In una misura calorimetrica del decadimento per cattura elettronica dell’Ho, tutta l’energia viene misurata eccetto quella del neutrino. Anche se il neutrino non viene rivelato, il valore della sua massa altera la forma dello spettro di diseccitazione, riducendo anche il valore dell’end-point di un eguale valore. Questa distorsione dello spettro è misurabile solo in una regione vicino all’end-point, dove il rate di conteggi è basso e il background può facilmente nascondere il segnale. Il 163 Ho rappresenta il miglior candidato per una misura calorimetrica della massa del neutrino in termini di sensibilità statistica, dato che ha un Q valore basso di 2833 eV. Inoltre ha anche una vita media relativamente breve (4570 anni), che permette di inserire una piccola quantità di nuclei in un piccolo volume contenitivo. Ogni singolo rivelatore di Holmems è composto da un assorbitore in oro con l’olmio impiantato, termicamente accoppiato a un Transition Edge Sensor (TES), il quale è un termometro molto sensibile, costituito da un bilayer superconduttivo di Mo/Cu. I r, 0, open, Borghesi, M

MASSIRONI, ANDREA, open, Two main contributions are presented in this thesis: the first evidence in the search for electroweak (EW) vector boson scattering (VBS) in semileptonic decays with $WVjj \rightarrow l\nu qqjj$ final state and the optimization of the CMS electromagnetic calorimeter (ECAL) trigger and local reconstruction for Run III of LHC. The VBS search uses a data set of proton-proton collisions at 13 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 137 fb$^{-1}$ collected with the CMS detector during 2016-2018 (Run II). VBS is important because of its strong link with the EW symmetry breaking mechanism (the Higgs mechanism) in the Standard Model. Events are selected requiring one lepton (electron or muon), moderate missing transverse momentum, two jets with a large pseudorapidity separation and a large dijet invariant mass, and a signature consistent with the hadronic decay of a W/Z boson. Events are separated into two categories: either the hadronically decaying W or Z boson is reconstructed as one large-radius jet, or it is identified as a pair of jets with dijet invariant mass close to the bosons mass. The signal strength is measured by fitting the distributions of machine learning based multivariate discriminators, implemented to separate the signal from the backgrounds in each category. The observed EW signal strength is $\mew = 0.86 ^{+0.23}_{-0.21} = 0.86\pm0.12\,(\text{stat})^{+0.19}_{-0.17}\,(\text{syst})$, corresponding to a signal significance of 4.4 standard deviations (5.1 expected). The result reported in this thesis corresponds to the first evidence of vector boson scattering in a semileptonic channel at the LHC. The large total integrated luminosity delivered by LHC to the CMS detector and the increasing level of simultaneous interactions (pileup) has induced a dynamic and challenging environment for the performance of the ECAL detector during the Run II. Ageing effects due to radiation damage have affected both the crystal transparency and the signal pulse shap, Questo lavoro di tesi si e' svolto seguendo due diverse linee di ricerca. La prima riguarda la ricerca del processo di vector boson scattering elettrodebole (EW VBS) con decadimenti semileptonici nello stato finale $WVjj \rightarrow l\nu qqjj$. La seconda riguarda l'ottimizzazione del sistema di trigger e degli algoritmi di ricostruzione del calorimetro elettromagnetico (ECAL) dell'esperimento CMS in vista del Run III di LHC. La ricerca del processo di VBS si basa sugli eventi registrati nelle collisioni protone-protone a 13 TeV, raccolti dall'esperimento CMS negli anni 2016-2018 (Run II), corrispondenti ad una luminosita' integrata di 137 fb$^{-1}$. Il VBS e' un processo importante perche' strettamente legato alla rottura spontanea della simmetria elettrodebole (EW) nel Modello Standard. La selezione degli eventi si basa su diversi requisiti: la presenza di un leptone (elettrone o muone), un moderato momento trasverso mancante, la presenza di due jet con una separazione in pseudorapidita' e una massa invariante elevate ed una segnatura consistente con il decadimento adronico di un bosone W/Z. Gli eventi sono separati in due categorie: il bosone W/Z con decadimento adronico viene ricostruito con un jet a largo raggio oppure identificato in una coppia di jet con massa invariante compatibile con la massa del bosone. Il segnale viene misurato con un fit sulle distribuzioni di discriminatori basati su tecniche di machine learning. L'intensita' del segnale EW osservato e' $\mu=0.86^{+0.23}_{-0.21}=0.86\pm0.12\,(stat)^{+0.19}_{-0.17}\,(syst)$, equivalente ad una significativita' di 4.4 deviazioni standard (attese 5.1). Tali risultati, riportati nel dettaglio in questa tesi, rappresentano la prima evidenza di VBS in un canale semileptonico misurata ad LHC. Le prestazioni di ECAL sono state significativamente influenzate dall'aumento della luminosita' integrata fornita da LHC e delle interazioni simultanee (pileup o PU) nel rivelatore durante il Run II. Gli effetti di agein, 0, open, Valsecchi, D

open, In this thesis we construct the one-dimensional topological sector of $\mathcal N = 6$ ABJ(M) theory and study its relation with the mass-deformed partition function on $\mathbb S^3$. Supersymmetric localization provides an exact representation of this partition function as a matrix integral and it has been proposed that correlation functions of certain topological operators are computed through derivatives with respect to the masses. We present non-trivial evidence for this relation by computing the three- and four- point function up to one loop and the two-point function at two loops, successfully matching the matrix model expansion at weak coupling and finite ranks. As a by-product, we obtain the two-loop explicit expression for the central charge $c_T$ of ABJ(M) theory. When then shift our attention to the study of the infrared phases of two-node quiver Chern-Simons theories with minimal supersymmetry in three dimensions. We discuss both the cases of Chern-Simons levels with the same and with opposite signs, where the latter case turn out to be more non-trivial. The determination of their phase diagrams allows us to conjecture certain infrared dualities involving either two quiver theories, or a quiver and adjoint QCD$_3$., In questa tesi costruiamo il settore topologico unidimensionale della teoria ABJ(M) e studiamo la sua relazione con la funzione di partizione, deformata da parametri di massa, definita sulla sfera tridimensionale. La tecnica di localizzazione supersimmetrica consente di rappresentare tale funzione di partizione come un integrale finito-dimensionale (o integrale matriciale). E\' stata proposta una congettura secondo cui le funzioni di correlazione di operatori topologici possono essere ottenute prendendo certe derivate della funzione di partizione rispetto ai parametri di massa. In questa tesi presentiamo un'evidenza non banale della correttezza della congettura, calcolando le funzioni a tre e quattro punti ad un loop e la funzione a due punti a due loop, ritrovando correttamente i risultati ottenuti prendendo le derivate dell'integrale matriciale deformato una volta espanso in regime di accoppiamento debole. In aggiunta, otteniamo l'espressione della carica centrale della teoria a due loop, generalizzando i risultati noti in letteratura. In seguito ci focalizziamo sullo studio delle fasi infrarosse di teorie tridimensionali di Chern-Simons quiver, ovvero il cui gruppo di gauge è composto da due fattori non Abeliani. Discutiamo in dettaglio i casi in cui i livelli di Chern-Simons sono uguali e il caso in cui sono opposti, proponendo alcune dualità riguardanti sia coppie di teorie quiver che teorie quiver con la versione supersimmetrica della QCD tridimensionale., 0, open, Gorini, N

open, The low energy dynamics of quantum field theories can be characterized by several interesting non-perturbative phenomena. Among these, in this thesis we study infra-red dualities and global symmetry enhancements in three and four dimensions. We focus on supersymmetric theories, for which various exact computational tools are at our disposal. Of particular relevance is supersymmetric localization, which allows us to compute partition functions on various compact manifolds. These turn out to be invariant under the renormalization group flow and are thus powerful to probe dualities and symmetry enhancements. Moreover, one can also effectively study flows across dimensions through these supersymmetric partition functions. Equipped with these tools, in this thesis we investigate different perspectives on the program of finding and organizing dualities and symmetry enhancements in 3d and 4d. The approaches that we will employ combine several different concepts that appear in the study of supersymmetric theories. This first one is that we can flow across dimensions via spacetime compactifications. In this way we can find new dualities and symmetry enhancements, by either dimensionally reducing to lower dimensions or uplifting to higher dimensions some that are already known. Another possibility is to compactify a higher dimensional theory, like a 6d theory on a Riemann surface so to get a 4d theory, and use this geometric construction to predict and systematize dualities and symmetry enhancements. The last important ingredient that will play a role in our analysis consists of correspondences, in particular gauge/CFT correspondences relating partition functions of certein supersymmetric theories to correlation functions of some CFTs. These kind of correspondences can also be exploited to find new results on the gauge theory side from known results on the CFT side. In this thesis we discuss various examples of applications of these ideas. We first present a relation between, La dinamica a basse energie di teorie quantistiche di campo è spesso caratterizzata da diversi interessanti fenomeni non perturbativi. Di questi, nella presente tesi studieremo dualità infrarosse e enhancement di simmetrie globali in tre e quattro dimensioni. Ci concentreremo su teorie supersimmetriche, per le quali varie tecniche computazionali esatte sono disponibili. Particolarmente importante è la localizzazione supersimmetrica, la quale permette di calcolare funzioni di partizione su vari spazi compatti. Queste risultano essere invarianti sotto il flusso del gruppo di rinormalizzazione e per questo sono estremamente utili per investigare dualità ed enhancement di simmetria. Inoltre, con l'ausilio delle funzioni di partizione supersimmetriche è possibile studiare efficacemente flussi tra diverse dimensioni spaziotemporali. Equipaggiati di queste tecniche, in questa tesi investigheremo diversi punti di vista sul programma di trovare e organizzare dualità e enhancement di simmetria in 3d e 4d. Gli approcci che useremo coinvolgeranno diversi concetti che compaiono nello studio di teorie supersimmetriche. Il primo riguarda la possibilità di fluire tra diverse dimensioni attraverso compattificazioni dello spaziotempo. In questo modo è possibile trovare nuove dualità e enhancement di simmetria, sia riducendo dimensionalmente a dimensioni inferiori sia promuovendo a dimensioni superiori alcuni esempi già noti. Un'altra possibilità è quella di compattificare una teoria in un maggior numero di dimensioni, come per esempio una teoria 6d su una superficie di Riemann in modo da ottenere una teoria 4d, e di utilizzare questa costruzione geometrica per predirre e sistematizzare dualità e enhancement di simmetria. L'ultimo ingrediente che giocherà un ruolo importante nella nostra analisi è la corrispondenza gauge/CFT, la quale mette in relazione le funzioni di partizione di certe teorie supersimmetriche e le funzioni di correlazione di alcune CFT. Questo tipo di corrispondenze, 0, open, Sacchi, M

open, The thesis presents the phases of industrial realization of a One Time Programmable memory starting from the study of the oxides, used as memory elements, up to the realization of the electronic circuit. The theory behind the oxide breakdown phenomenon, through which the data is written in the memory cell, is presented and supported by the results obtained in the laboratory. The purpose of these experiments is to define the project specifications in view of the circuit design. After have analyzed the data and have obtained these specifications, the circuit is designed and simulated in all conditions, varying temperatures, production processes, etc. Given the correct operation, I proceeded with the layout and manufacture of a first test-chip, whose goal is to test the circuit in the laboratory where parasites (such as connections, real generators, etc.) can influence its behavior. The test-chip proved to be not only functional, but accurate and robust. Therefore, at an industrial level, it was worthy to proceeded to design secondary circuits that make the chip more complete and similar to a final product. The second test chip will be expected in March 2022., La tesi di dottorato presenta le fasi di realizzazione industriale di una memoria One Time Programmable partendo dallo studio degli ossidi, utilizzati come elementi di memoria, fino alla realizzazione del circuito elettronico. La teoria alla base del fenomeno della degradazione dell'ossido, attraverso la quale i dati vengono scritti nella cella di memoria, è presentata e supportata dai risultati ottenuti in laboratorio. Lo scopo di questi esperimenti è definire le specifiche di progetto in vista della progettazione del circuito. Dopo l'analisi dei dati e l'ottenimento di queste specifiche, il circuito viene progettato e simulato in tutte le condizioni, temperature variabili, processi produttivi, ecc. Visto il corretto funzionamento, si è proceduto con il layout e la fabbricazione di un primo test-chip, il cui obiettivo è quello di testare il circuito in laboratorio dove i parassiti (come connessioni, generatori reali, ecc.) possono influenzare il suo comportamento. Il test-chip si è dimostrato non solo funzionale, ma accurato e robusto. Pertanto, a livello industriale, si è proceduto alla progettazione di circuiti secondari che rendessero il chip più completo e simile ad un prodotto finale. Il secondo chip di prova sarà atteso nel marzo 2022., 0, open, Gasparri, O

MALVEZZI, SANDRA, open, The Large Hadron Collider (LHC) is a 27 km circumference proton-proton collider built at CERN with the goal of investigating the physics processes manifesting at the TeV scale. It started its operations in 2009, colliding two proton beams at the center of mass energy of 0.9 TeV. This energy was then gradually increased up to 13 TeV in 2015, which represents the highest energy reached so far by a hadron collider. The Compact Muon Solenoid (CMS) is one of the two general-purpose experiments at the LHC. The main goals of the experiment are the study of the Higgs boson, indeed discovered in 2012 by ATLAS and CMS, and the search for new physics. One of the most promising fields is the search for Lepton Flavour Violating (LFV) processes, strongly suppressed in the SM but predicted by many Beyond Standard Model (BSM) theories at much higher rates. The subject of this thesis is the search for the LFV decay tau- -> mu+ mu- mu-, and it will focus on tau leptons originating from W bosons. The analysis is performed within the CMS experiment on Run-II data, which corresponds to an integrated luminosity of 146.9 /fb. The work presents the analysis of 2017 and 2018 data and completes the result obtained on 2016 statistics, recently published by CMS [1]. This was the first CMS result for the tau -> 3mu search; I personally contributed to the analysis for the W->tau nu channel. Indeed, the tau->3mu process is studied within CMS also in the Heavy Flavour (HF) channel to exploit the full potentiality of the experiment. The two channels have some advantages and some constraints. The sensitivity of the HF search is essentially limited by the low pT of the tau leptons and by the large QCD background. By way of contrast, the factors limiting the sensitivity of the LFV search in W->tau nu decays mainly come from the much smaller W production cross section when compared to that of the Heavy Flavours in proton-proton collisions. Nevertheless, tau leptons from W are characterized by clear sig, Il Large Hadron Collider (LHC) è un collisore di protoni di circonferenza 27 km, costruito al CERN per studiare le interazioni delle particelle elementari alla scala di energia del TeV. A partire dal 2009, suo primo anno di funzionamento, l’energia a disposizione nel centro di massa dei due fasci di protoni che collidono è stata progressivamente aumentata dal valore iniziale di 0.9 TeV fino a raggiungere, nel 2015, 13 TeV. Questo valore rappresenta la più alta energia mai raggiunta da un collisore adronico. CMS è uno dei due esperimenti ad ampio spettro presenti ad LHC. Gli scopi principali di CMS sono lo studio del bosone di Higgs, scoperto nel 2012 da ATLAS e CMS, e la ricerca di evidenze di fisica oltre il Modello Standard (MS). In questa ottica, uno dei campi più promettenti è la ricerca di decadimenti caratterizzati da violazione del sapore leptonico (Lepton Flavour Violation - LFV), fortemente soppressi nel MS ma predetti con frazioni di decadimento più alte da alcune teorie oltre il MS (Beyond Standard Model - BSM). L'argomento di questa tesi è la ricerca del decadimento LFV tau- -> mu+ mu- mu-, e si focalizza su leptoni tau provenienti da bosoni W. L'analisi è condotta nell'ambito dell'esperimento CMS sui dati raccolti durante Run-II, corrispondenti ad una luminosità integrata di 146.9 /fb. Questo lavoro completa il risultato ottenuto da CMS sui dati 2016, pubblicato recentemente [1]. Questo è stato il primo risultato ottenuto da CMS nella ricerca del decadimento tau->3mu; io ho personalmente contribuito all'analisi nel canale W->tau nu. A complemento dell'analisi nel canale di produzione W, a CMS è stata eseguita un'analisi utilizzando leptoni tau provenienti dai decadimenti di adroni pesanti, principalmente mesooni Ds e B (canale Heavy Flavour - HF). La loro combinazione permette di sfruttare appieno le potenzialità e la statistica di CMS. I due canali presentano dei vantaggi e degli svantaggi.La sensibilità del canale HF è essenzialmente limitata dal bass, 0, open, Guzzi, L

open, In this thesis we discuss a limit of 3d T^sigma _rho[SU(N)] quiver gauge theories in which the number of nodes is large and the ranks scale quadratically with the length of the quiver. The sphere free energies and topologically twisted indices are obtained using supersymmetric localization. Both scale quartically with the length of the quiver and quadratically with $N$, with trilogarithm functions depending on the quiver data as coefficients. Previously discussed theories with $N^2 \ln N$ scaling arise as limiting cases. The IR SCFTs have well-behaved supergravity duals in Type IIB: the free energies match precisely with holographic results and the indices, in case of a universal twist, correctly reproduce the entropy of an universal black hole which can be embedded in the holographically dual solutions. Each balanced 3d quiver theory is linked to a 5d parent, whose matrix model is related and dominated by the same saddle point, leading to close relations between BPS observables. In particular, we compute the expectation value of Wilson loops in antisymmetric representations, finding perfect agreement with the gravity side in a particular example., In questa tesi discutiamo un limite di particolari teorie di gauge 3d, le teorie T^sigma_rho[SU(N)], che ammetono una descrizione in termini di da quiver. Nel limite considerato, il numero di nodi è grande e i ranghi scalano quadraticamente con la lunghezza del quiver. Le energie libere sulla sfera e il topologically twisted index sono ottenuti usando la procedura della localizzazione supersimmetrica. Entrambi scalano quarticamente con la lunghezza del quiver e quadraticamente con N, con funzioni trilogaritmiche dipendenti dai dati del quiver come coefficienti. Le teorie precedentemente discusse con scaling N^2 \ln N sorgono come casi limite. Le SCFTs IR hanno duali di supergravità ben definiti in Tipo IIB: le energie libere corrispondono esattamente ai risultati olografici e gli indici, nel caso di un twist universale, riproducono correttamente l'entropia di un buco nero universale che può essere immerso nelle soluzioni olograficamente duali. Ogni teoria 3d descritta da un quiver bilanciato è legata ad una 5d, il cui modello matriciale è dominato dallo stesso punto di sella. Ciò conduce a strette relazioni tra osservabili BPS. In particolare, calcoliamo il valore di aspettazione dei Wilson loop in rappresentazioni antisimmetriche, trovando un perfetto accordo con il lato di gravità in un particolare esempio., 0, open, Coccia, L

Power semiconductors have a crucial role in conversion and distribution of electric energy. Power MOSFETs, especially, can be found in a large variety of applications, like consumer electronics, automotive or grid applications. Such an ubiquitous technology is indeed subject to unceasing cost-optimization efforts. Minimization of materials usage is the most straightforward way to cost optimization, and it comes together with a decrease in the footprint size of devices. This comes at cost of an increase in power densities, and therfore an increase in heat dissipation per unit area. As a result, during operation, power MOSFETs need to withstand intense thermo-mechanical stress, which is the main reliability concern on many application fields. This thesis is focused on a vertical DMOS technology, for which power metallization degradation is the main stress-related failure cause. A possible way to improve reliability of power MOSFETs is to implement in-situ prognostic health management capabilities: in this thesis, two implementation methods are experimentally investigated. The first method consists of building a non-vital structure that shares the same degradation driving force as power metallization, although the degradation process is different. Thermo-mechanical stress results in the formation of short circuits into the non-vital structure, which are electrically detectable. The second method here proposed relies on local temperature measurements in different spots of the DMOS during power transients. Power metallization degradation leads to failure precisely because it modifies the thermal behavior of the device, therefore, temperature measurements may allow to directly observe the outcome of degradation. Experiments partially validate the investigated health monitoring principles, but the implementation tested so far are not reliable enough for industrial application. For both experiments, time limitations and the need for different actions in very diverse fields, I semiconduttori di potenza hanno un ruolo cruciale nella conversione e distribuzione dell'energia elettrica. I MOSFET di potenza, in particolare, possono essere trovati in una grande varietà di applicazioni, quali elettronica di consumo, settore automotive o nella rete elettrica. Una tecnologia così obiquitaria è naturalmente soggetta a incesstanti sforzi di ottimizzazione dei costi di produzione. La minimizzazione dell'impiego di materiali è il modo più diretto per ottimizzare i costi, ed implica una riduzione dell'area di silicio utilizzata per ogni dispositivo. Questo a sua volta porta ad un aumento delle densità di potenza termica dissipata. Di conseguenza, i MOSFET di potenza devono poter operare sopportando intensi stress termomeccanici, che costituiscono un importante rischio di affidabilità in molti campi di applicazione. Questa tesi incentrata su una tecnologia DMOS verticale, per la quale per la quale la degradazione della metallitazione di potenza è la principale causa di rottura tra quelle legate a stress termomeccanico. Un metodo percorribile per il miglioramento dell'affidabilità dei dispositivi presi in considerazione è l'implementazione di capacità di prognosi delle condizioni di integrità del dispositivo. In questa tesi è proposta un'indagine sperimentale di due metodi di implementazione. Il primo metodo consiste nella realizzazione di una struttura non vitale per il funzionamento del dispositivo di potenza. Tale struttura, come la metallizazione di potenza, si degrada a causa dello stress termomeccanico, che provoca cortocircuiti nella struttura stessa. Il secondo metodo proposto si affida alla misura della temperatura del dispositivo in diversi punti durante un transiente di potenza. La degradazione della metallizazione di potenza porta alla rottura del dispositivo proprio perché induce dei cambiamenti nelle proprietà termiche dello stesso, pertanto, delle misure termiche possono consentire di monitorare i risultati del processo di degradazione., 0, DE GASPERI, S

PORETTI, ENNIO, BORSA, FRANCESCO, open, The discovery of planets orbiting around stars other than the Sun is by far the most relevant event in the galactic astrophysics of the last two decades. Since the discovery of the first exoplanet in 1995, the number of exoplanets discovered grew fast and we currently know more than 4,000 exoplanets, very diverse in dimension and distance from parent stars and also in factors as temperature, mass, density. The diversity of exoplanets is a key factor to understand more about the formation of planetary systems and in particular the formation of the Solar System and our planet, the Earth. This is the reason why observational exoplanetary science is currently focusing on two different fields: i) the characterization of exoplanets, trying to determine the radius, the mass, the density and the bulk composition of the objects observed, and ii) the characterization of their atmospheres, establishing the elements that the atmosphere of a planet supports and the mechanisms that drive the atmospheric processes. Characterization of Exoplanets Photometry with the transit method has arguably been the most successful exoplanet discovery method to date. The method’s strength is the rich set of parameters that can be obtained from transiting planets, in particular in combination with RV observations. In this framework, one of the most prolific groups is the HARPS-N Guaranteed Time Observations (GTO) Consortium, that makes use of the high resolution (R = 115,000) and extreme stability of the HARPS-N spectrograph, installed on the Telescopio Nazionale Galileo (TNG), to characterize and discover exoplanets by combining transits and RV methods. As a collaborator of this group, I studied a candidate planet discovered by K2 Campaign 16, HD 80653 b, a super-Earth planet transiting the star on a short period orbit, and used HARPS-N RV data to characterize it, finding its mass and defining its bulk density. It belongs to a peculiar class of exoplanets: the Ultra-Short Period (USP) planets, o, La scoperta di pianeti che orbitano intorno ad altre stelle è uno degli eventi più importanti nell'astrofisica galattica degli ultimi due decenni. Dalla scoperta del primo esopianeta nel 1995, il numero di esopianeti scoperti è cresciuto sempre più in fretta e attualmente conosciamo più di 4,000 pianeti, molto diversi per dimensioni e distanza dalla stella ospite e anche in fattori come temperatura, massa, densità. La diversità degli esopianeti è un fattore chiave per comprendere la formazione dei sistemi planetari e in particolare la formazione del Sistema Solare e del nostro pianeta, la Terra. Questo è il motivo per cui la scienza osservativa degli esopianeti si sta concentrando su due diversi obiettivi: i) la caratterizzazione degli esopianeti, nel tentativo di determinare il raggio, la massa, la densità e la composizione degli oggetti osservati e ii) la caratterizzazione delle loro atmosfere, stabilendo gli elementi che l'atmosfera di un pianeta può supportare e i meccanismi che guidano i processi atmosferici. Caratterizzazione degli Esopianeti La fotometria, con il metodo dei transiti si è rivelato senza dubbio il metodo di scoperta di esopianeti con il maggior successo. La forza di questo metodo è il numero di parametri che possono essere ottenuti osservando il transito dei pianeti, soprattutto in combinazione con le osservazioni di velocità radiale (VR). In questo contesto, uno dei gruppi più prolifici è il Consorzio GTO di HARPS-N, che sfrutta l'alta risoluzione e l'estrema stabilità dello spettrografo HARPS-N, installato al Telescopio Nazionale Galileo, per caratterizzare e scoprire esopianeti combinando il metodo dei transiti e quello delle velocità radiali. Come collaboratore di questo gruppo, ho studiato un pianeta candidato scoperto dalla Campagna 16 della missione K2, HD 80653 b, una super-Terra che transita davanti alla sua stella con un periodo orbitale molto breve, e ho usato le VR HARPS-N per caratterizzarlo, ottenendo la sua massa e definendone la, 0, open, Frustagli, G

AUFFRAY, ETIENNETTE, open, In this thesis we will present different studies carried out on a prototype of PET module detector with pixelated crystals, light sharing and single side readout. A dedicated experimental setup was initially developed and characterised, in order to satisfy all the requirements in terms of spatial, energy and time resolution. This setup allows multiple channels readout with parallel chains for energy and time measurement and various possibilities for automation given by several possible mechanics arrangement. The flexibility of this setup allowed to perform all the successive studies using the same Data Acquisition electronics and software. Moreover, it opens up the possibilities for further tests on multi-channels detectors and on image reconstruction. The first application of this setup was the improvement of the Coincidence Time Resolution of the PET module exploiting Depth Of Interaction information. The contribution to the time resolution due to different speed of gamma and optical photons inside the detector was mitigated with an algorithm that only requires a calibration measurement compared to the DOI capable prototype used. To achieve the best possible time resolution in this configuration, multiple time stamps were combined to obtain a better time of interaction estimator. This work is particularly interesting for possible application in high resolution PET scanners, because it relies on single side readout and requires production costs only slightly higher compared to a similar existing module without DOI capability. Moreover, an algorithm was developed to correctly identify the crystal of first interaction in case of Inter-Crystal Scatter events. These are events in which the primary gamma photon interacts with multiple channels of the PET detector. Different approaches to the subject are found in literature; one of these is to use an algorithm to sort the energy depositions. This is the approach used in this study: a new algorithm was developed, prelimin, In questa tesi vengono presentati degli studi su un prototipo di rivelatore per un modulo PET con cristallo segmentato, condivisione della luce e lettura della stessa da una singola faccia. Un apparato sperimentale dedicato è stato inizialmente sviluppato e caratterizzato, per poter soddisfare tutti i requisiti in termini di risoluzione spaziale, temporale ed energetica. Questo setup permette la lettura di molteplici canali con catene parallele per misure di tempo ed energia e numerose possibilità di automazione, date dalle molteplici meccaniche impiegabili. La flessibilità di questo apparato ha permesso di effettuare i successivi studi impiegando gli stessi software di acquisizione e analisi. Inoltre, apre la possibilità di ulteriori test su detector a molti canali e per la ricostruzione di immagini. La prima applicazione di questo setup è stato il miglioramento della risoluzione temporale di coincidenza di un modulo PET usando l'informazione relativa alla profondità di interazione. Il contributo alla risoluzione temporale dovuto alle differenti velocità di propagazione di fotoni gamma e ottici all'interno del detector è stata mitigata con un algoritmo che richiede solamente una misura di calibrazione rispetto al rivelatore impiegato. Per ottenere la migliore risoluzione temporale possibile in questa configurazione, molteplici marche temporali sono state combinate per ottenere una miglior stima del tempo di interazione. Questo lavoro è particolarmente interessante per una possibile applicazione in macchine PET ad alta risoluzione, in quanto impiega una lettura della luce da un singola faccia e richiede costi di produzione solo leggermente superiori in confronto a moduli esistenti simili sprovvisti di informazione DOI. Inoltre, è stato sviluppato un algoritmo per identificare correttamente il cristallo di prima interazione nei casi di scattering Compton tra cristalli. Questi sono eventi in cui il fotone gamma primario interagisce con più di un canale della macchina, 0, open, Polesel, A

MENASCE, DARIO, open, My research activity during the PhD has focused mainly on the development of new silicon pixel sensors for the upgrade of the CMS experiment inner tracker in view of the CERN LHC High Luminosity phase (HL-LHC), an activity I started to work on during my master thesis. These sensors must be capable of surviving irradiation fluences up to a few 10^16 neq/cm^2 at ~ 3 cm from the interaction point. The R&D program carried out by an INFN ATLAS-CMS group, in collaboration with Fondazione Bruno Kessler, covers both planar and 3D pixel devices made on substrates obtained by the Direct Wafer Bonding technique. Using this technology, every fabrication process takes place on one side only of the wafer, with consequent cost savings. The active thickness of the planar sensors studied in this thesis is 100 um or 130 um, that of 3D sensors 130 um. Sensors belonging to the first batches have pixel cells with dimensions of 100 x 150 um^2, same as the sensors currently installed in CMS. These dimensions have been reduced to 25 x 100 um^2 and 50 x 50 um^2 in order to cope with the higher track multiplicity expected at HL-LHC. Prototypes of hybrid modules, bump-bonded to different readout chips, have been characterized in beam tests. Results on their performance before and after irradiation up to maximum fluence of ∼ 1 x 10^16 neq/cm^2 are reported in this thesis. After a couple of years working on the characterization of the new prototypes I became interested also on the impact of the pixel detector on the physics program of the experiment. At the beginning of my second year of PhD I started to look for a physics analysis where the information of the pixel detector is largely exploited. I chose to work on the search for double Higgs boson production in final states with 2 b-jets and 2 tau leptons since the reconstruction of the b-jets and tau leptons makes large use of vertexes and tracks information. Another reason why I chose this analysis is that it will benefit from the increm, Durante il mio percorso di dottorato mi sono occupato principalmente dello sviluppo di nuovi sensori a pixel in Silicio per l’upgrade dell’esperimento CMS in vista della fase ad alta luminosità del collisionatore LHC (HL – LHC o LHC fase 2) al CERN, un’attività che avevo già intrapreso per il mio lavoro di tesi magistrale. Questi sensori devono tollerare fluenze di radiazione di alcuni 10^16 neq/cm^2 ad una distanza di circa 3 cm dal punto di interazione. Il programma di R&D portato avanti da un gruppo INFN ATLAS-CMS, in collaborazione con Fondazione Bruno Kessler, riguarda lo sviluppo di sensori planari sottili e 3D su substrati prodotti con la tecnica del Direct Wafer Bonding. L'impiego di questa tecnica permette di attuare tutti i processi di fabbricazione su una sola superficie del wafer, riducendo notevolmente i costi del processo. Lo spessore attivo dei prototipi è di 100 o 130 um per i sensori planari e 130 um per quelli 3D. I primi sensori prodotti hanno pixel delle stesse dimensioni di quelli attualmente in uso in CMS, 100 x 150 um^2. Le dimensioni sono state poi ridotte a 25 x 100 um^2 e 50 x 50 um^2 in modo da aumentare il numero di canali di lettura in vista della maggiore molteplicità di tracce attesa ad HL-LHC. Sono state effettuate numerose campagne di prova su fascio per caratterizzare i sensori planari e quelli 3D, prima e dopo l’irraggiamento a fluenze fino a 1 x 10^16 neq/cm^2. I miei contributi alla caratterizzazione dei prototipi sono riportati in questa tesi e includono anche lo sviluppo di algoritmi dedicati. Dopo circa due anni di lavoro sulla caratterizzazione dei nuovi prototipi ho sviluppato un interesse anche per l’impatto del rivelatore a pixel sul programma di fisica dell’esperimento. All’inizio del mio secondo anno di dottorato mi sono messo in cerca di un’analisi in cui le informazioni del rivelatore a pixel fossero largamente sfruttate. Ho scelto di lavorare alla ricerca della produzione di coppie di bosoni di Higgs nello stato f, No, open, Zuolo, D

SALAFIA, OM SHARAN, open, This PhD dissertation is focused on the electromagnetic (EM) counterparts of gravitational waves (GW) signals from double neutron star (NSNS) and black hole-neutron star (BHNS) mergers. I developed semi-analytical models to predict the multi-wavelength emission from BHNS mergers, including the kilonova, its radio remnant, the prompt emission from the relativistic jet and the related gamma-ray burst (GRB) afterglow. Adopting fitting formulae in the literature, I established a link between the binary parameters and the EM counterparts properties. I anticipated the variety and the high degree of degeneracy of EM counterparts from BHNS mergers. I showed how joint GW+EM analysis can reduce this degeneracy, performing a proof-of-concept multi-messenger parameter estimation, considering a BHNS merger with an associated kilonova. My results indicate that joint analysis can produce better constraints on the binary parameters. This would lead to a deeper understanding of the NS and BH fundamental physics (e.g. the NS equation of state and maximum mass, the BH spin distribution) and would give information on the formation and evolution of compact object binaries. I analyzed “ambiguous” coalescing binaries (consistent with both NSNS and BHNS), whose nature may not be identified through the GW signal alone. In the BHNS case, the binary would host a “light'' stellar BH, with the mass falling in the theoretically expected and to date observationally confirmed discontinuity between NS and BH mass distributions (mass-gap). I found that the observation of the associated kilonova could unveil the system’s nature, as in the BHNS case it can be far more luminous with respect to the NSNS case. Applying this analysis to the GW190425 event, I found that the kilonova would have been detectable if the binary had hosted a BH (if the source had been precisely localized), potentially disentangling the nature of the merging system. The observation of a kilonova from an “ambiguous'' event consist, Questa tesi di dottorato è focalizzata sulle controparti elettromagnetiche (EM) dei segnali di onde gravitazionali (GW) generati dai merger di sistemi di due stelle di neutroni (NSNS) e sistemi buco nero-stella di neutroni (BHNS). Ho sviluppato dei modelli semi-analitici per prevedere l’emissione a varie lunghezze d’onda dai merger di BHNS, includendo la kilonova, il suo radio remnant, la prompt emission del getto relativistico e il seguente gamma-ray burst (GRB) afterglow. Adottando delle formule di fit dalla letteratura, ho stabilito un legame tra i parametri della binaria e le proprietà delle controparti EM. Ho anticipato la varietà e l’alto grado di degenerazione delle controparti EM dai merger di BHNS. Ho mostrato come l’analisi congiunta GW+EM può ridurre questa degenerazione, eseguendo un esperimento concettuale di stima dei parametri multi-messaggera, considerando un merger BHNS con una kilonova associata. I miei risultati indicano che l’analisi congiunta può produrre migliore informazione sui parametri della binaria. Ciò porterebbe ad una maggiore comprensione della fisica fondamentale delle stelle di neutroni e dei buchi neri (ad esempio l’equazione di stato e la massa massima delle stelle di neutroni, la distribuzione di spin dei buchi neri) e darebbe informazioni sulla formazione ed evoluzione delle binarie di oggetti compatti. Ho analizzato i merger “ambigui” di binarie (ossia consistenti sia con NSNS che BHNS), la cui natura potrebbe non essere identificata attraverso il solo segnale gravitazionale. Nel caso BHNS, la binaria ospiterebbe un BH stellare “leggero”, la cui massa cadrebbe nella discontinuità tra le masse di stelle di neutroni e buchi neri (mass-gap) attesa teoricamente e ad oggi confermata osservativamente. Ho trovato che l’osservazione della kilonova associata potrebbe svelare la natura del sistema, poiché nel caso BHNS può essere molto più luminosa rispetto al caso NSNS. Applicando questa analisi all’evento GW190425, ho trovato che la kil, 0, open, Barbieri, C

open, Black holes (BHs) are variegated and fascinating objects in Nature. Their realm extends from the stellar BHs with mass $sim 10-10^2 msun$ to the supermassive BHs of $10^{9-10} msun$ that reside in the center of galaxies. While the former are the expected outcome of stellar evolution, the latter are the results of multiple dark matter halo mergers in the standard $Lambda$CDM scenario. When two BHs are close enough, they form a binary BHs (BHBs) and emit gravitational waves (GWs) that we can detect with our inteferometers. Similarly to BHs, also BHBs can be divided into different sub-populations, each with its unique features and characteristics: stellar BHBs (SBHBs) form from the co-evolution of binary stars or in dense region, while massive BHBs (MBHBs) are the result of galaxy mergers. The challenges of GW astronomy are still numerous and require different knowledge and expertise to be solved. For this reason, I start this Thesis presenting result for SBHBs in the initial chapters and moving to MBHBs in the end. Each chapter has its own brief introduction and discussion of the main results and conclusions. In Chapter 1 I introduce some basic General Relativity (GR) concepts related to the emission of GWs. I summarise the current status of GW astronomy. I explain how GWs from BHBs can be easily modeled under some reasonable assumptions and report some formulas useful to understand the concepts of the following chapters. In Chapter 2 I study the minimum Post-Newtonian (PN) order necessary to accurately track SBHBs in LISA and perform an unbiased parameter estimation. SBHBs are expected to spend a large number of cycles in band, therefore an accurate waveform is necessary to avoid biases in the binary parameters. I show that the main factor affecting the PN accuracy is the time to coalescence with systems closer to merger requiring higher PN contributions. I apply the previous result to a realistic population of SBHBs in LISA in order to draw more realistic estimates, I buchi neri (BHs) sono oggetti variegati ed affascinanti in Natura. Il loro regno si estende dai buchi neri stellari con masse $sim 10-10^2 msun$ fino a BH supermassivi di $10^{9-10} msun$ al centro delle galassie. Mentre i primi sono il lascito dell'evoluzione stellare, i secondi sono il risultato di multipli merger di aloni di dark matter nella cosmologia $Lambda$CDM. Quando due BHs sono abbastanza vicini, formano una binaria (BHBs) ed emettono onde gravitazionali (GWs) che possiamo rilevare con i nostri interferometri. Come i BHs, anche le BHBs possono dividersi in diverse sottopopolazioni, ognuna con le proprie proprietà e caratteristiche: BHBs stellari (SBHBs) si formano dalla co-evoluzione di una binaria di stelle o in ambienti densi, mentre BHBs massicce (MBHBs) sono il risultato di merger di galassie. Le sfide nell'astronomia delle GW sono ancora numerose e richiedono varie conoscenze ed abilità per essere risolte. Per questa ragione, incomincio questa Tesi presentando dei risultati per SBHBs nei primi capitoli e virando verso MBHBs sul finale. Ogni capitolo ha la sua breve introduzione e discussione dei risultati. Nel capitolo 1 introduco alcuni concetti base della Relatività Generale (GR) legati all'emissione delle GWs. Riassumo lo stato corrente dell'astronomia delle GW. Spiego inoltre come GWs da BHBs possono essere modellizzate sotto alcune assunzioni ragionevoli e riporto alcune formule utili a capire i concetti dei paragrafi successivi. Nel capitolo 2 studio il minimo ordine Post-Newtonian (PN) necessario per seguire il segnale di SBHBs in LISA e realizzare una stima dei parametri corretta. Infatti gli SBHBs compiono numerosi cicli in LISA e quindi una descrizione accurata del segnale d'onda è necessaria per evitare bias nella stima dei parametri. Mostro come il fattore che determina il minimo ordine PN è il tempo alla coalescenza e che sistemi più vicini al merger richiedono più contributi PN. Applico questo risultato ad una popolazione di SBHBs in, No, open, Mangiagli, A

NAGAR, ALESSANDRO, open, The parameter estimation of gravitational wave events detected by LIGO and Virgo relies on analytical waveforms models, possibly calibrated (or informed) by Numerical Relativity simulations. The effective-one-body (EOB) model is one of the main analytical models available that can be efficiently used for analyzing both black hole and neutron star binaries. In this script we I) improve it in its various sectors, with the final aim to build a model that includes all the physical information available: in particular, the higher subdominant multipoles information, that is useful to optimize GW data analysis’ angular resolution [1, 4, 5, 7]; II) use it to develop high-order fast PN approximants for Bayesian analysis in LIGO and Virgo pipelines [3]; III) use it to study the self-spin effects of binary Neutron Stars on their own waveform [2]. One of the central building blocks of the EOB model is the factorized and resummed (circularized) multipolar post-Newtonian (PN) waveform introduced in Ref. [8] for nonspinning binaries. In Ref. [4], we extend up to ` = 6 (i.e. to high multipoles) the resummation approach of Nagar and Shah [9], since it has a better analytical/numerical relativity agreement than its precursor [8]. Ref. [4], updated to the case of a spinning particle of Schwartzschild problem in Ref. [5], has been used in order to update the spin-aligned, quadrupolar EOB model TEOBResumS, a C++ code [1] available in the LIGO Advanced Library (LAL) and cited in the GW catalogue [10], to a multipolar version [7]. Therefore, following the EOB-PN expansion technique defined in [11], Ref. [3] leads to a fast and accurate 5.5PN phenomenological approximant that, by including more point-mass information than the standard 3.5PN one, optimizes the tidal-parameter estimation of BNS data analysis. In Ref [2], we incorporate the EOS-dependent selfspin terms in TEOBResumS at next-to-next-to-leading (NNLO) order, together with other (bilinear, cubic and quartic) nonlinear-in-spin ef, La stima dei parametri fisici degli eventi di onde gravitazionali rilevati da LIGO e Virgo si basa su modelli di forme d'onda analitiche, eventualmente calibrati da simulazioni di Relatività Numerica. Il modello EOB (Effective-One-Body) è uno dei principali modelli analitici per l’analisi dei segnali gravitazionali emessi da buchi neri e stelle di neutroni. La qui presente tesi, a grandi linee, è un lavoro di “potenziamento” di questo modello, e in particolare I) lo miglioriamo nei suoi vari settori, con l'obiettivo finale di costruire un modello che includa tutte le informazioni fisiche disponibili: in particolare, quelle riguardanti i multipoli subdominanti, utili per ottimizzare la risoluzione angolare dell'analisi dati degli esperimenti di onde gravitazionali [ 1, 4, 5, 7]; II) usarlo per sviluppare approssimanti Post-Newtoniani veloci, di ordine elevato, molto utili per le analisi bayesiane inerenti le pipeline LIGO e Virgo [3]; III) utilizzarlo per studiare, nel caso delle stelle binarie di neutroni, l’influenza degli effetti di self-spin sulla loro forma d'onda [2]. Uno degli elementi costitutivi centrali del modello EOB è la forma d'onda multipolare Post-Newtoniana (PN) fattorizzata e circolarizzata introdotta in [8] per binarie senza spin. In[4], estendiamo fino a l= 6 (cioè a multipoli alti) l'approccio di Nagar e Shah [9], poiché ha un accordo con la relatività numerica (utilizzata come punto di riferimento per la calibrazione) migliore del suo precursore [8]. In [4], questo approccio è stato aggiornato al caso di una particella rotante intorno ad un buco nero di Schwartzschild. Lo stesso approccio è stato altresì adattato in [5] al fine di aggiornare il modello EOB quadrupolare TEOBResumS, un codice C ++ [1] disponibile nella LIGO Advanced Library (LAL) e citato nel catalogo [10], a una sua naturale versione multipolare [7]. Fatto salvo ciò, mediante la tecnica di espansione EOB-PN definita in [11], il lavoro svolto in [3] conduce a un approssimante feno, No, open, Messina, F

open, The thesis focuses on the study of various three-dimensional gauge theories whose nature is related to the existence of S-duality walls in four dimensional theories, mainly in the cases of N=4 Super-Yang-Mills theory and for the N=2 SU(N) theory with 2N fundamental flavours. In the former set-up, an S-fold is defined as an AdS4 Type IIB String Theory solution in which fields in overlapping patches are glued together using elements of the SL(2, Z) S-duality group of N=4 SYM. The insertion of this object in the brane systems realising three dimensional theories with eight supercharges gives rise to the S-fold theory. The peculiarity of this class of theory is the presence of T(U(N)) as a basic building block, in addition to the usual vector multiplets and hypermultiplets. The moduli spaces of S-fold theories are studied in detail, including cases with non-trivial Chern-Simons levels. The whole analysis shed new light on the brane dynamics in the presence of an S-fold. The entire construction is then generalised to the inclusion, on the brane systems, of orientifold three planes. As a consequence the basic block T(U(N)) is replaced by the more general T(G) theory, G being self-dual under S-duality. In particular, the cases with G=SO(2N), USp'(2N) and G_2 are analysed in great detail, where in this last there is no known brane construction, to the best of our knowledge. We propose how to insert an S-fold in the brane systems with orientifold planes, study the moduli spaces of the realised gauge theories and test the results against mirror symmetry. We further study various S-fold theories by computing their supersymmetric index, that is used as a tool to study global and supersymmetry IR enhancements, one of the most intriguing phenomena in quantum field theory. Finally, we discuss a class of 3d N=2 theories that are associated with S-duality domain walls in 4d SU(N) with 2N flavours. Theories associated with various configurations of duality walls are analysed performi, Lo scopo principale della tesi è lo studio di teorie tridimensionali di gauge supersimmetriche la tua natura è legata all’esistenza di muri di S-dualità per teorie in quattro dimensioni, in particolare per N=4 Super-Yang-Mills e per la teoria N=2 SU(N) con 2N sapori. Nel primo caso, un S-fold è definito come una soluzione AdS4 della teoria di stringa di tipo IIB in cui i campi vengono “incollati” usando elementi del gruppo di S-dualità SL(2, Z) di N=4 Super-Yang-Mills. L’inserimento di tale oggetto nel sistema di brane che realizza teorie tridimensionali che preservano otto supercariche da origine alle teorie di S-fold. La peculiarità di tale teorie è la presenza della teoria T(U(N)) tra gli oggetti di base, oltre ai più noti multipletti vettoriali e iper-multipletti. Lo spazio dei moduli delle teorie di S-fold è analizzato nel dettaglio, inclusi i casi in cui livelli di Chern-Simons sono presenti. L’intera analisi getta nuova luce sulla dinamica delle brane in presenza di S-fold. Tutta la costruzione viene poi generalizzata tramite l’inclusione di orientifold tre-piani nel sistema di brane. Una conseguenza immediata è che la teoria T(U(N)) viene sostituita dalla più generale teoria T(G), dove G è auto-duale sotto l’azione di S-dualità. In particolare vengono analizzati i casi G=SO(2N), USp’(2N) e G_2, dove per questo ultimo caso non esiste una costruzione di brane nota. Viene proposto come inserire un S-fold in tali sistemi di brane con orientifold tre-piani e vengono poi studiati gli spazi dei moduli delle teorie così realizzate; i risultati ottenuti sono verificati tramite consistenza con la simmetria di specchio. Inoltre, vengono studiate le teorie di S-fold tramite il calcolo dei loro indici supersimmetrici, che vengono usati per analizzare fenomeni di aumento di simmetrie globali e supersimmetria. Infine, viene discussa una classe di teorie 3d N=2 associate ai muri di S-dualità per la teoria N=2 SU(N) con 2N sapori. Vengono costruite teorie corrispondenti a va, 0, open, Garozzo, I

open, Acoustic proton range experimental verification technique (iono-acoustics) is based on sensing the weak thermoacoustic signal emitted by the fast energy deposition (and/or the heating process) at the end of the beam range (Bragg Peak). In this context, this thesis presents the main characteristics of the micro-electronics instrumentation used for proton sound detectors introducing specific design techniques strongly oriented to both maximization of the acoustic Signal-to-Noise-Ratio (at the Acoustic Sensor level) and Noise-Figure minimization (at analog amplifier level). The first part of this thesis addresses all the instrumentation challenges related to iono-acoustic experiments providing specific technical details regarding both acoustic sensor design (i.e. how to build the sensor while maximizing the SNR) and the LNA design. The experimental results of a first experiment carried out at Maier-Leibniz Laboratory in Garching, Munich, with a proton beam at 20 MeV (sub-clinical energy) will be presented and it will be shown how a dedicated mixed-signal electronics design allows to significantly improve the signal-to-noise ratio and the accuracy of the BP localization by 6 dB. In this context, this first detector development achieves two important objectives: the improvement of the acoustic SNR and a strong simplification of the detector instrumentation w.r.t. state-of-the-art, enabling increasing accuracy of the acoustic pulse measurement, and at the same time the portability and compactness of the device. In clinical hadron-therapy applications, variable beam energy (from 65 MeV up to 200 MeV) and variable doses are used as a function of the selected medical treatment. This induces different acoustic pulses amplitude and bandwidth, forcing advanced technological solutions capable of handling a wide spectrum of signals in terms of bandwidth, amplitude, and noise. For this reason, the second part of this thesis proposes an efficient and innovative Matlab Model of the, La tecnica acustica di verifica sperimentale del range di protoni (ionoacustica) si basa sul rilevamento del debole segnale termoacustico emesso dalla rapida deposizione di energia che avviene alla fine range del fascio, in corrispondenza del picco di Bragg. In questo contesto, questa tesi presenta le principali caratteristiche della strumentazione microelettronica utilizzata per i Proton Sound Detector introducendo specifiche tecniche di progettazione fortemente orientate sia alla massimizzazione del Rapporto Segnale Rumore SNR (a livello di sensore acustico) che minimizzazione della figura di rumore (a livello di amplificatore analogico). La prima parte di questa tesi tratta delle sfide strumentali relative agli esperimenti ionoacustici fornendo dettagli tecnici specifici riguardanti sia la progettazione del sensore acustico (ovvero come costruire il sensore massimizzando l'SNR) sia il design dell'amplificatore a basso rumore (LNA). Verranno presentati i risultati sperimentali di un primo esperimento effettuato presso il Laboratorio Maier-Leibniz di Garching, Monaco, con un fascio di protoni a 20 MeV (scenario preclinico) e verrà mostrato come una progettazione elettronica dedicata a segnali misti permetta di migliorare significativamente il rapporto segnale-rumore e l'accuratezza della localizzazione del picco di Bragg di 6 dB. In questo contesto, questo primo sviluppo del rivelatore raggiunge due importanti obiettivi: il miglioramento dell'SNR a parità di dose e una forte semplificazione della strumentazione del rivelatore rispetto allo stato dell'arte, consentendo una maggiore precisione della misurazione dell'impulso acustico, e allo stesso tempo incrementando la portabilità e la compattezza del dispositivo. Nelle applicazioni cliniche di adroterapia, l'energia del fascio (da 65 MeV fino a 200 MeV) e la dose vengono scelte in funzione dello specifico scenario clinico. Ciò comporta segnali acustici di ampiezza e larghezza di banda diverse, costringendo l’adozio, 0, open, Vallicelli, E

COLLINI, MADDALENA, open, Metallic nanoparticles, due to their fascinating optical and electrochemical properties, attract the attention of different science and engineering research disciplines. Among these properties, the plasmonic photothermal effect is a notable and exclusive feature of noble-metal nanoparticles that, by today, are exploited through lots of research activities for various purposes, especially for biomedical applications. This optically-tunable phenomenon uniquely increases the flexibility of the optical response of host matrices, by allowing to induce highly localized temperature increases that can be triggered via simple external stimulation device like a light source. Such matrices can be valuable tools in the field of cell treatments and, in general, tissue engineering. In the present study, the two-photon-assisted direct laser writing (DLW) technique was employed to fabricate microarchitectures with the different elastic modulus (80kPa to 800kPa) from a proteinaceous ink composed of bovine serum albumin (BSA), rose Bengal (RB), or methylene blue (MB), and non-spherical symmetric gold nanoparticles (GNPs), with the ability to generate local temperature increase by stimulation in the near-infrared spectral region. The recorded photothermal efficiency measured using focused continuous wave (CW) laser irradiation at 800nm on microstructures loaded with GNPs at low gold atom concentration (1%w/w) reached 12.2 pm 0.4 C/W, that is a record photothermal effect induced from a printed proteinaceous feature. This photo-thermal functionality arising from the GNPs embedded within the fabricated proteinaceous microstructures can then be applied for studying responses of living systems like cells and bacteria cultures under an externally triggered highly localized heat release., Le nanoparticelle metalliche, grazie alle loro affascinanti proprietà ottiche ed elettrochimiche, attirano l'attenzione di diverse discipline scientifiche e di ricerca ingegneristica. Tra queste proprietà, l'effetto fototermico indotto dalle risonanze plasmoniche, è una caratteristica notevole ed esclusiva delle nanoparticelle di metalli nobili che, ad oggi, vengono già sfruttate per vari scopi, sia per ricerca che, soprattutto, per applicazioni biomediche. Il fenomeno della risonanza plasmonica superficiale, caratterizzato da bande ben definite, fornisce a queste nanoparticelle una notevole la flessibilità nella risposta ottica che si può vantaggiosamente trasferire a matrici polimeriche in cui queste vengano disperse. In particolare, la possibilità di indurre un aumento di temperatura altamente localizzato che può essere attivato tramite un dispositivo di stimolazione esterno come una sorgente di luce, renderebbe tali matrici strumenti preziosi nel campo dei trattamenti cellulari e, in generale, dell'ingegneria dei tessuti In questa tesi, la tecnica di scrittura (photo-cross-link) laser diretta (DLW), attivata da assorbimento a due fotoni, è stata impiegata per fabbricare micro-architetture con il diverso modulo elastico (da 80kPa a 800kPa) a partire da un inchiostro proteico composto da albumina di siero bovino (BSA), un foto-iniziatore (Rose Bengale o blu di metilene) e nanoparticelle d'oro a simmetria non sferica (GNP). Mostriamo qui che la presenza di queste ultime, se opportunamente schermate dall’interazione con il foto-iniziatore, fornisce alle microstrutture foto-polimerizzate la capacità di generare un aumento della temperatura locale mediante stimolazione nella regione spettrale del vicino infrarosso. L'efficienza fototermica misurata sotto l’effetto di radiazione laser focalizzata a 800 nm (in continua) su microstrutture caricate con una bassa concentrazione di atomi d'oro (1% w/w) ha raggiunto 12.2 pm 0.4 C/W, che costituisce un record di effetto fotot, 0, open, Zeynali, A

open, In the last 30 years, Mobile Telecommunication (TLC) electronics proved to be one of the major driving motors in the development of new Complementary Metal-OxideSemiconductor (CMOS) technologies. This limited branch of the electronics world managed to move billions of dollars worldwide, some of which unavoidably ended up in financing advanced research projects to answer market demands. People all around the world ask for extremely performing portable devices, faster, more reliable, low power consuming and with impressive memory capability. To answer all these requests, physics and engineers developed new and incredibly down-scaled technology nodes, which met the high speed and low power consumption requirement, granting an impressive circuital density. Nowadays foundries such as TSMC or Samsung are able to manufacture incredibly small transistor devices, with channel length in the order of only 7 nm and transition frequency in the order of several hundreds of GHz. This situation has become extremely favorable for the development of high-performance digital devices, which are able to reach speed and memory capability previously unbelievable. Nonetheless, also analog building blocks must be integrated in deeply down-scaled node, in order to adapt with digital ICs. First task of this thesis work is to develop analog ICs in deep sub-micron technology nodes, such as 28 nm bulk-CMOS and 16 nm FinFET (Fin Field Effect Transistor). This has been accomplished facing several difficulties given by the very poor analog behavior of such advanced technologies, especially in terms of low transistor intrinsic gain and limited signal headroom, caused by the low supply voltage. The second task of this work is to develop these same analog ICs in order that they meet requirements of the most advanced TLC standards, such as LTE and 5G. The increased number of portable devices worldwide made in fact unavoidable the introduction of new communication standards, in order to face the huge nu, Negli ultimi 30 anni, l’elettronica per le Telecomunicazioni Wireless si è dimostrata una delle forze trainanti nello sviluppo delle nuove tecnologie Complementary Metal-OxideSemiconductor (CMOS). Questa piccola branca del vasto mondo dell’elettronica è infatti in grado di smuovere, in tutto il mondo, miliardi di dollari, molti dei quali inevitabilmente finiscono per finanziare gli avanzati progetti di ricerca in grado di rispondere alle domande del Mercato. In tutto il mondo, le persone chiedono nuovi dispositivi portatili, più performanti, più veloci, più affidabili, che consumino poca potenza e che abbiano una maggiore capacità di immagazzinare dati. Per rispondere a queste richieste, fisici e ingegneri hanno sviluppato nuovi e incredibili nodi tecnologici ultra-scalati, che soddisfano i requisiti di velocità e bassi consumi, garantendo un’impressionante densità circuitale. Al giorno d’oggi, le fonderie come TSMC e Samsung sono in grado di realizzare transistor estremamente piccoli, con lunghezze di canale di soli 7 nm e frequenze di transizione nell’ordine delle centinaia di GHz. Questo sviluppo si rivela estremamente favorevole per lo sviluppo di dispositivi digitali ad alte prestazioni, che raggiungono performance di velocità e di memoria prima inimmaginabili. Non di meno, anche i blocchi analogici devono essere integrati in questi nodi estremamente scalati, in modo da potersi adattare ai circuiti integrati (IC) digitali. Primo obiettivo di questo lavoro di tesi è, quindi, lo sviluppo di IC analogici in nodi tecnologici deep-submicron, come il 28 nm bulk-CMOS e il 16 nm FinFET (Fin Field Effect Transistor). Questo obiettivo è stato raggiunto affrontando diverse difficoltà date dalle scarse performance analogiche di queste tecnologie avanzate, tra cui un basso guadagno intrinseco e una limitata tensione di alimentazione. Il secondo obiettivo di questo lavoro è stato sviluppare questi stessi IC in modo che fossero compatibili con i più moderni standard per telec, 0, open, Fary, F

open, The thesis deals with the power corrections in a transverse-momentum cutoff that affect perturbative calculations at higher orders in the strong coupling constant. In particular, we impose a transverse-momentum cutoff, qt_cut, on a colourless final state and we compute the power corrections for the inclusive QCD next-to-leading-order cross section in the cutoff, up to the fourth power. We also consider the same production process at next-to-next-to-leading order in QCD, restricting ourselves to the real-virtual contribution, and we compute the power corrections up to the second power in the cutoff for the inclusive cross section. The study of the dependence of the cross section on qt_cut allows for an understanding of its behaviour at the boundaries of the phase space, giving hints on the structure at all orders in the strong coupling constant and on the identification of universal patterns. The knowledge of such power corrections is also a required ingredient in order to reduce the dependence on the transverse-momentum cutoff of the QCD cross sections at higher orders, when the qt-subtraction method, i.e. a slicing scheme, is applied. We present analytic results for both Drell-Yan vector-boson and Higgs-boson production in gluon fusion at next-to-leading order in QCD, and for the real-virtual part of the qg-initiated channel of vector-boson production at NNLO in QCD. In particular, we illustrate a process-independent procedure for the calculation of the all-order power corrections in the cutoff. In order to show the impact of the power-correction terms, we present selected numerical results and discuss how the residual dependence on qt_cut affects the total cross section for Drell-Yan Z production and Higgs boson production via gluon fusion at the Large Hadron Collider. A second and complementary part of the thesis is devoted to the development of an interface between MadGraph5_aMC@NLO and the POWHEG BOX framework, in order to match the flexibility of MadGraph for, La tesi si occupa delle correzioni di potenza calcolate su un parametro-soglia di momento trasverso che interessano calcoli perturbativi di ordine superiore nella costante di accoppiamento forte. In particolare, si impone un parametro-soglia di momento trasverso, qt_cut, su uno stato finale bianco e si calcolano le correzioni di potenza sul parametro-soglia, fino alla quarta potenza, per la sezione d'urto inclusiva al primo ordine sottodominante in QCD. Inoltre, si considera lo stesso processo al secondo ordine sottodominante in QCD, limitandosi al contributo reale-virtuale, e si calcolano le correzioni di potenza per la sezione d'urto inclusiva sino alla seconda potenza sul parametro-soglia. Lo studio della dipendenza della sezione d'urto dal parametro-soglia permette di approfondire il comportamento della prima nei limiti dello spazio delle fasi, dando indizi sulla struttura a tutti gli ordini nella costante di accoppiamento forte e sull'identificazione di caratteristiche universali. La conoscenza delle correzioni di potenza è poi un ingrediente fondamentale per ridurre la dipendenza delle sezioni d'urto di QCD dal parametro-soglia quando viene applicato un metodo slicing come la sottrazione-qt. Si presentano, quindi, risultati analitici per la produzione di un bosone vettore e per la produzione di un bosone di Higgs al primo ordine sottodominante in QCD, e per la parte reale-virtuale del canale qg per la produzione di un bosone vettore al secondo ordine. Nel dettaglio, si illustra una procedura generale per il calcolo delle correzioni di potenza sul parametro-soglia. Per mostrare l'impatto numerico di tali correzioni, si presentano dei risultati numerici e si discute di come la dipendenza residuale da qt_cut interessi la sezione d'urto totale della produzione di un bosone Z o di un bosone di Higgs presso LHC. La seconda parte della tesi, complementare alla prima, è dedicata allo sviluppo di un'interfaccia tra MadGraph5_aMC@NLO e POWHEG BOX, al fine di coniugare l, 0, open, Rocco, M

open, The growth of plasma instabilities can cause a sudden loss of thermal and magnetic energy. In this disruptive event, electrons can be accelerated to relativistic energies and gain a significant fraction of the energy stored in the tokamak magnetic field. At these velocities, Coulomb collisions with background plasma become negligible and the acceleration of the runaway electrons is only limited by relativistic effects and radiative losses. When the post-disruption magnetic field is lost, the energetic runaway electron beam can collide with the in-vessel plasma-facing components causing severe and localized damage. Unmitigated runaway electron events can hinder operation by forcing long shutdown periods of several months to allow repairs. The avoidance of these extreme scenarios is paramount to the success of large-scale tokamaks. The threat posed by runaway electrons is a primary focus of the fusion community. Extensive modelling and experimental campaigns are currently ongoing in most large and medium-scale tokamaks. During disruptions, runaway electrons can be accelerated up to energies in the order of several MeVs. One of the mechanisms that limit this acceleration is the emission of bremsstrahlung radiation caused by the interaction of the relativistic particles with the background plasma. Due to the extreme energy these electrons can reach, the bremsstrahlung radiation spectrum extends to several MeVs, in hard X-ray energy range. This work illustrates how information on the runaway electron velocity space can be extracted from the measured bremsstrahlung X-ray emission. In the first half of this work, the development, characterization and implementation of novel hard x-ray spectrometers optimized for runaway electron bremsstrahlung measurement are discussed. A new compact HXR spectrometer with high counting rate capabilities in excess of 1 MCps was developed for the array configuration of the tokamak DIII-D Gamma-Ray Imager system. This detector is based on a Y, La crescita delle instabilità del plasma può causare un'improvvisa perdita di energia termica e magnetica. In questi eventi disruttivi, gli elettroni possono venire accelerati a energie relativistiche e ottenere una frazione significativa dell'energia immagazzinata nel campo magnetico del tokamak. A queste velocità, le collisioni Coulombiane con il plasma di background diventano trascurabili e l'accelerazione dei runaway electrons è limitata solamente da effetti relativistici e perdite radiative. Quando il confinamento viene perso, il fascio energetico di runaway electrons può collidere con le componenti all'interno della camera da vuoto causando gravi danni. Gli eventi non mitigati di runaway electrons possono forzare lunghi periodi di arresto della durata di diversi mesi per consentire le riparazioni. Evitare questi scenari estremi è fondamentale per il successo di tokamak come ITER. Durante le disruzioni, i runaway electrons possono essere accelerati fino a energie nell'ordine di diversi MeV. Uno dei meccanismi che limitano questa accelerazione è l'emissione di radiazione di bremsstrahlung, causata dall'interazione delle particelle relativistiche con il plasma di background. A causa dell’elevata energia di questi elettroni, lo spettro della radiazione bremsstrahlung si estende fino a diversi MeV, nell’ intervallo di energia dei raggi X duri. Questo lavoro illustra come si possa ricostruire lo spazio di velocità dei runaway electrons dall'emissione di bremsstrahlung misurata. Nella prima metà di questo lavoro vengono discussi lo sviluppo, la caratterizzazione e l'implementazione di nuovi spettrometri a raggi X duri ottimizzati per la misura di bremsstrahlung da runaway electrons. Un nuovo spettrometro HXR compatto, con capacità di conteggio superiori a 1 Mcps, è stato sviluppato per il sistema Gamma-Ray Imager del tokamak DIII-D. Questo rivelatore si basa su un cristallo scintillatore YAP: Ce accoppiato con un fotomoltiplicatore di silicio. L'energia del rivelator, 0, open, DAL MOLIN, A

DEL CROCE, PAOLO, open, The advent of the power MOSFET ranks as one of the most significant developments in power electronics in recent years. While the vertical devices which appeared in the late seventies looked set to find an important place in the market, particularly in the area of high-frequency power conversion, the overall dominance of the power bipolar transistor did not seem seriously threatened. However, when the more easily manufacturable vertical DMOS devices appeared in volume in 1978, the scene was set for a revolution. The power MOSFET rapidly achieved a reputation for being forgiving and easy to design with, but universal acceptance was delayed by its relatively high cost. The automotive electronics operating from car battery experiences transient voltages such as cold-cranking and load dump which can range from 4.5V to >30V. In addition, the new technologies such as start-stop, increase the frequency of such transients and operational requirements of electronic devices. This requires o-battery power ICs to withstand harsh operating conditions and reliably provide power to the whole vehicle. As an example, the air condition, front/back car lights are supposed to keep their functionality during start-stop induced cranking conditions. This requirement can be efficiently and reliably fulfilled from DC-DC converters. The automotive industry is rapidly switching from filament lamps to new systems (LED) for front/back lighting as they perform better in terms of energy efficiency than the conventional ones. However, due to the electrical characteristics of these systems present in a car cannot be powered directly from the automotive battery. They require specialized driving circuits which can respond to the changing needs of the loads as their electrical properties change while maintaining the uniform current. DC-DC converters other the easiest way to power such the load with a constant current. As result Buck, Boost, Buck-Boost DC-DC converters for automotive applications are of, L'avvento del MOSFET di potenza è uno degli sviluppi più significativi nell'elettronica di potenza negli ultimi anni. Mentre i dispositivi verticali apparsi alla fine degli anni settanta sembravano destinati a trovare un posto importante nel mercato, in particolare nell'area della conversione di potenza ad alta frequenza, il predominio generale del transistor bipolare di potenza non sembrava seriamente minacciato. Tuttavia, quando i dispositivi DMOS verticali più facilmente fabbricabili apparvero in volume nel 1978, la scena era pronta per una rivoluzione. Il MOSFET di potenza ha rapidamente raggiunto la reputazione di essere tollerante e facile da progettare, ma l'accettazione universale è stata ritardata dal suo costo relativamente alto. L'elettronica automobilistica che funziona dalla batteria dell'auto subisce tensioni transitorie come l'avviamento a freddo e lo scarico del carico che possono variare da 4,5 V a> 30 V. Inoltre, le nuove tecnologie come start-stop aumentano la frequenza di tali transitori e i requisiti operativi dei dispositivi elettronici. Ciò richiede circuiti integrati di alimentazione o batteria per resistere a condizioni operative difficili e fornire alimentazione affidabile all'intero veicolo. Ad esempio, l'aria condizionata, le luci anteriori / posteriori dell'auto dovrebbero mantenere la loro funzionalità durante le condizioni di avviamento indotte da start-stop. Questo requisito può essere soddisfatto in modo efficiente e affidabile dai convertitori DC-DC. L'industria automobilistica sta rapidamente passando dalle lampade a filamento ai nuovi sistemi (LED) per l'illuminazione anteriore / posteriore in quanto offrono prestazioni migliori in termini di efficienza energetica rispetto a quelli convenzionali. Tuttavia, a causa delle caratteristiche elettriche di questi sistemi presenti in un'auto non può essere alimentato direttamente dalla batteria dell'auto. Richiedono circuiti di pilotaggio specializzati in grado di rispondere alle mutevoli, 0, open, DI LORENZO, R

2267, A search for direct production of the supersymmetric (SUSY) partners of electrons or muons is presented in final states with two opposite-charge, same-flavour leptons (electrons and muons), no jets, and large missing transverse momentum. The data sample corresponds to an integrated luminosity of 35.9 fb−1 of proton–proton collisions at s=13TeV, collected with the CMS detector at the LHC in 2016. The search uses the MT2 variable, which generalises the transverse mass for systems with two invisible objects and provides a discrimination against standard model backgrounds containing W bosons. The observed yields are consistent with the expectations from the standard model. The search is interpreted in the context of simplified SUSY models and probes slepton masses up to approximately 290, 400, and 450 GeV, assuming right-handed only, left-handed only, and both right- and left-handed sleptons (mass degenerate selectrons and smuons), and a massless lightest supersymmetric particle. Limits are also set on selectrons and smuons separately. These limits show an improvement on the existing limits of approximately 150 GeV., Si, Sirunyan A.M.; Tumasyan A.; Adam W.; Ambrogi F.; Asilar E.; Bergauer T.; Brandstetter J.; Brondolin E.; Dragicevic M.; Ero J.; Escalante Del Valle A.; Flechl M.; Fruhwirth R.; Ghete V.M.; Hrubec J.; Jeitler M.; Krammer N.; Kratschmer I.; Liko D.; Madlener T.; Mikulec I.; Rad N.; Rohringer H.; Schieck J.; Schofbeck R.; Spanring M.; Spitzbart D.; Taurok A.; Waltenberger W.; Wittmann J.; Wulz C.-E.; Zarucki M.; Chekhovsky V.; Mossolov V.; Suarez Gonzalez J.; De Wolf E.A.; Di Croce D.; Janssen X.; Lauwers J.; Pieters M.; Van De Klundert M.; Van Haevermaet H.; Van Mechelen P.; Van Remortel N.; Abu Zeid S.; Blekman F.; D'Hondt J.; De Bruyn I.; De Clercq J.; Deroover K.; Flouris G.; Lontkovskyi D.; Lowette S.; Marchesini I.; Moortgat S.; Moreels L.; Python Q.; Skovpen K.; Tavernier S.; Van Doninck W.; Van Mulders P.; Van Parijs I.; Beghin D.; Bilin B.; Brun H.; Clerbaux B.; De Lentdecker G.; Delannoy H.; Dorney B.; Fasanella G.; Favart L.; Goldouzian R.; Grebenyuk A.; Kalsi A.K.; Lenzi T.; Luetic J.; Postiau N.; Starling E.; Thomas L.; Vander Velde C.; Vanlaer P.; Vannerom D.; Wang Q.; Cornelis T.; Dobur D.; Fagot A.; Gul M.; Khvastunov I.; Poyraz D.; Roskas C.; Trocino D.; Tytgat M.; Verbeke W.; Vermassen B.; Vit M.; Zaganidis N.; Bakhshiansohi H.; Bondu O.; Brochet S.; Bruno G.; Caputo C.; David P.; Delaere C.; Delcourt M.; Francois B.; Giammanco A.; Krintiras G.; Lemaitre V.; Magitteri A.; Mertens A.; Musich M.; Piotrzkowski K.; Saggio A.; Vidal Marono M.; Wertz S.; Zobec J.; Alves F.L.; Alves G.A.; Brito L.; Correia Silva G.; Hensel C.; Moraes A.; Pol M.E.; Rebello Teles P.; Belchior Batista Das Chagas E.; Carvalho W.; Chinellato J.; Coelho E.; Da Costa E.M.; Da Silveira G.G.; De Jesus Damiao D.; De Oliveira Martins C.; Fonseca De Souza S.; Malbouisson H.; Matos Figueiredo D.; Melo De Almeida M.; Mora Herrera C.; Mundim L.; Nogima H.; Prado Da Silva W.L.; Sanchez Rosas L.J.; Santoro A.; Sznajder A.; Thiel M.; Tonelli Manganote E.J.; Torres Da Silva De Araujo F.; Vilela, Sirunyan, A; Tumasyan, A; Adam, W; Ambrogi, F; Asilar, E; Bergauer, T; Brandstetter, J; Brondolin, E; Dragicevic, M; Ero, J; Escalante Del Valle, A; Flechl, M; Fruhwirth, R; Ghete, V; Hrubec, J; Jeitler, M; Krammer, N; Kratschmer, I; Liko, D; Madlener, T; Mikulec, I; Rad, N; Rohringer, H; Schieck, J; Schofbeck, R; Spanring, M; Spitzbart, D; Taurok, A; Waltenberger, W; Wittmann, J; Wulz, C; Zarucki, M; Chekhovsky, V; Mossolov, V; Suarez Gonzalez, J; De Wolf, E; Di Croce, D; Janssen, X; Lauwers, J; Pieters, M; Van De Klundert, M; Van Haevermaet, H; Van Mechelen, P; Van Remortel, N; Abu Zeid, S; Blekman, F; D'Hondt, J; De Bruyn, I; De Clercq, J; Deroover, K; Flouris, G; Lontkovskyi, D; Lowette, S; Marchesini, I; Moortgat, S; Moreels, L; Python, Q; Skovpen, K; Tavernier, S; Van Doninck, W; Van Mulders, P; Van Parijs, I; Beghin, D; Bilin, B; Brun, H; Clerbaux, B; De Lentdecker, G; Delannoy, H; Dorney, B; Fasanella, G; Favart, L; Goldouzian, R; Grebenyuk, A; Kalsi, A; Lenzi, T; Luetic, J; Postiau, N; Starling, E; Thomas, L; Vander Velde, C; Vanlaer, P; Vannerom, D; Wang, Q; Cornelis, T; Dobur, D; Fagot, A; Gul, M; Khvastunov, I; Poyraz, D; Roskas, C; Trocino, D; Tytgat, M; Verbeke, W; Vermassen, B; Vit, M; Zaganidis, N; Bakhshiansohi, H; Bondu, O; Brochet, S; Bruno, G; Caputo, C; David, P; Delaere, C; Delcourt, M; Francois, B; Giammanco, A; Krintiras, G; Lemaitre, V; Magitteri, A; Mertens, A; Musich, M; Piotrzkowski, K; Saggio, A; Vidal Marono, M; Wertz, S; Zobec, J; Alves, F; Alves, G; Brito, L; Correia Silva, G; Hensel, C; Moraes, A; Pol, M; Rebello Teles, P; Belchior Batista Das Chagas, E; Carvalho, W; Chinellato, J; Coelho, E; Da Costa, E; Da Silveira, G; De Jesus Damiao, D; De Oliveira Martins, C; Fonseca De Souza, S; Malbouisson, H; Matos Figueiredo, D; Melo De Almeida, M; Mora Herrera, C; Mundim, L; Nogima, H; Prado Da Silva, W; Sanchez Rosas, L; Santoro, A; Sznajder, A; Thiel, M; Tonelli Manganote, E; Torres Da Silva De Araujo, F; Vilela Pereira, A; Ahuja, S; Bern

2293, Measurements of differential t t ¯ production cross sections are presented in the single-lepton decay channel, as a function of a number of kinematic event variables. The measurements are performed with proton-proton collision data at s=13 TeV, collected by the CMS experiment at the LHC during 2016, with an integrated luminosity of 35.9 fb−1. The data are compared to a variety of state-of-the-art leading-order and next-to-leading-order t t ¯ simulations., Si, Sirunyan A.M.; Tumasyan A.; Adam W.; Ambrogi F.; Asilar E.; Bergauer T.; Brandstetter J.; Brondolin E.; Dragicevic M.; Ero J.; Escalante Del Valle A.; Flechl M.; Friedl M.; Fruhwirth R.; Ghete V.M.; Grossmann J.; Hrubec J.; Jeitler M.; Konig A.; Krammer N.; Kratschmer I.; Liko D.; Madlener T.; Mikulec I.; Pree E.; Rad N.; Rohringer H.; Schieck J.; Schofbeck R.; Spanring M.; Spitzbart D.; Taurok A.; Waltenberger W.; Wittmann J.; Wulz C.-E.; Zarucki M.; Chekhovsky V.; Mossolov V.; Suarez Gonzalez J.; De Wolf E.A.; Di Croce D.; Janssen X.; Lauwers J.; Pieters M.; Van De Klundert M.; Van Haevermaet H.; Van Mechelen P.; Van Remortel N.; Abu Zeid S.; Blekman F.; D'Hondt J.; De Bruyn I.; De Clercq J.; Deroover K.; Flouris G.; Lontkovskyi D.; Lowette S.; Marchesini I.; Moortgat S.; Moreels L.; Python Q.; Skovpen K.; Tavernier S.; Van Doninck W.; Van Mulders P.; Van Parijs I.; Beghin D.; Bilin B.; Brun H.; Clerbaux B.; De Lentdecker G.; Delannoy H.; Dorney B.; Fasanella G.; Favart L.; Goldouzian R.; Grebenyuk A.; Kalsi A.K.; Lenzi T.; Luetic J.; Maerschalk T.; Seva T.; Starling E.; Vander Velde C.; Vanlaer P.; Vannerom D.; Yonamine R.; Zenoni F.; Cornelis T.; Dobur D.; Fagot A.; Gul M.; Khvastunov I.; Poyraz D.; Roskas C.; Trocino D.; Tytgat M.; Verbeke W.; Vit M.; Zaganidis N.; Bakhshiansohi H.; Bondu O.; Brochet S.; Bruno G.; Caputo C.; Caudron A.; David P.; De Visscher S.; Delaere C.; Delcourt M.; Francois B.; Giammanco A.; Krintiras G.; Lemaitre V.; Magitteri A.; Mertens A.; Musich M.; Piotrzkowski K.; Quertenmont L.; Saggio A.; Vidal Marono M.; Wertz S.; Zobec J.; Alda Junior W.L.; Alves F.L.; Alves G.A.; Brito L.; Correia Silva G.; Hensel C.; Moraes A.; Pol M.E.; Rebello Teles P.; Belchior Batista Das Chagas E.; Carvalho W.; Chinellato J.; Coelho E.; Da Costa E.M.; Da Silveira G.G.; De Jesus Damiao D.; Fonseca De Souza S.; Huertas Guativa L.M.; Malbouisson H.; Melo De Almeida M.; Mora Herrera C.; Mundim L.; Nogima H.; Sanchez Rosas L.J.; Santoro A.; Sznajder A.; Thiel, Sirunyan, A; Tumasyan, A; Adam, W; Ambrogi, F; Asilar, E; Bergauer, T; Brandstetter, J; Brondolin, E; Dragicevic, M; Ero, J; Escalante Del Valle, A; Flechl, M; Friedl, M; Fruhwirth, R; Ghete, V; Grossmann, J; Hrubec, J; Jeitler, M; Konig, A; Krammer, N; Kratschmer, I; Liko, D; Madlener, T; Mikulec, I; Pree, E; Rad, N; Rohringer, H; Schieck, J; Schofbeck, R; Spanring, M; Spitzbart, D; Taurok, A; Waltenberger, W; Wittmann, J; Wulz, C; Zarucki, M; Chekhovsky, V; Mossolov, V; Suarez Gonzalez, J; De Wolf, E; Di Croce, D; Janssen, X; Lauwers, J; Pieters, M; Van De Klundert, M; Van Haevermaet, H; Van Mechelen, P; Van Remortel, N; Abu Zeid, S; Blekman, F; D'Hondt, J; De Bruyn, I; De Clercq, J; Deroover, K; Flouris, G; Lontkovskyi, D; Lowette, S; Marchesini, I; Moortgat, S; Moreels, L; Python, Q; Skovpen, K; Tavernier, S; Van Doninck, W; Van Mulders, P; Van Parijs, I; Beghin, D; Bilin, B; Brun, H; Clerbaux, B; De Lentdecker, G; Delannoy, H; Dorney, B; Fasanella, G; Favart, L; Goldouzian, R; Grebenyuk, A; Kalsi, A; Lenzi, T; Luetic, J; Maerschalk, T; Seva, T; Starling, E; Vander Velde, C; Vanlaer, P; Vannerom, D; Yonamine, R; Zenoni, F; Cornelis, T; Dobur, D; Fagot, A; Gul, M; Khvastunov, I; Poyraz, D; Roskas, C; Trocino, D; Tytgat, M; Verbeke, W; Vit, M; Zaganidis, N; Bakhshiansohi, H; Bondu, O; Brochet, S; Bruno, G; Caputo, C; Caudron, A; David, P; De Visscher, S; Delaere, C; Delcourt, M; Francois, B; Giammanco, A; Krintiras, G; Lemaitre, V; Magitteri, A; Mertens, A; Musich, M; Piotrzkowski, K; Quertenmont, L; Saggio, A; Vidal Marono, M; Wertz, S; Zobec, J; Alda Junior, W; Alves, F; Alves, G; Brito, L; Correia Silva, G; Hensel, C; Moraes, A; Pol, M; Rebello Teles, P; Belchior Batista Das Chagas, E; Carvalho, W; Chinellato, J; Coelho, E; Da Costa, E; Da Silveira, G; De Jesus Damiao, D; Fonseca De Souza, S; Huertas Guativa, L; Malbouisson, H; Melo De Almeida, M; Mora Herrera, C; Mundim, L; Nogima, H; Sanchez Rosas, L; Santoro, A; Sznajder, A; Thiel, M; Tonelli Manganote, E; T

MEREGHETTI, SANDRO, open, Neutron stars are the remnants of massive stars whose cores collapse during the supernova explosions. The project of this PhD Thesis consisted in the study of the X-ray emission from isolated neutron stars older than about 100000 years. The work was based mainly on data obtained with the XMM-Newton satellite (ESA). To extract the best possible information from the data, I implemented a maximum likelihood (ML) technique and used it to derive the X-ray spectra and pulse profiles of several old pulsars, that were then studied with state-of-the-art models of X-ray emission. The Thesis is structured as follows: in the first three chapters I outline the main properties of neutron stars, with a major focus on the thermal and nonthermal processes that produce X-rays. The nonthermal X-rays are produced by relativistic particles accelerated by rotation-induced electric fields and moving along the magnetic field lines. A fraction of these particles is accelerated backward and returns on the stellar surface, heating the magnetic polar caps. The thermal component, that can be produced by the whole stellar surface or by small hot spots, can be described, in a first approximation, by a blackbody. However, the presence of intense surface magnetic fields strongly affects the properties of matter, and the emergent radiation is widely anisotropic. In Chapter 4, I describe how I generated synthetic spectra and pulse profiles using thermal emission models that consider polar caps covered by a magnetized hydrogen atmosphere or with a condensed iron surface. I relied on an existing software that, given a set of stellar parameters, evaluates the emerging intensity of the radiation. A second software, which I adapted on the sources I analyzed in the Thesis, collects the contribution of surface elements which are in view at different rotation phases from a stationary observer. Then, in Chapter 5, I describe how I implemented an analysis software that relies on the ML method. It estimates the, Le stelle di neutroni sono il risultato dell'evoluzione di stelle massive dopo l'esplosione di supernova. Il progetto di questa Tesi di PhD consiste nello studio dell'emissione di raggi X da parte di stelle di neutroni isolate di età superiore a 100000 anni. Sono stati analizzati dati provenienti dal satellite XMM-Newton (ESA). Per estrarre la miglior informazione possibile dai dati, ho implementato un metodo di maximum likelihood (ML) e l'ho utilizzato per estrarre spettri e profili pulsati di pulsar vecchie in banda X, che poi sono stati analizzati con raffinati di emissione. La Tesi è strutturata come segue: nei primi tre capitoli illustro le proprietà principali delle stelle di neutroni, con particolare attenzione ai processi termici e non termici che producono raggi X. I raggi X non termici sono prodotti da particelle relativistiche accelerate da campi elettromagnetici; una frazione di queste particelle viene accelerata verso la superficie della stella, e riscalda le zone delle calotte polari magnetiche. La componente termica, che può essere prodotta dall'intera superficie o da una parte, viene solitamente descritta come un corpo nero; tuttavia, la presenza di intensi campi magnetici superficiali influenza le proprietà della materia, e la radiazione emessa è ampiamente anisotropa. Nel Capitolo 4 descrivo come ho generato spettri e profili pulsati sintetici, utilizzando modelli di emissione che considerano calotte polari ricoperte di un'atmosfera di idrogeno magnetizzata. Mi sono basata su un software esistente che, dato un certo set di parametri relativi alle proprietà fisiche della stella, stima l'intensità della radiazione prodotta. Successivamente, esso somma i contributi degli elementi di superficie che sono visibili all'osservatore alle differenti fasi di rotazione. Quindi, nel Capitolo 5 descrivo come ho implementato un software di analisi che si basa sul metodo di ML. Dato un certo modello, esso stima i parametri più probabili che ricostruiscono i dati o, 0, open, Rigoselli, M

POSSENTI, ANDREA, open, The discovery of pulsars has been revolutionary for astronomy and opened the possibility of performing extremely high precision timekeeping in our Galaxy. The pulsars, with their broadband lighthouse-like emission and stability of their rotation, have the perfect characteristics to probe the potential well and the gaseous environments around them. The dense globular clusters that surround the Galaxy are some of the most efficient factories of fast pulsars (known as millisecond pulsars) and are extremely fascinating objects to study. In their very centres they are thought to contain intermediate mass black holes (IMBHs), the missing links between the stellar black holes and the supermassive ones that inhabit the centres of galaxies, and the key to understanding the black hole population and evolution. Furthermore, the gas content and magnetic field of the globular clusters is able to probe the large scale magnetic field of the Galaxy, especially in the largely unknown Galactic halo. The presence of pulsars allows us to study the clusters with unprecedented precision. We can estimate the acceleration felt by the pulsar by measuring the derivative of the rotation period. This allows us to study the mass density profile of the cluster and look for deviations that might be caused by the presence of an IMBH. The effects of a central black hole are visible also in the derivatives of the acceleration that can be measured by timing the pulsar for long periods. The broadband nature of the pulsar emission enables the study of the ionized gas content and the magnetic field through the effects of dispersion and Faraday rotation. I apply these techniques to globular cluster 47 Tucanae that contains 25 known pulsars and measure the structural parameters of the cluster. I confirm the presence of ionized gas, test different distribution models, and discover, for the first time, a magnetic field in the cluster. No magnetic field has ever been proposed in a globular cluster, but the o, La scoperta delle pulsar è stata rivoluzionaria per l’astronomia dando la possibilità di usare questi oggetti come orologi Galattici di alta precisione. Le pulsar emettono luce come un faro in una grande banda di frequenza e, grazie alla stabilità della loro rotazione, hanno le caratteristiche ideali per sondare il campo gravitazionale e il gas che le circondano. I densi ammassi globulari che circondano la Galassia sono tra i più prolifici luoghi di formazione delle pulsar veloci (conosciute come pulsar a millisecondo) e sono oggetti estremamente affascinanti. Nel loro centro si pensa contengano buchi neri di massa intermedia (IMBH), l’anello mancante tra i buchi neri stellari e quelli supermassicci che si trovano al centro delle galassie e la chiave per capire l’evoluzione buchi neri. Inoltre, grazie al gas ed al campo magnetico degli ammassi globulari si può campionare il campo magnetico a grande scala della Galassia, specialmente nell’alone galattico che è in gran parte sconosciuto. La presenza delle pulsar permette lo studio degli ammassi con una precisione senza precedenti. Possiamo calcolare l’accelerazione sentita dalla pulsar misurando la derivata del periodo rotazionale. Questo permette di analizzare il profilo di densità e di cercare deviazioni che potrebbero essere causate dalla presenza di un IMBH. Gli effetti di un buco nero centrale sono visibili anche nelle derivate dell’accelerazione che sono accessibili monitorando la pulsar per lunghi periodi. La grande banda di emissione delle pulsar permette l’analisi del contenuto di gas ionizzato e del campo magnetico tramite gli effetti della dispersione e della rotazione Faraday. In questa tesi ho applicato queste tecniche all’ammasso globulare 47 Tucanae che contiene 25 pulsar note per misurarne i parametri strutturali. Ho confermato la presenza di gas ionizzato trovando la migliore distribuzione spaziale e, per la prima volta, ho scoperto un campo magnetico nell’ammasso. Nessun campo magnetico era mai stato, 0, open, Abbate, F

AUZZI, ROBERTO, open, This thesis focuses on the investigation of two broad research areas: non-relativistic field theories and holographic complexity. In the first part we review the general classification of the trace anomaly for 2+1 dimensional field theories coupled to a Newton-Cartan background and we also review the heat kernel method, which is used to study one-loop effective actions and then allows to compute anomalies for a given theory. We apply this technique to extract the exact coefficients of the curvature terms of the trace anomaly for both a non-relativistic free scalar and a fermion, finding a relation with the conformal anomaly of the 3+1 dimensional relativistic counterpart which suggests the existence of a non-relativistic version of the a-theorem on which we comment. We continue the analysis of non-relativistic free scalar and fermion with the heat kernel method by turning on a source for the particle mass: on this background, we find that there is no gravitational anomaly, but the trace anomaly is not gauge invariant. We then consider a specific model realizing a N=2 supersymmetric extension of the Bargmann group in 2+1 dimensions with non-vanishing superpotential, obtained by null reduction of a relativistic Wess-Zumino model. We check that the superpotential is protected against quantum corrections as in the relativistic parent theory, thus finding a non-relativistic version of the non-renormalization theorem. Moreover, we find strong evidence that the theory is one-loop exact, due to the causal structure of the non-relativistic propagator together with mass conservation. In the second part of the thesis we review the holographic conjectures proposed by Susskind to describe the time-evolution of the Einstein-Rosen bridge in gravitational theories: the complexity=volume and complexity=action. These quantities may be used as a tool to investigate dualities, and we investigate both the volume and the action for black holes living in warped AdS_3 spacetime, which is a, Questa tesi si focalizza sullo studio di due ambiti di ricerca principali: teorie di campo non relativistiche e complessità olografica. Nella prima parte riesaminiamo la classificazione generale dell'anomalia di traccia per teorie di campo 2+1 dimensionali accoppiate a una geometria di Newton-Cartan e revisioniamo anche il metodo dell'heat kernel, che è utilizzato per studiare azioni effettive a un loop e permette quindi di calcolare le anomalie per una data teoria. Applichiamo questa tecnica per estrarre i coefficienti esatti dei termini di curvatura dell'anomalia di traccia sia per uno scalare che per un fermione liberi e non relativistici, trovando una relazione con l'anomalia conforme della controparte relativistica in 3+1 dimensioni che suggerisce l'esistenza di una versione non relativistica del teorema a su cui commentiamo. Proseguiamo l'analisi dello scalare e del fermione libero e non relativistico con il metodo dell'heat kernel accendendo una sorgente per la massa delle particelle: in questa geometria, troviamo che non c'è anomalia gravitazionale, ma l'anomalia di traccia non è invariante di gauge. In seguito consideriamo un modello specifico che realizza un'estensione supersimmetrica N=2 del gruppo di Bargmann in 2+1 dimensioni con superpotenziale non nullo, ottenuto dalla riduzione dimensionale lungo una direzione nulla del modello di Wess-Zumino relativistico. Controlliamo che il superpotenziale è protetto contro le correzioni quantistiche come nella controparte relativistica, così trovando une versione non relativistica del teorema di non rinormalizzazione. Inoltre, abbia una forte evidenza che la teoria è esatta a un loop, a causa della struttura causale del propagatore non relativistico e a causa della conservazione della massa. Nella seconda parte della tesi revisioniamo le congetture olografiche proposte da Susskind per descrivere l'evoluzione temporale del ponte di Einstein-Rosen in teorie gravitazionali: la complessità=volume e la complessità=azi, No, open, Baiguera, S

open, This thesis is dedicated to the study of Wilson loops in supersymmetric gauge theories, we will study their properties and how they are related to physical observables, such as the Bremsstrahlung function that controls to the energy radiated by an accelerating particle. We will give various examples of the computation of their expectations values using perturbative and non-perturbative techniques. For SU(N) superconformal QCD we perform a three-loop calculation of the generalized cusp anomalous dimension of the BPS Wilson loop operator using HQET formalism. We obtain an expression which is valid at generic geometric and internal angles and finite gauge group rank N. For equal and opposite angles this expression vanishes, proving that at these points the cusp becomes BPS. From its small angle expansion we derive the corresponding Bremsstrahlung function at three loops, matching the matrix model prediction given in terms of derivatives of the Wilson loop on the ellipsoid., This thesis is dedicated to the study of Wilson loops in supersymmetric gauge theories, we will study their properties and how they are related to physical observables, such as the Bremsstrahlung function that controls to the energy radiated by an accelerating particle. We will give various examples of the computation of their expectations values using perturbative and non-perturbative techniques. For SU(N) superconformal QCD we perform a three-loop calculation of the generalized cusp anomalous dimension of the BPS Wilson loop operator using HQET formalism. We obtain an expression which is valid at generic geometric and internal angles and finite gauge group rank N. For equal and opposite angles this expression vanishes, proving that at these points the cusp becomes BPS. From its small angle expansion we derive the corresponding Bremsstrahlung function at three loops, matching the matrix model prediction given in terms of derivatives of the Wilson loop on the ellipsoid., No, open, Gomez, C

open, This thesis focuses on classification of supergravity solutions in ten and eleven dimensions. By imposing supersymmetry, supergravity reveals a plethora of elegant geometric structures which can be defined from the fermionic supersymmetry parameters. Such geometrical data are called bispinors and are the central topic of this thesis. In the first part we explore how it is possible to exploit bispinors in order to get a more elegant reformulation of background supersymmetry conditions. This discussion is performed in a general context without assuming any factorization of space-time. The bispinor framework allows to interpret many of the new supersymmetry equations as calibration conditions for sources, where a calibration is a differential form which detects branes with minimal energy. We also discuss the connection between calibrations and BPS bound and we provide a definition of central charges in purely gravitational terms. Aside from these formal results, probably the main achievement of the bispinor formalism is that it drastically simplifies the task of classifying supergravity solutions. After discussing how to apply these techniques to two-dimensional AdS and four-dimensional Minkowski backgrounds, we perform a complete classification in both type II supergravity and M-theory of four-dimensional Minkowski solutions preserving N = 2 supersymmetry with SU(2) R-symmetry geometrically realized by a round sphere factor in the internal space. For the various cases of the classification, the problem of finding supersymmetric solutions can be reduced to a system of partial differential equations. These cases often accommodate systems of intersecting branes and higher-dimensional anti-de-Sitter solutions. Moreover we show that, using chains of dualities, all solutions can be generated from one of two master classes: an SU(2)-structure in M-theory and a conformal Calabi–Yau in type IIB. In the last part of the thesis, we show that it is possible to relax some of the b, Questa tesi si concentra sulla classificazione delle soluzioni di supergravità in dieci e undici dimensioni. Imponendo la supersimmetria, la supergravità rivela una pletora di eleganti strutture geometriche che possono essere definite dai parametri fermionici. Tali dati geometrici sono chiamati bispinori e sono l'argomento centrale di questa tesi. Nella prima parte esploriamo come sia possibile sfruttare i bispori per ottenere una riformulazione più elegante delle condizioni di supersimmetria. Questa discussione si svolge in un contesto generale senza assumere alcuna fattorizzazione dello spazio-tempo. Il formalismo bispinoriale consente inoltre di interpretare molte delle nuove equazioni di supersimmetria come condizioni di calibrazione per le sorgenti, dover per calibrazioni si intende una forma differenziale che identifica le brane con energia minima. Verranno discusse anche la connessione tra calibrazioni e la disuguaglianza BPS e verrà data una definizione delle cariche centrali in termini puramente gravitazionali. A parte questi risultati formali, probabilmente il principale successo del formalismo bispinoriale è che semplifica drasticamente il compito di classificare le soluzioni di supergravità. Dopo aver discusso come applicare queste tecniche nel caso AdS bidimensionale e Minkowski quadridimensionali, eseguiremo una classificazione completa sia della supergravità di tipo II sia della M-teoria delle soluzioni Minkowski quadridimensionali che preservano due supercariche con gruppo di R -simmetria SU(2) realizzato geometricamente da una sfera due-dimensionale nello spazio interno. Per i vari casi della classificazione, il problema di trovare soluzioni supersimmetriche può essere ridotto a un sistema di equazioni differenziali alle derivate parziali. Questi casi spesso ospitano sistemi di brane intersecanti e soluzioni anti-de-Sitter di dimensioni superiori. Inoltre mostriamo che, concatendando varie dualità, tutte le soluzioni possono essere generate da una f, No, open, Legramandi, A

open, In this thesis we study solutions of string theories from different perspectives. We start in Chapter 1 with an introduction to the main ideas of string theory, focusing in particular on its low-energy description in terms of supergravity theories. We discuss the main ingredients of the supergravity theories derived from strings and we present their classical solutions corresponding to the physical objects we will use in the rest of the thesis. In Chapter 2 we begin the study of non-supersymmetric backgrounds of string theory, by building explicit eight-dimensional Anti de Sitter (AdS) solutions of massive type IIA supergravity. As is common for non-supersymmetric solutions, we are only able to solve the full set of equations of motion numerically. With these methods, we find AdS_8 solutions with a compact internal space having the topology of a two-sphere, with an orientifold plane (O8) sitting at its equator. In Chapter 3, we extend our study of non-supersymmetric solutions by looking for backgrounds with a positive cosmological constant. In particular, we find numerical four-dimensional de Sitter (dS) solutions of massive type IIA supergravity. Some of these solutions involve the same orientifold plane featuring in the AdS_8 backgrounds, which appears a particular singularity in the supergravity approximation. We analyze this singularity in detail before moving on and studying dS_4 solutions with a different orientifold plane (O6). The appearance of orientifold planes in classical de Sitter solutions of supergravity theories is required in order to evade a famous no-go theorem, which also applies to the AdS_8 solutions we describe in Chapter 2. For this reason, we review it in our particular setting at the beginning of the same chapter. Finally, in Chapter 4 we change our perspective and we use supergravity as a tool to study the physics of the Renormalization Group (RG) flows. In particular, by using known building blocks, we assemble a seven-dimensional gravita, In questa tesi studiamo soluzioni di teoria di stringa da diversi punti di vista. Iniziamo dal Capitolo 1, con un'introduzione alle principali idee proprie delle varie teorie di stringa, concentrandoci in particolare sulle loro descrizioni a bassa energia, le teorie di supergravità. Discutiamo gli ingredienti principali delle teorie di supergravità derivate dalle stringhe e presentiamo le loro soluzioni classiche corrispondenti agli oggetti fisicii che useremo nel resto della tesi. Nel capitolo 2, iniziamo lo studio di soluzioni non supersimmetriche della teoria delle stringhe, costruendo esplicitamente spazi Anti de Sitter (AdS) otto dimensionali come soluzioni delle equazioni del moto della supergravità IIA massiva. Come di consueto per soluzioni non supersimmetriche, siamo in grado di risolvere l'intero sistema di equazioni del moto solo numericamente. Utilizzando questi metodi troviamo soluzioni AdS_8 con uno spazio interno compatto che ha la topologia di una due-sfera con un orientifold plane (O8) al suo equatore. Nel capitolo 3 estendiamo il nostro studio di soluzioni non spersimmetriche con la ricerca di vuoti con costante cosmologica positiva. In particolare troviamo soluzioni de Sitter (dS) quattro dimensionali delle equazioni del moto della supergravità IIA massiva. Alcune di queste soluzioni coinvolgono gli stessi orientifold plane presenti nei vuoti AdS_8, che appaiono nell'approssimazione di supergravità come una particolare singolarità. Analizziamo quindi questa singolarità nel dettaglio, prima di spostarci sullo studio di soluzioni dS_4 con un diverso orientifold plane (O6). L'apparizione di orientifold plane in soluzioni classiche de Sitter delle teorie di supergravità è necessario per evadere un famoso teorema di impossibilità, che si applica anche alle soluzioni AdS_8 descritte nel Capitolo 2. Per questo motivo, lo analizziamo in questo particolare scenario all'inizio di tale capitolo. Infine, nel Capitolo 4 cambiamo la nostra propspettiva e usiamo, No, open, DE LUCA, G

open, Increasing demand for high rate detectors in modern High Energy Physics experiments is generating many technological challenges. In particular, developments in particle detector technology increased requirements on electronic readout systems and fostered research on integrated readout systems. As a widely used technology, CMOS integrated circuits are a common choice for readout chip. In this thesis some of the major challenges in detector readout are analyzed while reporting novel experimental results on an existent prototype. A new readout system, exploiting a new double threshold signal processing technique, is also presented. The first part of this thesis presents experimental results obtained with GEMINI chip, a readout chip for Triple-GEM detectors fabricated in CMOS 180 nm. After an analysis of major challenges in Triple-GEM readout, results from chip characterization are presented. On detector tests are also reported describing methodologies developed specifically for this system. Furthermore, results from an irradiation test of GEMINI are presented, with an analysis of TID effects on Time-over-Threshold performance. The second part of this thesis presents a new readout chip, FTfe, designed in CMOS 65 nm process. This readout system has been specifically designed for Muon Drift Chambers taking advantage of the know-how acquired during experimental work on GEMINI. After a theoretical analysis of the signal processing technique proposed, the implementation of FTfe is presented in detail. Results from transistor level simulations are eventually presented., La crescente necessità di detector ad alto rate nei moderni esperimenti di Fisica delle Alte Energie genera molte sfide tecnologiche. In particolare, gli sviluppi nella tecnologia dei detector ha aumentato i requisiti sui sistemi di readout e stimolato la ricerca su sistemi integrati di readout. I circuiti integrati CMOS sono largamente diffusi e sono una scelta comune per i chip di readout. In questa tesi vengono analizzati alcune delle maggiorni criticità nel readout di detectors mentre vengono riportati nuovi risultati sperimentali riguardanti prototipi esistenti. Viene inoltre presentato un nuovo sistema di reaout che sfrutta una nuova tecnica di signal processing a doppia soglia. La prima parte di questa tesi presenta risultati sperimentali ottenuti con il chip GEMINI, un chip di readout per rivelatori Triple-GEM fabbricato in CMOS 180 nm. Dopo una analisi delle maggiori sfige nel readout di questi detector, vengono presentati i risultati ottenuti dalla caratterizzazione del chip. Vengono inoltre riportati i risultati di test on detector descrivendo le metodologie sviluppate per questo sistema. Inoltre, vengono presentati i risultati di un test di irraggiamento di GEMINI, con una analisi degli effetti di TID sulla performance di Time ove Threshold. La seconda parte di questa tesi presenta un nuovo chip di readout, FTfe, sviluppato specificamente per camere a muoni, sfruttando il know-how acquisito dalle attività sperimentali su GEMINI. Dopo un analisi teorica della tecnica di signal processing proposta, viene presentata in dettaglio l'implementazione del sistema. Infine vengono presentati i risultati da simulazioni a livello transistor., No, open, Mangiagalli, L

1, No, Brunetti, G, Brunetti, G

5201, The combination of measurements of the W boson polarization in top quark decays performed by the ATLAS and CMS collaborations is presented. The measurements are based on proton-proton collision data produced at the LHC at a centre-of-mass energy of 8 TeV, and corresponding to an integrated luminosity of about 20 fb−1 for each experiment. The measurements used events containing one lepton and having different jet multiplicities in the final state. The results are quoted as fractions of W bosons with longitudinal (F0), left-handed (FL), or right-handed (FR) polarizations. The resulting combined measurements of the polarization fractions are F0 = 0.693 ± 0.014 and FL = 0.315 ± 0.011. The fraction FR is calculated from the unitarity constraint to be FR = −0.008 ± 0.007. These results are in agreement with the standard model predictions at next-to-next-to-leading order in perturbative quantum chromodynamics and represent an improvement in precision of 25 (29)% for F0 (FL) with respect to the most precise single measurement. A limit on anomalous right-handed vector (VR), and left- and right-handed tensor (gL, gR) tWb couplings is set while fixing all others to their standard model values. The allowed regions are [−0.11, 0.16] for VR, [−0.08, 0.05] for gL, and [−0.04, 0.02] for gR, at 95% confidence level. Limits on the corresponding Wilson coefficients are also derived. [Figure not available: see fulltext.], Si, Aad G.; Abbott B.; Abbott D.C.; Abed Abud A.; Abeling K.; Abhayasinghe D.K.; Abidi S.H.; Abou Zeid O.S.; Abraham N.L.; Abramowicz H.; Abreu H.; Abulaiti Y.; Acharya B.S.; Achkar B.; Adam L.; Adam Bourdarios C.; Adamczyk L.; Adamek L.; Adelman J.; Adersberger M.; Adiguzel A.; Adorni S.; Adye T.; Affolder A.A.; Afik Y.; Agapopoulou C.; Agaras M.N.; Aggarwal A.; Agheorghiesei C.; Aguilar-Saavedra J.A.; Ahmad A.; Ahmadov F.; Ahmed W.S.; Ai X.; Aielli G.; Akatsuka S.; Akesson T.P.A.; Akilli E.; Akimov A.V.; AlKhoury K.; Alberghi G.L.; Albert J.; Alconada Verzini M.J.; Alderweireldt S.; Aleksa M.; Aleksandrov I.N.; Alexa C.; Alexopoulos T.; Alfonsi A.; Alfonsi F.; Alhroob M.; Ali B.; Ali S.; Aliev M.; Alimonti G.; Allaire C.; Allbrooke B.M.M.; Allen B.W.; Allport P.P.; Aloisio A.; Alonso F.; Alpigiani C.; Alshehri A.A.; Alunno Camelia E.; Alvarez Estevez M.; Alviggi M.G.; Amaral Coutinho Y.; Ambler A.; Ambroz L.; Amelung C.; Amidei D.; Amor Dos Santos S.P.; Amoroso S.; Amrouche C.S.; An F.; Anastopoulos C.; Andari N.; Andeen T.; Anders C.F.; Anders J.K.; Andrean S.Y.; Andreazza A.; Andrei V.; Anelli C.R.; Angelidakis S.; Angerami A.; Anisenkov A.V.; Annovi A.; Antel C.; Anthony M.T.; Antipov E.; Antonelli M.; Antrim D.J.A.; Anulli F.; Aoki M.; Aparisi Pozo J.A.; Aparo M.A.; Aperio Bella L.; Araujo Ferraz V.; Araujo Pereira R.; Arcangeletti C.; Arce A.T.H.; Arduh F.A.; Arguin J.-F.; Argyropoulos S.; Arling J.-H.; Armbruster A.J.; Armstrong A.; Arnaez O.; Arnold H.; Arrubarrena Tame Z.P.; Artoni G.; Artz S.; Asai S.; Asawatavonvanich T.; Asbah N.; Asimakopoulou E.M.; Asquith L.; Assahsah J.; Assamagan K.; Astalos R.; Atkin R.J.; Atkinson M.; Atlay N.B.; Atmani H.; Augsten K.; Avolio G.; Ayoub M.K.; Azuelos G.; Bachacou H.; Bachas K.; Backes M.; Backman F.; Bagnaia P.; Bahmani M.; Bahrasemani H.; Bailey A.J.; Bailey V.R.; Baines J.T.; Bakalis C.; Baker O.K.; Bakker P.J.; Bakshi Gupta D.; Balaji S.; Baldin E.M.; Balek P.; Balli F.; Balunas W.K.; Balz J.; Banas E.; Bandieramon, Aad, G; Abbott, B; Abbott, D; Abed Abud, A; Abeling, K; Abhayasinghe, D; Abidi, S; Abou Zeid, O; Abraham, N; Abramowicz, H; Abreu, H; Abulaiti, Y; Acharya, B; Achkar, B; Adam, L; Adam Bourdarios, C; Adamczyk, L; Adamek, L; Adelman, J; Adersberger, M; Adiguzel, A; Adorni, S; Adye, T; Affolder, A; Afik, Y; Agapopoulou, C; Agaras, M; Aggarwal, A; Agheorghiesei, C; Aguilar-Saavedra, J; Ahmad, A; Ahmadov, F; Ahmed, W; Ai, X; Aielli, G; Akatsuka, S; Akesson, T; Akilli, E; Akimov, A; Alkhoury, K; Alberghi, G; Albert, J; Alconada Verzini, M; Alderweireldt, S; Aleksa, M; Aleksandrov, I; Alexa, C; Alexopoulos, T; Alfonsi, A; Alfonsi, F; Alhroob, M; Ali, B; Ali, S; Aliev, M; Alimonti, G; Allaire, C; Allbrooke, B; Allen, B; Allport, P; Aloisio, A; Alonso, F; Alpigiani, C; Alshehri, A; Alunno Camelia, E; Alvarez Estevez, M; Alviggi, M; Amaral Coutinho, Y; Ambler, A; Ambroz, L; Amelung, C; Amidei, D; Amor Dos Santos, S; Amoroso, S; Amrouche, C; An, F; Anastopoulos, C; Andari, N; Andeen, T; Anders, C; Anders, J; Andrean, S; Andreazza, A; Andrei, V; Anelli, C; Angelidakis, S; Angerami, A; Anisenkov, A; Annovi, A; Antel, C; Anthony, M; Antipov, E; Antonelli, M; Antrim, D; Anulli, F; Aoki, M; Aparisi Pozo, J; Aparo, M; Aperio Bella, L; Araujo Ferraz, V; Araujo Pereira, R; Arcangeletti, C; Arce, A; Arduh, F; Arguin, J; Argyropoulos, S; Arling, J; Armbruster, A; Armstrong, A; Arnaez, O; Arnold, H; Arrubarrena Tame, Z; Artoni, G; Artz, S; Asai, S; Asawatavonvanich, T; Asbah, N; Asimakopoulou, E; Asquith, L; Assahsah, J; Assamagan, K; Astalos, R; Atkin, R; Atkinson, M; Atlay, N; Atmani, H; Augsten, K; Avolio, G; Ayoub, M; Azuelos, G; Bachacou, H; Bachas, K; Backes, M; Backman, F; Bagnaia, P; Bahmani, M; Bahrasemani, H; Bailey, A; Bailey, V; Baines, J; Bakalis, C; Baker, O; Bakker, P; Bakshi Gupta, D; Balaji, S; Baldin, E; Balek, P; Balli, F; Balunas, W; Balz, J; Banas, E; Bandieramonte, M; Bandyopadhyay, A; Banerjee, S; Barak, L; Barbe, W; Barberio, E; Barberis, D; Barbero, M; Barbour, G

MALVEZZI, SANDRA, open, This thesis describes the search for Higgs boson pairs in the final state composed of two b quarks and two tau leptons. The structure of this dissertation closely follows the workflow of the analysis and the strategies adopted to identify and reconstruct the bbtautau signal candidates. Both the resonant and the non-resonant double double Higgs production mechanisms are explored with the data collected by the CMS experiment during 2016 and 2017 at a center of mass energy of 13 TeV. After the discovery of the Higgs boson in 2012 by the ATLAS and CMS collaborations, the collective efforts of the high energy physics community have been focused on a precise characterization of this particle. In this context, HH searches play a fundamental role as they represent the only way to measure the Higgs boson trilinear self coupling. This variable is, together with Higgs mass, the only parameter needed to fully describe the Higgs field potential, thus allowing a better understanding of the electroweak symmetry breaking mechanism, which is at the base of the masses of all particles. At the same time, given the low production rate of HH pairs, any deviation from the theoretical predictions of the Standard Model would lead to sizeable changes in both the event kinematics and in the production rate itself, thus making double Higgs searches extremely sensitive to New Physics effects. The bbtautau final state represents one of the most interesting channels to explore double Higgs processes, given the high branching ratio and the relatively small background contamination. At the same time however, this final state poses some non trivial experimental challenges such as the reconstruction of the tau lepton decay that involves the presence of hardly detectable neutrinos. This has prompted the development of specific algorithms and techniques to identify and reconstruct the signal events and to maximize the analysis sensitivity. No excess of events is observed in the analysis of 2016 data, Questa tesi descrive la ricerca di coppie di bosoni di Higgs nel canale di decadimento in cui uno dei due bosoni decade in una coppia quark-antiquark b e l'altro in una coppia leptone-antileptone tau. L'organizzazione della tesi segue fedelmente la struttura dell'analisi stessa e le strategie adottate per l'identificazione e la ricostruzione di eventi di segnale bbtautau. Sia l'ipotesi di produzione risonante che quella non risonante di una coppia HH sono sono prese in considerazione e analizzate utilizzando i dati raccolti dall'esperimento CMS nel 2016 e nel 2017 a un'energia nel centro di massa di 13 TeV. Dopo la scoperta, nel 2012, del bosone di Higgs, lo sforzo collettivo della comunità scientifica di fisica delle alte energie si è concentrato sulla caratterizzazione di questa particella. In questo contesto, le ricerche relative alla produzione di coppie di bosoni di Higgs giocano un ruolo fondamentale dal momento che permettono di osservare direttamente l'accoppiamento triplo dell'Higgs, misura altrimenti infattibile in altre analisi. Tale grandezza è, insieme alla massa del bosone stesso, l'unico parametro necessario a descrivere il potenziale del campo di Higgs e a permettere una profonda comprensione del meccanismo di rottura spontanea della simmetria all'origine della massa di tutte le particelle. Allo stesso tempo, dato il ridotto rate di produzione di coppie HH, qualunque deviazione dalla predizione teorica del Modello Standard implicherebbe notevoli cambiamenti nella cinematica e nel rate di produzione stesso, rendendo queste analisi estremamente sensibili a effetti di Nuova Fisica. Il canale di decadimento bbtautau rappresenta uno dei più interessanti stati finali nell'esplorazione di eventi con due bosoni di Higgs poichè caratterizzato da un branching fraction piuttosto elevato e relativamente poco affetto dalla contaminazione dei fondi. Allo stesso tempo però, questo canale presenta alcune problematiche di non triviale soluzione, come ad esempio la ri, No, open, Brivio, F

AUFFRAY, ETIENNETTE, open, Positron emission tomography (PET) is a technique based on the detection of two back to back 511 keV gamma rays originated by a positron-electron annihilation. The aim of this project is to develop an innovative PET detector module with high performances, in term of spatial, energy and timing resolution while maintaining the overall complexity reasonably low. The proposed module is based on a pixellated LYSO matrix and MPPC detector. Compared to double side readout configuration in which the scintillators are read on both sides by detectors, one detector is replaced by an optical light guide and a reflector. The light collected by the second detector in the double side readout approach is instead recirculated and collected by the nearby detectors thanks to the light guide on top of the module. Enabling this light sharing mechanism allows rea- ching the same performances of a double side readout configuration decreasing the number of detector channels needed. Furthermore, it is possible to adopt a more than one to one coupling between scintillators and detector in order to further decrease the number of channels needed and to improve the spatial re- solution of the system. Studying the shared light distribution allows identifying the crystal in which the gamma ray interaction took place. Several matrices are tested with different coupling between scintillators and detectors (one to one, four to one and nine to one) and the results show good crystals identification capabilities and an energy resolution in the order of 12% FWHM (one to one and four to one configurations) and 16% FWHM (nine o one configuration). For small animal and organ dedicated PET devices, there is a spatial resolution degradation close to the edges of the field of view (FOV) due to parallax error. This effect is mitigated by knowing the interaction position along the crystal main axis and this information is known as depth of interaction (DOI). The DOI capabilities of the proposed module are teste, Lo scopo di questo progetto ́e lo sviluppo di un rivelatore PET innovativo in grado di raggiungere alte prestazioni per quanto riguarda risoluzione spaziale, energetica e temporale mantenendo la complessit ́a del sistema ragionevolmente bassa. Il modulo PET proposto si basa su una matrice di cristalli scintillanti e un rivelatore (MPPC). Se paragonato ad una configurazione a doppia lettura in cui la luce di scintillazione ́e raccolta da entrambe le estremit ́a del modulo, nella configurazione proposta, un rivelatore ́e sostituito da una guida di luce e un ma- teriale riflettente. La luce raccolta dal secondo rivelatore nella configurazione a doppia lettura ́e invece ricircolata e collezionata dai rivelatori vicini grazie alla guida di luce posizionata sul modulo. Sfruttando questo meccanismo di condivisione della luce, ́e possibile raggiungere le stesse prestazioni di una con- figurazione a doppia lettura diminuendo il numero di canali richiesti. E ́ inoltre possibile adottare un accoppiamento tra cristalli e rivelatori maggiore di uno ri- ducendo ulteriormente i canali di lettura. Studiando infatti la distribuzione della luce condivisa ́e possibile identificare il cristallo in cui ́e avvenuta l’interazione del raggio gamma. Numerose matrici sono state testate con differenti configu- razioni di accoppiamento tra cristalli e rivelatore (uno a uno, quattro a uno e nove a uno) e i risultati hanno confermato un ottima capacit ́a di identificazione del cristallo colpito e una risoluzione energetica di 12 % FWHM (configura- zione uno a uno e quattro a uno) e 16% FWHM (configurazione nove a uno). Per quanto riguarda macchine PET con piccolo campo di vista, ́e presente un peggioramento della risoluzione spaziale vicino agli estremi del campo di vista stesso dovuto all’errore di parallasse. Questo ́e mitigato dalla conoscenza della profondit ́a di interazione del raggio gamma (informazione DOI). La possibilit ́a di ottenere questa informazione nel modulo proposto ́e stata te, No, open, Stringhini, G

open, This thesis focuses on various non-perturbative aspects of supersymmetric gauge theories in dimensions 2,3 and 4 and several constructions that relate properties of superconformal quantum field theories among different dimensionalities. Various techniques have been applied the most prominent of them being dimensional reduction and compactifications with decorations of the internal manifolds. The thesis deals with two main topics; the first is the study of compactifications of 4d superconformal field theories placed on a Riemann surface with a particular choice of background data along the internal dimensions, the choice of which is imposed by the requirement that supersymmetry is unbroken by the curved geometry. An extensive analysis of this construction is carried out at the formal level for any genus both for minimal and extended supersymmetry. The results obtained provide a systematic classification of all 2d theories that can be constructed via this technique. We then apply the results to the study of several specific 4d models. By restricting to a special class of theories endowed with a toric structure on their moduli space we are able to show a direct connection between the toric geometry and the explicit form of the 2d central charge and anomalies. The second topic is the study of circle compactifications of 4d dualities. We consider the reduction of Seiberg duality and its generalizations to SQCD with symplectic gauge group and adjoint plus fundamental matter fields. A remarkable property of these 4d theories, called E7 surprise, carries over to 3d and it is shown to be responsible for the appearance in the infrared theory of a pattern of duality and global symmetry enhancement. We conjecture the existence of such IR fixed points and support our claim of the 3d dualities by providing explicit checks of the 3d partition functions computed via supersymmetric localization. Finally, we obtain similar results for theories with power-law superpotentials for the a, Questa tesi tratta di vari aspetti non perturbativi delle teorie di gauge supersimmetriche nelle dimensioni 2,3 e 4 e delle diverse costruzioni che mettono in relazione proprietà di teorie di campo superconformi tra diverse dimensionalità. Sono state applicate varie tecniche tra cui la più importante è la riduzione dimensionale e la compattificazione con decorazioni delle varietà interne. La tesi tratta di due argomenti principali; il primo è lo studio delle compattificazioni delle teorie del campo superconformi in 4d poste su una superficie di Riemann con una particolare scelta di "background" lungo le dimensioni interne, la cui scelta è imposta dal requisito che la supersimmetria non sia rotta dalla geometria curva. Un'analisi approfondita di questa costruzione viene effettuata a livello formale per ogni genus sia per supersimmetria minima che estesa. I risultati ottenuti forniscono una classificazione sistematica di tutte le teorie 2d che possono essere costruite attraverso questa tecnica. I risultati sono quindi applicati allo studio di specifici modelli 4d. Limitandoci ad una specifica classe di teorie dotate di una struttura torica sul loro spazio dei moduli, siamo in grado di mostrare una connessione diretta tra la geometria torica e la forma esplicita della carica centrale e delle anomalie in 2d. Il secondo argomento è lo studio delle compattificazioni su cerchio delle dualità 4d. Consideriamo la riduzione della dualità di Seiberg e le sue generalizzazioni a SQCD con gruppi di gauge simplettici, campi nell'aggiunta e nella fondamentale. Un'interessante proprietà di queste teorie 4d, chiamata "E7 surprise", si estende a 3d e si dimostra responsabile della comparsa nell'infrarosso di un pattern di dualità e di "enhancement" di simmetria globale. Congetturiamo l'esistenza di tali punti fissi IR e discutiamo delle dualità 3d fornendo controlli espliciti delle funzioni di partizione calcolate tramite localizzazione supersimmetrica. Infine, otteniamo risultati sim, No, open, Cassia, L

NASON, PAOLO, open, In this thesis we focus on the theoretical subtleties of the top-quark mass ($m_t$) determination, issue which persists in being highly controversial. Typically, in order to infer the top mass, theoretical predictions dependent on $m_t$ are employed. The parameter $m_t$ is the physical mass, that is connected with the bare mass though a renormalization procedure. Several renormalization schemes are possible and the most natural seems to be the pole-mass one. However, the pole mass is not very well defined for a coloured object like the top quark. The pole mass is indeed affected by the presence of infrared renormalons. They manifest as factorially growing coefficients that spoil the convergence of the perturbative series, leading to ambiguities of order of $\Lambda_{\rm QCD}$. On the other hand, short-distance mass schemes, like the $\overline{\rm MS}$, are known to be free from such renormalons. Luckily, the renormalon ambiguity seems to be safely below the quoted systematic errors on the pole-mass determinations, so these measurements are still valuable. In the first part of the thesis, we investigate the presence of linear renormalons in observables that can be employed to determine the top mass. We considered a simplified toy model to describe $W^* \to t \bar{b} \to Wb \bar{b}$. The computation is carried out in the limit of a large number of flavours ($n_f$), using a new method that allows to easily evaluate any infrared safe observable at order $\alpha_s(\alpha_s n_f)^n$ for any $n$. The observables we consider are, in general, affected by two sources of renormalons: the pole-mass definition and the jet requirements. We compare and discuss the predictions obtained in the usual pole scheme with those computed in the $\overline{\rm MS}$ one. We find that the total cross section without cuts, when expressed in terms of the $\overline{\rm MS}$ mass, does not exhibit linear renormalons, but, as soon as selection cuts are introduced, jets-related linear renormalons, In questa tesi ci concentriamo su alcuni aspetti teorici che concernono la determinazione della massa del quark top ($ m_t $), problema che persiste nell'essere altamente controverso. Generalmente, per misurare la massa del top, sono necessarie predizioni teoriche dipendenti da $m_t$. Il parametro $m_t$ coincide con la massa fisica, che è collegata alla massa nuda attraverso una procedura di rinormalizzazione. Sono possibili diversi schemi di rinormalizzazione per la massa e il più naturale sembra essere quello della massa polo. Tuttavia, nel caso di oggetti colorati, la massa polo contiene rinormaloni di origine infrarossa, i quali si manifestano come coefficienti che crescono fattorialmente, rovinando la convergenza delle serie perturbativa e portando ad ambigutá di ordine $\Lambda_{\rm QCD}$. D’altro canto, shemi di massa come l’$\overline{\rm MS}$ sono liberi da questi rinormaloni. Fortunatamente, l’ambiguitá rinormalonica sembra essere ben al di sotto dell’errore sistematico quotato per le misurazioni della massa polo. Pertanto questo tipo di determinazione è ancora affidabile. Nella prima parte della tesi studiamo la presenza di rinormaloni in osservabili che possono essere impiegate per la determinazione della massa del top. Consideriamo un modello semplificato per descrivere il processo $W^* \to t \bar{b} \to W b \bar{b}$. Il calcolo è eseguito nel limite in cui il numero di sapori dei quark leggeri $n_f$ è molto grande, utilizzando un nuovo metodo con cui è possibile valutare numericamente una generica osservabile all’ordine $\alpha_s(\alpha_s n_f)^n$ per ogni valore di $n$. Due sono le sorgenti di rinormaloni nelle nostre osservabile: l’uso della massa polo e la richiesta di tagli cinematici sui momenti dei jet. Per questo, predizioni ottenute nello schema polo sono comparate con quelle calcolate nello schema $\overline{\rm MS}$. Dalla nostra analisi risulta che la sezione d’urto senza tagli, se espressa in termini della massa $\overline{\rm MS}$, è libera, No, open, FERRARIO RAVASIO, S

MINNITI, TRIESTINO, open, The work presented in this thesis focuses on the development and improvement of instrumentation and methods applied to neutron transmission imaging. In particular, the research activities have been performed at the "Imaging and Materials Science and Engineering" (IMAT) instrument. This facility is a part of the ISIS neutron source at the Rutherford Appleton Laboratory, in UK. The neutrons here are produced by spallation of a tungsten target hit by protons with energy of 800 MeV. The resulting neutrons are then moderated and convoyed through beam guides towards the IMAT experimental area. The neutrons spectrum in this case is characterized by the presence of thermal and cold neutrons with a wavelength in the range of 0.68 - 6.8 A. IMAT has been designed to acquire neutron pulses in Time-Of-Flight mode, by recording the time of arrival of neutrons, related to their energy, with a maximum of 10 ns timing resolution. This analysis is performed with a new generation detector, that is a combination of a MicroChannel Plate neutron converter with a TIMEPIX electronic readout. By means of this apparatus, radiographies and tomographies with a field of view of 28 mm^2 can be generated with a spatial resolution of 55 \textmu m and with respect to specific neutron energies. Beside this device, a larger CMOS camera can be used in combination with 6LiF/ZnS based neutron screen scintillators to acquire images up to 200 * 200 mm^2 in white-beam imaging. Such configuration opens several possibilities in different case scenarios. In one hand, the energy-resolved neutron imaging technique can be used to investigate the phase fraction composition and texture of the samples via Bragg Edge analysis software tools, at the cost of a reduced field of view. On the other hand, bigger samples can be studied with standard CMOS or CCD based white-beam imaging cameras, but loosing any information about the energy of the incoming neutrons. In this work, the first part is devoted to the description, Il lavoro presentato in questa tesi si concentra sullo sviluppo e sul miglioramento della strumentazione e dei metodi applicati all'imaging a trasmissione di neutroni. Le attività di ricerca sono state svolte presso il laboratorio di "Imaging and Materials Science and Engineering" (IMAT). Questa struttura fa parte della sorgente di neutroni ISIS presso il Rutherford Appleton Laboratory (UK). I neutroni qui sono prodotti dalla spallazione di un bersaglio di tungsteno colpito da protoni con energia di 800 MeV. I neutroni risultanti vengono moderati e convogliati attraverso le guide dei fasci verso l'area sperimentale IMAT. Lo spettro dei neutroni è caratterizzato dalla presenza di neutroni termici e freddi con una lunghezza d'onda compresa tra 0,68 e 6,8 A. IMAT è stato progettato per acquisire impulsi di neutroni in modalità tempo di volo, registrando il tempo di arrivo dei neutroni, relativo alla loro energia, con una risoluzione temporale massima di 10 ns. Questa analisi viene eseguita con un rilevatore di nuova generazione, che è una combinazione di un convertitore di neutroni “MicroChannel Plate” e un readout elettronico “TIMEPIX”. Mediante questo apparato, radiografie e tomografie con un campo visivo di 28 mm^2 possono essere generate con una risoluzione spaziale di 55 um e a particolari energie dei neutroni incidenti. Una fotocamera CMOS di maggiori dimensioni può essere utilizzata in combinazione con gli scintillatori a 6LiF/ZnS per acquisire immagini fino a 200 * 200 mm^2 in modalità white-beam. Ciò apre diverse possibilità. Da una parte, la tecnica di imaging neutronico risolta in energia può essere utilizzata per studiare composizione e texture dei campioni tramite software di analisi dei Bragg Edge, a costo di un campo visivo ridotto. Dall’altra, i campioni più grandi possono essere studiati con fotocamere standard basate su CMOS o CCD, ma perdendo qualsiasi informazione sull'energia dei neutroni in ingresso. In questo lavoro, la prima parte è dedicata all, No, open, Vitucci, G

PERAZZINI, STEFANO, open, This thesis presents the results obtained from the measurement of both the time-integrated (TI) CP asymmetries of the B0->K+p- and B0s->p+K- decays and the time-dependent (TD) CP asymmetries of the B0->p+p- and B0s->K+K- decays. Such measurements have been performed using a data sample corresponding to an integrated luminosity of 3.0 fb-1 collected in proton-proton (pp) collisions at the centre-of-mass energy of 7-8 TeV at the LHCb experiment in Run1. The final values of the CP parameters and asymmetries are: Cpp = -0.34 +/- 0.06 +/- 0.01, Spp = -0.63 +/- 0.05 +/- 0.01, CKK = 0.20 +/- 0.06 +/- 0.02, SKK = 0.18 +/- 0.06 +/- 0.02, ADGKK = -0.79 +/- 0.07 +/- 0.10, ACP(B0->K+p-) = -0.084 +/- 0.004 +/- 0.003, ACP(B0s->p+K-) = 0.213 +/- 0.015 +/- 0.007, where the first error is statistical and the second is systematic. The results are in good agreement with the previous measurements. The values of Cpp, Spp, ACP(B0->K+p-) and ACP(B0s->p+K-) are the most precise achieved by a single experiment and the results obtained for CKK, SKK and ADGKK represent the strongest evidence for the TD CP violation in the B0s meson sector to date. These measurements are published in Physical Review D98. In addition, the preliminary results of the analysis update performed using the data corresponding to an integrated luminosity of 2.0 fb-1 collected at the LHCb experiment in pp collisions at the centre-of-mass energy of 13 TeV in Run2 are presented. The values obtained for the CP parameters and asymmetries are: Cpp = -0.375 +/- 0.061, Spp = -0.682 +/- 0.053, CKK = 0.124 +/- 0.051, SKK = 0.186 +/- 0.052, ADGKK = 0.786 +/- 0.065, ACP(B0->K+p-) = -0.083 +/- 0.003 +/- 0.003, ACP(B0s->p+K-) = 0.244 +/- 0.014 +/- 0.003, where the first error is statistical and the second is systematic. The statistical precision on the CP parameters measured from the TD CP asymmetries is expected to be reduced by a relative 30%, when the analysis will be completed. The study of the systematic sources of uncertaintie, In questa tesi vengono mostrati i risultati ottenuti dalla misura delle asimmetrie di CP integrate nel tempo nei decadimenti B0->K+p- e B0s->p+K-e delle asimmetrie di CP dipendenti dal tempo nei decadimenti B0->p+p- e B0s->K+K-. Queste misure sono state realizzate utilizzando un campione di dati corrispondente ad una luminositá integrata di 3.0 fb-1 raccolto da collisioni protone-protone (p-p) ad un’energia nel centro di massa pari a 7-8 TeV dall’esperimento LHCb nel Run1. I valori finali dei parametri di CP e delle asimmetrie sono: Cpp = -0.34 +/- 0.06 +/- 0.01, Spp = -0.63 +/- 0.05 +/- 0.01, CKK = 0.20 +/- 0.06 +/- 0.02, SKK = 0.18 +/- 0.06 +/- 0.02, ADGKK = -0.79 +/- 0.07 +/- 0.10, ACP(B0->K+p-) = -0.084 +/- 0.004 +/- 0.003, ACP(B0s->p+K-) = 0.213 +/- 0.015 +/- 0.007, dove la prima incertezza è statistica e la seconda è sistematica. I risultati ottenuti sono in buono accordo con le misure precedenti. I valori di Cpp, Spp, ACP(B0->K+p-) e ACP(B0s->p+K-) sono i piú precisi ottenuti da un singolo esperimento. Inoltre, i risultati ottenuti per le osservabili CKK, SKK e ADGKK risultano essere ad oggi la piú forte evidenza di violazione di CP dipendente dal tempo nel settore dei mesoni B0s. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Physical Review D98. In questa tesi sono anche presentati i risultati preliminari relativi all'aggiornamento di questa analisi, realizzato utilizzando il campione di dati corrispondente ad una luminositá integrata di 2.0 fb-1 raccolto dall’esperimento LHCb in collisioni pp ad un’energia nel centro di massa pari a 13 TeV nel Run2. I valori dei parametri di CP e delle asimmetrie sono: Cpp = -0.375 +/- 0.061, Spp = -0.682 +/- 0.053, CKK = 0.124 +/- 0.051, SKK = 0.186 +/- 0.052, ADGKK = 0.786 +/- 0.065, ACP(B0->K+p-) = -0.083 +/- 0.003 +/- 0.003, ACP(B0s->p+K-) = 0.244 +/- 0.014 +/- 0.003, dove la prima incertezza è statistica e la seconda è sistematica. Ad analisi conclusa, la precisione statistica per i parametri di CP m, No, embargoed_20200131, Fazzini, D

TARDOCCHI, MARCO, GORINI, GIUSEPPE, open, As the increasing interest in MeV range neutrons for applied physics studies, the development of dedicated fast neutron-based instruments, which have the capabilities to deal with complex background and to measure high counting rate (MHz), is demanded. This thesis presents the development both on a fast response scintillation detector that has been developed as a neutron emission monitor for deuterium beam diagnostics on large current negative beam test facility (like ELISE or SPIDER), and on the design and test of Telescope Proton Recoil (TPR) neutron spectrometers dedicated for neutron spectrum measurements on the fast neutron beam line ChipIr at ISIS. These instruments have been studied at accelerator-based platforms, tested at the ISIS spallation neutron source, as well as been applied in dedicated experiments on ELISE. Development of the two types of fast neutron-based instruments in applications to fusion and spallation neutron sources are presented in the following two parts: (1). Measurement of the deuterium beam-target neutron emission that occurs when the deuterium beam penetrates in the metallic dump of the NBI (neutral beam injector) prototype has been proposed as a means of diagnostics on beam homogeneity at SPIDER and MITICA. In order to present the deuterium beam profile by measuring the produced neutrons from the DD reactions between the deuterium beam and deuterons previously implanted in the beam dump, a relative model should be built to predict the neutron emission based on understanding the process of deuterium implantation in dump, and to aid the CNESM detection system which is based on the GEM technique for beam profile diagnostics in SPIDER. To this end, a calibrated EJ301 liquid scintillation detector has been developed and used on ELISE to measure the time trace of neutron emission and to benchmark calculations based on the Local Mixing Model (LMM), which has been applied to describe the deuterium implantation in the dump. The scintillation, As the increasing interest in MeV range neutrons for applied physics studies, the development of dedicated fast neutron-based instruments, which have the capabilities to deal with complex background and to measure high counting rate (MHz), is demanded. This thesis presents the development both on a fast response scintillation detector that has been developed as a neutron emission monitor for deuterium beam diagnostics on large current negative beam test facility (like ELISE or SPIDER), and on the design and test of Telescope Proton Recoil (TPR) neutron spectrometers dedicated for neutron spectrum measurements on the fast neutron beam line ChipIr at ISIS. These instruments have been studied at accelerator-based platforms, tested at the ISIS spallation neutron source, as well as been applied in dedicated experiments on ELISE. Development of the two types of fast neutron-based instruments in applications to fusion and spallation neutron sources are presented in the following two parts: (1). Measurement of the deuterium beam-target neutron emission that occurs when the deuterium beam penetrates in the metallic dump of the NBI (neutral beam injector) prototype has been proposed as a means of diagnostics on beam homogeneity at SPIDER and MITICA. In order to present the deuterium beam profile by measuring the produced neutrons from the DD reactions between the deuterium beam and deuterons previously implanted in the beam dump, a relative model should be built to predict the neutron emission based on understanding the process of deuterium implantation in dump, and to aid the CNESM detection system which is based on the GEM technique for beam profile diagnostics in SPIDER. To this end, a calibrated EJ301 liquid scintillation detector has been developed and used on ELISE to measure the time trace of neutron emission and to benchmark calculations based on the Local Mixing Model (LMM), which has been applied to describe the deuterium implantation in the dump. The scintillation, No, embargoed_20220113, Feng, S

AUFFRAY, ETIENNETTE, open, During this Ph.D., state-of-the-art scintillating materials have been intensively studied with several constraints found regarding their light emission, optical properties, and chemical stability. Different characterization benches were developed specifically for the measurements presented in the thesis and extensive work has been dedicated to fine tune the simulations framework that describes scintillators and photo-detectors. Classical approaches were found to be already at a good trade-off between performances and costs while to really boost scintillation detection a shift in paradigm was needed, moving away from classical ray tracing concepts and scintillation mechanism. This Ph.D. work explored the use of diffraction and quantum dots to break the limit of critical angle and classical e-h recombination, respectively. \newline Photonic crystals were used as diffracting layer deposited on the read-out face of inorganic scintillators and showed promising results from the point of view the crystal's time and energy resolution. The additional modes provided by the periodical nano-structuration of the read-out face add several degrees of freedom where simulations could find new optimal solutions. An enhanced extraction of scintillation light was demonstrated in different crystal configurations.\newline Nanocrystals, on the other hand, pushed the state-of-the-art of scintillation timing properties down to the ps scale, bringing innovative ideas for future fast detectors. The use of quantum dots allowed to tune the recombination mechanism of scintillating semiconductors leading to inhibited non-radiative channels and enhance dipole emission from the emitting centers., Durante il mio dottorato di ricerca ho studiato in modo approfondito I cristalli scintillanti, trovando diversi limiti legati all’emissione di luce, proprietà ottiche e stabilità chimica. Sono stati sviluppati diversi banchi di lavoro specifici per le caratterizzazioni presentate nella tesi e molto lavoro è stato dedicato alla finalizzazione dei programmi di simulazione necessari alla descrizione del sistema scintillatore-photorivelatore. Uno studio della maggior parte degli Approcci classici, sul tema dell’ottimizzazione degli scintillatori, ha portato a confermare come si sia arrivati ad un compromesso tra prestazioni e costi, mentre per migliorare il meccanismo di scintillazione viene proposto cambio di paradigma. Questa tesi di dottorato ha esplorato l’utilizzo di strutture diffrangenti e quantum dots per superare rispettivamenti i limiti legati alla presenza di un angolo critico e alla ricombinazione classica elettrone-lacuna. I cristalli fotonici utilizzati come reticoli di diffrazione depositati sulla superficie di lettura di scintillatori inorganici hanno mostrato risultati promettenti dal punto di vista di risoluzione energetica e temporale. I modi di diffrazione creati dalla nano-strutturazione periodica creano nuovi gradi di libertà per la luce incidente, entro I quali, con l’utilizzo di programmi di simulazione, si possono trovare soluzioni con un guadagno relativo alla configurazione classica. Un miglioramento è stato dimostrato sperimentalmente per scintillatori misurati in diverse configurazioni. Nanocristalli sono stati invece utilizzati per migliorare lo stato dell’arte per quanto riguarda le caratteristiche temporali della rivelazione, portando a tempi di decadimento dell’ordine dei picosecondi. L’utilizzo di quatum dots ha permesso di ottimizzare I processi di ricombinazione in scintillatori semiconduttori, portando all’inibizione di canali non radiativi e ad un incremento dell’emissione di dipolo., No, open, Salomoni, M

5215, open, This paper presents the combinations of single-top-quark production cross-section measurements by the ATLAS and CMS Collaborations, using data from LHC proton-proton collisions at s = 7 and 8 TeV corresponding to integrated luminosities of 1.17 to 5.1 fb−1 at s = 7 TeV and 12.2 to 20.3 fb−1 at s = 8 TeV. These combinations are performed per centre-of-mass energy and for each production mode: t-channel, tW, and s-channel. The combined t-channel cross-sections are 67.5 ± 5.7 pb and 87.7 ± 5.8 pb at s = 7 and 8 TeV respectively. The combined tW cross-sections are 16.3 ± 4.1 pb and 23.1 ± 3.6 pb at s = 7 and 8 TeV respectively. For the s-channel cross-section, the combination yields 4.9 ± 1.4 pb at s = 8 TeV. The square of the magnitude of the CKM matrix element Vtb multiplied by a form factor fLV is determined for each production mode and centre-of-mass energy, using the ratio of the measured cross-section to its theoretical prediction. It is assumed that the top-quark-related CKM matrix elements obey the relation |Vtd|, |Vts| ≪ |Vtb|. All the |fLVVtb|2 determinations, extracted from individual ratios at s = 7 and 8 TeV, are combined, resulting in |fLVVtb| = 1.02 ± 0.04 (meas.) ± 0.02 (theo.). All combined measurements are consistent with their corresponding Standard Model predictions.[Figure not available: see fulltext.]., Si, open, Aaboud, M.; Aad, G.; Abbott, B.; Abbott, D. C.; Abdinov, O.; Abed Abud, A.; Abhayasinghe, D. K.; Abidi, S. H.; AbouZeid, O. S.; Abraham, N. L.; Abramowicz, H.; Abreu, H.; Abulaiti, Y.; Acharya, B. S.; Adachi, S.; Adam, L.; Adamczyk, L.; Adamek, L.; Adelman, J.; Adersberger, M.; Adiguzel, A.; Adorni, S.; Adye, T.; Affolder, A. A.; Afik, Y.; Agapopoulou, C.; Agaras, M. N.; Aggarwal, A.; Agheorghiesei, C.; Aguilar-Saavedra, J. A.; Ahmadov, F.; Ai, X.; Aielli, G.; Akatsuka, S.; Åkesson, T. P. A.; Akilli, E.; Akimov, A. V.; Al Khoury, K.; Alberghi, G. L.; Albert, J.; Alconada Verzini, M. J.; Alderweireldt, S.; Aleksa, M.; Aleksandrov, I. N.; Alexa, C.; Alexandre, D.; Alexopoulos, T.; Alfonsi, A.; Alhroob, M.; Ali, B.; Alimonti, G.; Alison, J.; Alkire, S. P.; Allaire, C.; Allbrooke, B. M. M.; Allen, B. W.; Allport, P. P.; Aloisio, A.; Alonso, A.; Alonso, F.; Alpigiani, C.; Alshehri, A. A.; Alstaty, M. I.; Alvarez Estevez, M.; Alvarez Gonzalez, B.; Álvarez Piqueras, D.; Alviggi, M. G.; Amaral Coutinho, Y.; Ambler, A.; Ambroz, L.; Amelung, C.; Amidei, D.; Amor Dos Santos, S. P.; Amoroso, S.; Amrouche, C. S.; An, F.; Anastopoulos, C.; Andari, N.; Andeen, T.; Anders, C. F.; Anders, J. K.; Andreazza, A.; Andrei, V.; Anelli, C. R.; Angelidakis, S.; Angelozzi, I.; Angerami, A.; Anisenkov, A. V.; Annovi, A.; Antel, C.; Anthony, M. T.; Antonelli, M.; Antrim, D. J. A.; Anulli, F.; Aoki, M.; Aparisi Pozo, J. A.; Aperio Bella, L.; Arabidze, G.; Araque, J. P.; Araujo Ferraz, V.; Araujo Pereira, R.; Arce, A. T. H.; Arduh, F. A.; Arguin, J-F.; Argyropoulos, S.; Arling, J.-H.; Armbruster, A. J.; Armitage, L. J.; Armstrong, A.; Arnaez, O.; Arnold, H.; Artamonov, A.; Artoni, G.; Artz, S.; Asai, S.; Asbah, N.; Asimakopoulou, E. M.; Asquith, L.; Assamagan, K.; Astalos, R.; Atkin, R. J.; Atkinson, M.; Atlay, N. B.; Atmani, H.; Augsten, K.; Avolio, G.; Avramidou, R.; Ayoub, M. K.; Azoulay, A. M.; Azuelos, G.; Baas, A. E.; Baca, M. J.; Bachacou, H.; Bachas, K.; Backes, M.; Backman, F.; Bagnaia, Aaboud, M; Aad, G; Abbott, B; Abbott, D; Abdinov, O; Abed Abud, A; Abhayasinghe, D; Abidi, S; Abouzeid, O; Abraham, N; Abramowicz, H; Abreu, H; Abulaiti, Y; Acharya, B; Adachi, S; Adam, L; Adamczyk, L; Adamek, L; Adelman, J; Adersberger, M; Adiguzel, A; Adorni, S; Adye, T; Affolder, A; Afik, Y; Agapopoulou, C; Agaras, M; Aggarwal, A; Agheorghiesei, C; Aguilar-Saavedra, J; Ahmadov, F; Ai, X; Aielli, G; Akatsuka, S; Åkesson, T; Akilli, E; Akimov, A; Al Khoury, K; Alberghi, G; Albert, J; Alconada Verzini, M; Alderweireldt, S; Aleksa, M; Aleksandrov, I; Alexa, C; Alexandre, D; Alexopoulos, T; Alfonsi, A; Alhroob, M; Ali, B; Alimonti, G; Alison, J; Alkire, S; Allaire, C; Allbrooke, B; Allen, B; Allport, P; Aloisio, A; Alonso, A; Alonso, F; Alpigiani, C; Alshehri, A; Alstaty, M; Alvarez Estevez, M; Alvarez Gonzalez, B; Álvarez Piqueras, D; Alviggi, M; Amaral Coutinho, Y; Ambler, A; Ambroz, L; Amelung, C; Amidei, D; Amor Dos Santos, S; Amoroso, S; Amrouche, C; An, F; Anastopoulos, C; Andari, N; Andeen, T; Anders, C; Anders, J; Andreazza, A; Andrei, V; Anelli, C; Angelidakis, S; Angelozzi, I; Angerami, A; Anisenkov, A; Annovi, A; Antel, C; Anthony, M; Antonelli, M; Antrim, D; Anulli, F; Aoki, M; Aparisi Pozo, J; Aperio Bella, L; Arabidze, G; Araque, J; Araujo Ferraz, V; Araujo Pereira, R; Arce, A; Arduh, F; Arguin, J; Argyropoulos, S; Arling, J; Armbruster, A; Armitage, L; Armstrong, A; Arnaez, O; Arnold, H; Artamonov, A; Artoni, G; Artz, S; Asai, S; Asbah, N; Asimakopoulou, E; Asquith, L; Assamagan, K; Astalos, R; Atkin, R; Atkinson, M; Atlay, N; Atmani, H; Augsten, K; Avolio, G; Avramidou, R; Ayoub, M; Azoulay, A; Azuelos, G; Baas, A; Baca, M; Bachacou, H; Bachas, K; Backes, M; Backman, F; Bagnaia, P; Bahmani, M; Bahrasemani, H; Bailey, A; Bailey, V; Baines, J; Bajic, M; Bakalis, C; Baker, O; Bakker, P; Bakshi Gupta, D; Balaji, S; Baldin, E; Balek, P; Balli, F; Balunas, W; Balz, J; Banas, E; Bandyopadhyay, A; Banerjee, S; Bannoura, A; Barak, L; Barbe, W; Barberio, E; Barb

2323, open, A search for new massive particles decaying into a pair of Higgs bosons in proton-proton collisions at a center-of-mass energy of 13 TeV is presented. Data were collected with the CMS detector at the LHC, corresponding to an integrated luminosity of 35.9 fb−1. The search is performed for resonances with a mass between 0.8 and 3.5 TeV using events in which one Higgs boson decays into a bottom quark pair and the other decays into two W bosons that subsequently decay into a lepton, a neutrino, and a quark pair. The Higgs boson decays are reconstructed with techniques that identify final state quarks as substructure within boosted jets. The data are consistent with standard model expectations. Exclusion limits are placed on the product of the cross section and branching fraction for generic spin-0 and spin-2 massive resonances. The results are interpreted in the context of radion and bulk graviton production in models with a warped extra spatial dimension. These are the best results to date from searches for an HH resonance decaying to this final state, and they are comparable to the results from searches in other channels for resonances with masses below 1.5 TeV, Si, open, Sirunyan, A. M.; Tumasyan, A.; Adam, W.; Ambrogi, F.; Bergauer, T.; Brandstetter, J.; Dragicevic, M.; Erö, J.; Escalante Del Valle, A.; Flechl, M.; Frühwirth, R.; Jeitler, M.; Krammer, N.; Krätschmer, I.; Liko, D.; Madlener, T.; Mikulec, I.; Rad, N.; Schieck, J.; Schöfbeck, R.; Spanring, M.; Spitzbart, D.; Waltenberger, W.; Wittmann, J.; Wulz, C.-E.; Zarucki, M.; Drugakov, V.; Mossolov, V.; Suarez Gonzalez, J.; Darwish, M. R.; De Wolf, E. A.; Di Croce, D.; Janssen, X.; Lauwers, J.; Lelek, A.; Pieters, M.; Rejeb Sfar, H.; Van Haevermaet, H.; Van Mechelen, P.; Van Putte, S.; Van Remortel, N.; Blekman, F.; Bols, E. S.; Chhibra, S. S.; D’Hondt, J.; De Clercq, J.; Lontkovskyi, D.; Lowette, S.; Marchesini, I.; Moortgat, S.; Moreels, L.; Python, Q.; Skovpen, K.; Tavernier, S.; Van Doninck, W.; Van Mulders, P.; Van Parijs, I.; Beghin, D.; Bilin, B.; Brun, H.; Clerbaux, B.; De Lentdecker, G.; Delannoy, H.; Dorney, B.; Favart, L.; Grebenyuk, A.; Kalsi, A. K.; Luetic, J.; Popov, A.; Postiau, N.; Starling, E.; Thomas, L.; Vander Velde, C.; Vanlaer, P.; Vannerom, D.; Wang, Q.; Cornelis, T.; Dobur, D.; Khvastunov, I.; Roskas, C.; Trocino, D.; Tytgat, M.; Verbeke, W.; Vermassen, B.; Vit, M.; Zaganidis, N.; Bondu, O.; Bruno, G.; Caputo, C.; David, P.; Delaere, C.; Delcourt, M.; Giammanco, A.; Krintiras, G.; Lemaitre, V.; Magitteri, A.; Piotrzkowski, K.; Prisciandaro, J.; Saggio, A.; Vidal Marono, M.; Vischia, P.; Zobec, J.; Alves, F. L.; Alves, G. A.; Correia Silva, G.; Hensel, C.; Moraes, A.; Rebello Teles, P.; Belchior Batista Das Chagas, E.; Carvalho, W.; Chinellato, J.; Coelho, E.; Da Costa, E. M.; Da Silveira, G. G.; De Jesus Damiao, D.; De Oliveira Martins, C.; Fonseca De Souza, S.; Huertas Guativa, L. M.; Malbouisson, H.; Martins, J.; Matos Figueiredo, D.; Medina Jaime, M.; Melo De Almeida, M.; Mora Herrera, C.; Mundim, L.; Nogima, H.; Prado Da Silva, W. L.; Sanchez Rosas, L. J.; Santoro, A.; Sznajder, A.; Thiel, M.; Tonelli Manganote, E. J.; Torres Da Silva De Araujo, F.; V, Sirunyan, A; Tumasyan, A; Adam, W; Ambrogi, F; Bergauer, T; Brandstetter, J; Dragicevic, M; Erö, J; Escalante Del Valle, A; Flechl, M; Frühwirth, R; Jeitler, M; Krammer, N; Krätschmer, I; Liko, D; Madlener, T; Mikulec, I; Rad, N; Schieck, J; Schöfbeck, R; Spanring, M; Spitzbart, D; Waltenberger, W; Wittmann, J; Wulz, C; Zarucki, M; Drugakov, V; Mossolov, V; Suarez Gonzalez, J; Darwish, M; De Wolf, E; Di Croce, D; Janssen, X; Lauwers, J; Lelek, A; Pieters, M; Rejeb Sfar, H; Van Haevermaet, H; Van Mechelen, P; Van Putte, S; Van Remortel, N; Blekman, F; Bols, E; Chhibra, S; D’Hondt, J; De Clercq, J; Lontkovskyi, D; Lowette, S; Marchesini, I; Moortgat, S; Moreels, L; Python, Q; Skovpen, K; Tavernier, S; Van Doninck, W; Van Mulders, P; Van Parijs, I; Beghin, D; Bilin, B; Brun, H; Clerbaux, B; De Lentdecker, G; Delannoy, H; Dorney, B; Favart, L; Grebenyuk, A; Kalsi, A; Luetic, J; Popov, A; Postiau, N; Starling, E; Thomas, L; Vander Velde, C; Vanlaer, P; Vannerom, D; Wang, Q; Cornelis, T; Dobur, D; Khvastunov, I; Roskas, C; Trocino, D; Tytgat, M; Verbeke, W; Vermassen, B; Vit, M; Zaganidis, N; Bondu, O; Bruno, G; Caputo, C; David, P; Delaere, C; Delcourt, M; Giammanco, A; Krintiras, G; Lemaitre, V; Magitteri, A; Piotrzkowski, K; Prisciandaro, J; Saggio, A; Vidal Marono, M; Vischia, P; Zobec, J; Alves, F; Alves, G; Correia Silva, G; Hensel, C; Moraes, A; Rebello Teles, P; Belchior Batista Das Chagas, E; Carvalho, W; Chinellato, J; Coelho, E; Da Costa, E; Da Silveira, G; De Jesus Damiao, D; De Oliveira Martins, C; Fonseca De Souza, S; Huertas Guativa, L; Malbouisson, H; Martins, J; Matos Figueiredo, D; Medina Jaime, M; Melo De Almeida, M; Mora Herrera, C; Mundim, L; Nogima, H; Prado Da Silva, W; Sanchez Rosas, L; Santoro, A; Sznajder, A; Thiel, M; Tonelli Manganote, E; Torres Da Silva De Araujo, F; Vilela Pereira, A; Ahuja, S; Bernardes, C; Calligaris, L; Fernandez Perez Tomei, T; Gregores, E; Lemos, D; Mercadante, P; Novaes, S; Padula, S; Aleksandrov, A; Antchev, G; Hadjiis

A detailed comparative study of modulation techniques for single and three phase dc-ac inverters is presented. Sinusoidal Pulse Width Modulation, Triplen Sinusoidal Pulse Width Modulation, Space Vector Modulation, Selective Harmonic Elimination and Wavelet Modulation are assessed and compared in terms of maximum fundamental output, harmonic performance, switching losses and operational mode. The presented modulation techniques are applied to single and three phase voltage source inverters and are simulated using SIMULINK. The simulation results clarify the inverter performance achieved using the different modulations techniques.

open, This thesis presents the development of a mixed-signal multi-functional system for automotive applications and, in particular, for high-side current measurements, open-load detection and thermo-electrical stress protection. The system is composed of a tracking ADC featuring a triple-ranged resolution (coarse, fine and finest) in order to adapt to the system requirements and optimize the design in terms of area. The coarse range, designed for the full-scale input values [0A:100A], has a 5 b resolution and it is used for the stress detection feature. The fine and the finest ranges are used for lowest input current values [0A:14A] where more accuracy is required. Moreover, the system implements two protections functionalities: it is capable to detect a possible load detachment by processing the current measurements and it is able to estimate the wire temperature by digitally processing the ADC output and to signal if the cables heat up dangerously. The current monitoring and the protection feature are extremely important as a reliable and embedded system enables the car manufactures to design the vehicles harness more efficiently, by reducing the copper cables diameter, and therefore to save costs, Questa tesi presenta lo sviluppo di un sistema multifunzionale a segnali misti per applicazioni automobilistiche e, in particolare, per misure di corrente high-side, rilevamento di distacco dei carichi e protezione da sollecitazioni termoelettriche. Il sistema è composto di un ADC a inseguimento con diversa risoluzione (meno fine, fine e finissima) in tre intervalli per adattarsi ai requisiti di sistema e ottimizzare il design in termini di area. La risoluzione meno fine, usata per l’intero intervallo di valori d’ingresso di corrente [0A: 100A], ha fornisce 5 b e viene utilizzata per la funzione di rilevamento dello stress. Le risoluzioni fine e finissima sono utilizzate per i valori di corrente d’ingresso più bassi [0A: 14A] dove è richiesta una maggiore precisione della misura. Inoltre, il sistema implementa due funzionalità di protezione: è in grado di rilevare un eventuale distacco del carico elaborando le misure di corrente ed è in grado di stimare la temperatura del filo elaborando digitalmente l'uscita ADC e di segnalare se i cavi si riscaldano pericolosamente. Il monitoraggio della corrente e la funzione di protezione sono molto importanti poiché un sistema affidabile e integrato consente alle case automobilistiche di progettare il cablaggio dei veicoli in modo più efficiente, riducendo il diametro dei cavi in rame, e quindi di risparmiare sui costi., No, open, D'Amico, A

open, This thesis focuses mainly on understanding the origin of the Bekenstein-Hawking entropy for a class of four- and five-dimensional BPS black holes in string/M-theory. To this aim, important ingredients are holography and supersymmetric localization. For supersymmetric field theories with at least four real supercharges the Euclidean path integrals on [Sigma](g) x T**n (n=1,2) can be calculated exactly using the method of supersymmetric localization. The path integral reduces to a matrix integral that depends on background magnetic fluxes and chemical potentials for the global symmetries of the theory. This defines the topologically twisted index which, upon extremization with respect to the chemical potentials, is conjectured to reproduce the entropy of magnetically charged static BPS AdS(4/5) black holes/strings. We solve a number of such matrix models both in three and four dimensions and provide general formulae in the large N limit by which one can construct the large N matrix model associated with a particular quiver. This is found by rewriting the matrix integral of quiver theories, such that the poles in the Cartan contour integral are described by the so-called Bethe ansatz equations and then by an effective twisted superpotential. One of the main results of this thesis is a universal formula -- named the index theorem -- for extracting the index from the twisted superpotential, leading to the conjecture that the field theory extremization principle equals the attractor mechanism in 4D N=2 gauged supergravity. We then use these results to provide the microscopic realization of the entropy of a class of BPS black holes in N=2 gauged supergravity. In particular, for the near-horizon geometries constructed in the four-dimensional dyonic N=2 gauged supergravity, that arises as a consistent truncation of massive type IIA supergravity on S**6, we derive the Bekenstein-Hawking area law. Finally, inspired by our previous results, we put forward an extremization prin, L'argomento di questa tesi è lo studio dell'origine dell'entropia di Bekenstein-Hawking per una classe di buchi neri supersimmetrici in quattro e cinque dimensioni in teoria delle stringhe o M teoria. Ingredienti importanti di questa analisi sono l'olografia e la localizzazione supersimmetrica. Per teorie di campo supersimmetriche con almeno quattro supercariche reali, l'integrale sui cammini euclideo su [Sigma](g) x T**n (n=1,2) può essere calcolato usando il metodo della localizzazione supersimmetrica. L'integrale sui cammini viene ridotto a un modello di matrici che dipende da flussi magnetici di background e potenziali chimici per le simmetrie globali della teoria. Questa procedura definisce l'indice ``twistato'' che, dopo essere stato estremizzato rispetto ai potenziali chimici, riproduce l'entropia di buchi neri supersimmetrici in AdS(4/5) con carica magnetica. In questa tesi vengono risolti numerosi modelli di matrici in tre e quattro dimensioni e vengono fornite formule generali con cui si possono costruire i modelli di matrici nel limite di grande N associati a una particolare teoria. Tutto ciò è ottenuto riscrivendo i modelli di matrici in maniera tale che i poli dell'integrando siano descritti dalle cosiddette equazioni di Bethe e da un superpotenziale effettivo. Uno dei risultati più importanti della tesi è una formula universale per estrarre l'indice dal superpotenziale effettivo, e che porta alla congettura che il principio di estremizzazione in teoria di campo corrisponda al meccanismo di attrazione della supergravità N=2 in quattro dimensioni. Questi risultati vengono poi usati per fornire una spiegazione microscopica dell'entropia di una classe di buchi neri supersimmetrici nella supergravità N=2 in quattro dimensioni. In particolare, viene derivata la legge dell'area di Bekenstein-Hawking per buchi neri nella supergravità N=2 dionica che è una troncazione consistente della teoria di stringa massiva di tipo IIA su S**6. Da ultimo, traendo ispirazion, No, open, Hosseini, S

MANTICA, PAOLA, open, ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) will represent a fundamental step in the realization of controlled thermonuclear fusion. Among the problems still open, the understanding of the turbulent transport in the plasma is crucial for ITER, that will require high plasma temperature, density and confinement. This work focuses on four topics related to the thermal transport in a tokamak plasma core: the effects of light impurities, the effects of fast particles, the role of electron scale turbulence and multi-scale interactions and the effects of the plasma main ion mass (isotope effect). It covers the execution and analysis of experiments in JET tokamak L-mode plasmas, the use of local gyro-kinetic simulations (using the GENE code) to model the plasma and the test of the quasi-linear models TGLF and QuaLiKiz, used for ITER predictions. The turbulent transport in a tokamak is mainly due to instabilities on scales of the order of ion or electron Larmor radius driven by the ion and electron temperature gradients over a threshold in these gradients. Above the threshold, the turbulent flux increases with a rate that determines how stiff the temperature profiles are against an increase of heating power. Threshold and stiffness are key concepts used in this thesis to characterize the turbulent state of plasmas in different conditions. They are measured experimentally and compared to the theoretical predictions, providing a deeper insight into the plasma behavior and a stringent validation procedure for the models. Electron scale modes have been found determinant to explain the experimental electron heat flux and stiffness. A strong interaction between ion and electron scales was also found, with electron modes being strongest in conditions where ion scale modes are marginal stable, as will be the case in ITER. The TGLF model is in good agreement with the multi-scale gyro-kinetic simulations and can therefore be suitable for at least a qualitative exploration, ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor) rappresenterà un passo fondamentale per la realizzazione della fusione termonucleare controllata. Tra i problemi ancora aperti, il controllo del trasporto turbolento è cruciale per ITER, che richiederà alti valori di temperatura, densità e confinamento del plasma. Questo lavoro si focalizza su quattro aspetti riguardanti il trasporto di calore turbolento nel centro del plasma: l'effetto delle impurezze leggere, l'effetto delle particelle veloci, il ruolo delle instabilità su scala elettronica e delle interazioni multi-scala e l'effetto della massa della specie ionica principale del plasma (effetto isotopico). L'esecuzione e l'analisi di esperimenti in plasmi in L-mode nel tokamak JET è affiancata dall'uso di simulazioni giro-cinetiche con il codice GENE e da test dei modelli quasi-lineari TGLF e QuaLiKiz, usati per la predizione di plasmi di ITER. Il trasporto turbolento è principalmente dovuto a instabilità su scale dell'ordine del raggio di Larmor ionico ed elettronico causate dai gradienti della temperatura ionica ed elettronica oltre una soglia in tali gradienti. Sopra tale soglia, il flusso turbolento cresce con un tasso che determina quanto le temperature sono rigide rispetto a un incremento della potenza di riscaldamento. Soglia e livello di rigidità sono usate in questa tesi per caratterizzare lo stato turbolento del plasma in diverse condizioni. Sono misurate sperimentalmente e comparate con le predizioni numeriche per una validazione dei modelli utilizzati. Le instabilità su scala elettronica sono state trovate fondamentali per spiegare il flusso di calore elettronico sperimentale. Una forte interazione tra scale ioniche ed elettroniche è stata osservata, i modi su scala elettronica essendo più forti quando i modi su scala ionica sono vicini alla stabilità, come sarà in ITER. TGLF è in buon accordo con le simulazioni giro-cinetiche ed è adatto per predizioni qualitative di questi effetti in scenari fu, Si, open, Bonanomi, N