Studio della parametrizzazione del fondo per la ricerca del bosone di higgs nel modello supersimmetrico minimale con l'esperimento cms a lhc

Questa tesi si svolge nell���ambito della ricerca del bosone di Higgs supersimmetrico all���esperimento CMS del Cern, sfruttando le collisioni protone-protone dell���acceleratore LHC. Il lavoro da me svolto riguarda lo studio della parametrizzazione dell���insieme dei dati che costituiscono il fondo dell���eventuale presenza di un segnale del bosone di Higgs nel modello supersimmetrico minimale. Ho eseguito dei fit al fondo aspettato tramite il package Root, utilizzando diverse funzioni per parametrizzarne analiticamente l���andamento. Nel lavoro di tesi mostro come tali funzioni approssimano i dati e ne discuto le loro caratteristiche e differenze.

Simulazione di datacenter e sua validazione utilizzando tracce di Google

Sono state analizzate tracce rilasciate da Google riguardanti il funzionamento di uno dei suoi cluster allo scopo di capirne il funzionamento. In Omnet++ �� stato implementato un modello di datacenter e lo si �� validato confrontandone i risultati con quelli ottenibile dalle tracce di Google.

Definizione e validazione di un modello elettromeccanico per l'ottimizzazione dei servomeccanismi nelle macchine automatiche

In questo lavoro viene mostrato come costruire un modello elettromeccanico per il sistema costituito da motore elettrico-riduttore-trasmissione-carico. Il modello �� progettato per essere implementato su software di simulazione. Sono illustrati aspetti relativi ai componenti del sistema, alla dinamica dei meccanismi, a modelli di perdite elettriche nei motori ed alle modalit�� di costruizione del software di simulazione. Sono infine mostrati i risultati di alcune simulazioni.

Fast and accurate numerical solutions in some problems of particle and radiation transport: synthetic acceleration for the method of short characteristics, Doppler-broadened scattering kernel, remote sensing of the cryosphere

The aim of this work is to present various aspects of numerical simulation of particle and radiation transport for industrial and environmental protection applications, to enable the analysis of complex physical processes in a fast, reliable, and efficient way. In the first part we deal with speed-up of numerical simulation of neutron transport for nuclear reactor core analysis. The convergence properties of the source iteration scheme of the Method of Characteristics applied to be heterogeneous structured geometries has been enhanced by means of Boundary Projection Acceleration, enabling the study of 2D and 3D geometries with transport theory without spatial homogenization. The computational performances have been verified with the C5G7 2D and 3D benchmarks, showing a sensible reduction of iterations and CPU time. The second part is devoted to the study of temperature-dependent elastic scattering of neutrons for heavy isotopes near to the thermal zone. A numerical computation of the Doppler convolution of the elastic scattering kernel based on the gas model is presented, for a general energy dependent cross section and scattering law in the center of mass system. The range of integration has been optimized employing a numerical cutoff, allowing a faster numerical evaluation of the convolution integral. Legendre moments of the transfer kernel are subsequently obtained by direct quadrature and a numerical analysis of the convergence is presented. In the third part we focus our attention to remote sensing applications of radiative transfer employed to investigate the Earth's cryosphere. The photon transport equation is applied to simulate reflectivity of glaciers varying the age of the layer of snow or ice, its thickness, the presence or not other underlying layers, the degree of dust included in the snow, creating a framework able to decipher spectral signals collected by orbiting detectors.

Simulazione FEM e validazione sperimentale del processo di friction welding

Nel seguente elaborato si propone lo sviluppo di un modello agli elementi finiti (FEM) del processo di friction welding del quale, attraverso i dati rilevati da prove sperimentali di validazione termica, vengono valutati i parametri ottimali di simulazione. Ai risultati cos�� ottenuti vengono applicati anche algoritmi per la valutazione della microstruttura e della qualit�� della saldatura, sviluppati originariamente per l'analisi dell'estrusione: in entrambi i casi a seguito del confronto con le analisi metallografiche dei provini �� stato possibile validare ulteriormente il modello creato.

Validazione preliminare del modello dinamico di un turboalbero aeronautico

Il bisogno di creare dei metodi per l���identificazione delle performance e strumenti di diagnosi �� sempre maggiore nelle turbomacchine. Le case costruttrici di motori, in generale, sono guidate dalle richieste del mercato e da normative sempre pi�� severe, e ricercano quindi da un lato, sempre migliori prestazioni come ad esempio la diminuzione dei consumi e, dall���altro, l���abbattimento degli agenti inquinanti. In ambito industriale si ha l���esigenza di rendere pi�� rapidi i tempi di progettazione e sviluppo dei motori per l���abbattimento dei costi di progettazione e per minimizzare il tempo di commercializzazione. Ecco perch�� entra in gioco, ed assume importanza, l���uso della simulazione numerica che fornisce informazioni utili sia in fase di verifica, che in fase di progetto di tutti i componenti del motore, anche quelli che sarebbero difficilmente accessibili per misure sperimentali. Al contempo i calcolatori moderni diventano facilmente e rapidamente sempre pi�� potenti riducendo cos�� i tempi di calcolo, e ci�� ha consentito l���uso di tecniche numeriche che prima sarebbero risultate impensabili da utilizzare. Per mezzo dell���uso di codici di tipo bi o tri-dimensionale �� possibile conoscere e valutare i valori delle grandezze termodinamiche del fluido che attraversa il motore punto per punto. Questi metodi presentano un elevata accuratezza ma hanno anche lo svantaggio di richiedere un elevato costo computazionale con conseguente aumento dei tempi di calcolo. In pi�� hanno bisogno di molti dati di input per il modello matematico, e dipendono fortemente dalle condizioni iniziali e dalle condizioni al contorno. Nasce quindi l'esigenza di un ambiente di sviluppo che consenta una modellazione semplificata degli elementi costituenti il motore, ed un rapido interfacciamento con modelli locali pi�� sofisticati. Inoltre, se si vogliono ottimizzare dei parametri relativi all���impianto globale oppure se si desidera avere un quadro generale delle prestazioni del motore �� sufficiente usare modelli 0-D e 1-D per i vari componenti del motore. Sono stati svolti molti studi concentrati sullo sviluppo di strumenti capaci di supportare operazioni di pianificazione e/o per validare analisi di diagnosi.

Flipped classroom. Illustrazione del modello di insegnamento e resoconto di un'esperienza didattica

Questa tesi illustra approfonditamente il modello Flipped Classroom esponendo i nuovi ruoli rivestiti da insegnante e studente durante la prima inversione didattica, oltre che le numerose strategie attuabili nel corso del secondo momento pratico in aula, e le trasformazioni apportate dal metodo nell'ambito della valutazione scolastica. Infine, �� presente un resoconto dettagliato della sperimentazione del modello Flipped Classroom che ho attuato personalmente presso una scuola secondaria di secondo grado, riportando inoltre le opinioni degli studenti delle due classi che ne hanno preso parte.

Simulazione dinamica di un veicolo dotato di powertrain ibrido endotermico-elettrico

Nel panorama motoristico ed automobilistico moderno lo sviluppo di motori a combustione interna e veicoli �� fortemente influenzato da diverse esigenze che spesso sono in contrasto le une con le altre. Infatti gli obiettivi di economicit�� e riduzione dei costi riguardanti la produzione e la commercializzazione dei prodotti sono in contrasto con gli sforzi che devono essere operati dalle case produttrici per soddisfare le sempre pi�� stringenti normative riguardanti le emissioni inquinanti ed i consumi di carburante dei veicoli. Fra le numerose soluzioni presenti i veicoli ibridi rappresentano una alternativa che allo stato attuale �� gi�� presente sul mercato in varie forme, a seconda della tipologie di energie accoppiate. In letteratura �� possibile trovare numerosi studi che trattano l���ottimizzazione dei componenti o delle strategie di controllo di queste tipologie di veicoli: in moltissimi casi l���obiettivo �� quello di minimizzare consumi ed emissioni inquinanti. Normalmente non viene posta particolare attenzione agli effetti che l���aggiunta delle macchine elettriche e dei componenti necessari per il funzionamento delle stesse hanno sulla dinamica del veicolo. Il presente lavoro di tesi �� incentrato su questi aspetti: si �� considerata la tipologia di veicoli ibridi termici-elettrici di tipo parallelo andando ad analizzare come cambiasse il comportamento dinamico del veicolo in funzione del tipo di installazione considerato per la parte elettrica del powertrain. In primo luogo �� stato quindi necessario costruire ed implementare un modello dinamico di veicolo che permettesse di applicare coppie alle quattro ruote in maniera indipendente per considerare diverse tipologie di powertrain. In seguito si sono analizzate le differenze di comportamento dinamico fra il veicolo considerato e l���equivalente versione ibrida e i possibili utilizzi delle macchine elettriche per correggere eventuali deterioramenti o cambiamenti indesiderati nelle prestazioni del veicolo.

Previsione di temporali tramite indici di instabilit�� ed alberi decisionali

La previsione dei temporali rappresenta una delle operazioni pi�� impegnative e complesse per chi svolge il mestiere di meteorologo, soprattutto se effettuata con molte ore di anticipo rispetto all'evento; ci�� �� riconducibile alla molteplicit�� di parametri da cui questi fenomeni dipendono ed all'incertezza che si riscontra nella simulazione degli indici di instabilit��. In questo elaborato viene presentata ed approfondita una tecnica di elaborazione dei dati provenienti da radiosondaggi previsti, con lo scopo di migliorare la previsione dei temporali relativa al giorno successivo. Nel 1987 Colquhoun elabor�� un albero decisionale per la previsione di temporali in Australia, basato sul superamento di soglie degli indici di instabilit��. Qui di seguito, si propone di testare la validit�� dello stesso schema decisionale alla previsione di temporali in Pianura Padana ed in particolare in Emilia Romagna, procedendo ad un confronto tra gli eventi previsti ed i fenomeni osservati; la previsione si basa sull'output dell'albero decisionale utilizzando gli indici di instabilit�� previsti dai LAM COSMO-I7 e COSMO-I2 nel periodo +24/+48 ore, mentre l'osservazione dei temporali viene ricavata tramite consultazione quotidiana di METAR,SYNOP,SYREP, e mappe di fulminazioni relative al quadriennio 2010-2013. L'indice assunto per valutare l'affidabilit�� delle previsioni fornite �� il Threat Score che presenta due limiti fondamentali: la dipendenza dal numero di eventi e l'incapacit�� di differenziare i falsi allarmi dai mancati allarmi. Ci�� nonostante, questo indice rappresenta il miglior modo per ricavare una informazione complessiva e definire se la previsione fornita corrisponde ad una buona previsione. Lo stesso test viene effettuato sull'albero decisionale in uso presso la sala operativa di ARPA-SIM e dal confronto con l'albero di Colquhoun si deducono i limiti legati alla modellistica numerica che fornisce i dati in input. Infine il test sui parametri termodinamici previsti dai modelli COSMO-I2 e COSMO-I7 dimostra gli errori commessi sulla previsione a +24 e +36 ore dalle simulazioni. Questo lavoro si pone all'interno di un progetto pi�� ampio di verifica della modellistica numerica sviluppata dal consorzio COSMO, al quale l'Italia aderisce attraverso la collaborazione di ARPA Emilia Romagna, ARPA Piemonte ed Aeronautica Militare. In particolare sono sottoposte a test le performances dei due modelli LAM sviluppati completamente in Italia ed utilizzati anche dal Dipartimento della protezione civile nazionale.

Un servizio di route planning per scenari di mobilit�� elettrica

Nelle smart cities moderne, la mobilit�� di veicoli elettrici (EV) �� considerata un fattore determinante nella riduzione del consumo di combustibili fossili e conseguenti emissioni inquinanti. Tuttavia, nonostante gli interessi e investimenti a livello globale, l'accettazione da parte degli utenti �� ancora bassa, principalmente a causa della mancanza di infrastrutture e servizi a supporto dei guidatori di EV. Queste mancanze sono la causa principale della cosiddetta range anxiety (timore che il veicolo non abbia autonomia sufficiente per raggiungere la destinazione) e hanno portato al preconcetto che gli EV siano adatti alla sola percorrenza di brevi tragitti. Per contrastare questi problemi, in questo documento �� proposta un'applicazione di route planning che supporti mobilit�� di EV anche su percorsi medio-lunghi, mediante utilizzo di un modello di predizione del consumo energetico e considerazione dell'eventuale necessit�� di ricarica. Saranno descritte tecniche per determinare il tragitto che un EV sia in grado di percorrere per arrivare a destinazione, in considerazione di restrizioni energetiche, fattore altimetrico del percorso ed eventuali operazioni di ricarica necessarie. Il modello di consumo e l'algoritmo che determina il miglior percorso (dal punto di vista energetico) sono implementati da un web service che interagisce con i servizi di Google Maps (per ottenere indicazioni stradali, dati altimetrici e informazioni in tempo reale sul traffico) e con servizi che offrono informazioni sulle stazioni di ricarica e relative posizioni. Dopo aver descritto il modello di consumo e l'algoritmo per la ricerca del percorso, sar�� presentata l'architettura del servizio implementato. Sar�� quindi fornita una valutazione del servizio, analizzandone performance e scalabilit��, nonch�� l'efficacia nel supporto di percorsi di EV all'interno di scenari su larga scala (nello specifico la regione Emilia Romagna), attraverso tecniche di simulazione.

Propriet�� nucleari di sorgenti di alta potenza e il modello unificato

Questo lavoro di tesi si �� concentrato sulla ricerca di una relazione tra la potenza nucleare e quella estesa di oggetti denominati ���radiogalassie���. Essi sono tra gli oggetti pi�� potenti dell'universo. Al momento la spiegazione di una tale emissione di potenza �� giustificata tramite il modello unificato degli AGN (Active Galactic Nuclei). Tramite la sopra citata relazione tra la potenza nucleare e quella estesa �� possibile dare una prova sperimentale del modello unificato degli AGN, inoltre si andranno ad investigare in maniera quantitativa l'angolo di vista e la velocit�� di emissione di alcuni oggetti di particolare potenza.

La cooperazione dell'UE nella creazione di uno spazio sicuro nella globalizzazione come possibile modello per la regione dell'Asia Centrale

Gli ultimi anni hanno visto importanti cambiamenti positivi nella cooperazione interstatale in Asia centrale. Crescenti minacce come il terrorismo internazionale, l'estremismo religioso e politico, il traffico di droga, ecc, causati dagli interessi geopolitici e geo-economici delle potenze mondiali, hanno contribuito alla formazione di una politica estera pi�� coordinata e coerente degli Stati della regione. Questo processo si manifesta nella partecipazione attiva dell���istituzionalizzazione della Shanghai Organizzazione del Commonwealth (SOC), Conferenza sulle misure di costruzione d���interazione e fiducia in Asia (CICA) e Organizzazione del Trattato di Sicurezza Collettiva (CSTO). Problemi moderni di sicurezza in Asia centrale dovrebbero essere risolti in dei nuovi modi, non convenzionali. Le nuove minacce alla sicurezza richiedono modi non standard per risolvere il problema. Considerate le differenze fondamentali dell'Unione europea e degli Stati dell'Asia centrale nei valori e dal punto di vista in materia di sicurezza. I paesi dell'Asia centrale non sono pronti per l'integrazione politica. Nonostante questo, nell���Asia centrale sono state adottate misure per contrastare le minacce non convenzionali. L���esperienza europea di unire gli sforzi della regione per garantire la sicurezza interna, pu�� essere utilizzata dai paesi dell'Asia centrale, soprattutto, in primo luogo sulla formazione del quadro istituzionale e giuridico per la cooperazione operativa delle forze dell'ordine per le seguenti aree: ��� prevenzione del traffico di droga attraverso gli Stati dell'Asia centrale; ��� lotta contro nuove forme di terrorismo ed estremismo; ��� limitare la dimensione della migrazione clandestina; ��� migliorare la protezione giuridica dei cittadini. Fino a poco tempo fa, questi temi hanno ricevuto poca attenzione, sia nella teoria sia nella pratica, poich�� i problemi di sicurezza della societ�� erano principalmente ridotti per evitare il pericolo di guerra.

Trasporto di carica in cristalli organici semiconduttori

Uno dei settori che pi�� si stanno sviluppando nell'ambito della ricerca applicata �� senza dubbio quello dell'elettronica organica. Nello specifico lo studio �� sospinto dagli indubbi vantaggi che questi dispositivi porterebbero se venissero prodotti su larga scala: basso costo, semplicit�� realizzativa, leggerezza, flessibilit�� ed estensione. �� da sottolineare che dispositivi basati su materiali organici sono gi�� stati realizzati: si parla di OLED (Organic Light Emitting Diode) LED realizzati sfruttando le propriet�� di elettroluminescenza di alcuni materiali organici, OFET (Organig Field Effect Transistor) transistor costruiti con semiconduttori organici, financo celle solari che sfruttano le buone propriet�� ottiche di questi composti. Oggetto di analisi di questa tesi �� lo studio delle propriet�� di trasporto di alcuni cristalli organici, al fine di estrapolarne la mobilit�� intrinseca e verificare come essa cambi se sottoposti a radiazione x. I due cristalli su cui si �� focalizzata questa trattazione sono il 1,5-Dinitronaphtalene e il 2,4-Dinitronaphtol; su di essi �� stata eseguita una caratterizzazione ottica e una elettrica, in seguito interpretate con il modello SCLC (Space Charge Limited Current). I risultati ottenuti mostrano che c'�� una differenza apprezzabile nella mobilit�� nei due casi con e senza irraggiamento con raggi x.

Searching for outflows signatures in sdss spectra of x-ray selected, obscured agn in the cosmos field

Partendo dal campione di AGN presente nella survey di XMM-COSMOS, abbiamo cercato la sua controparte ottica nel database DR10 della Sloan Digital Sky Survey (SDSS), ed il match ha portato ad una selezione di 200 oggetti, tra cui stelle, galassie e quasar. A partire da questo campione, abbiamo selezionato tutti gli oggetti con un redshift z<0.86 per limitare l���analisi agli AGN di tipo 2, quindi siamo giunti alla selezione finale di un campione di 30 sorgenti. L���analisi spettrale �� stata fatta tramite il task SPECFIT, presente in IRAF. Abbiamo creato due tipi di modelli: nel primo abbiamo considerato un���unica componente per ogni riga di emissione, nel secondo invece �� stata introdotta un���ulteriore com- ponente limitando la FWHM della prima ad un valore inferiore a 500 km\s. Le righe di emissione di cui abbiamo creato un modello sono le seguenti: H��, [NII]���� 6548,6581, H��, [SII]���� 6716,6731 e [OIII]���� 4959,5007. Nei modelli costruiti abbiamo tenuto conto della fisica atomica per quel che riguarda i rapporti dei flussi teorici dei doppietti dell���azoto e dell���ossigeno, fissandoli a 1:3 per entrambi; nel caso del modello ad una componente abbiamo fissato le FWHM delle righe di emissione; mentre nel caso a due componenti abbiamo fissato le FWHM delle componenti strette e larghe, separatamente. Tenendo conto del chi-quadro ottenuto da ogni fit e dei residui, �� stato possibile scegliere tra i due modelli per ogni sorgente. Considerato che la nostra attenzione �� focalizzata sulla cinematica dell���ossigeno, abbiamo preso in considerazione solo le sorgenti i cui spettri mostravano la riga suddetta, cio�� 25 oggetti. Su questa riga �� stata fatta un���analisi non parametrica in modo da utilizzare il metodo proposto da Harrison et al. (2014) per caratterizzare il profilo di riga. Sono state determinate quantit�� utili come il 2 e il 98 percentili, corrispondenti alle velocit�� massime proiettate del flusso di materia, e l���ampiezza di riga contenente l���80% dell���emissione. Per indagare sull���eventuale ruolo che ha l���AGN nel guidare questi flussi di materia verso l���esterno, abbiamo calcolato la massa del gas ionizzato presente nel flusso e il tasso di energia cinetica, tenendo conto solo delle componenti larghe della riga di [OIII] ��5007. Per la caratterizzazione energetica abbiamo considerato l���approccio di Cano-Diaz et al (2012) e di Heckman (1990) in modo da poter ottenere un limite inferiore e superiore della potenza cinetica, adottando una media geometrica tra questi due come valore indicativo dell���energetica coinvolta. Confrontando la potenza del flusso di gas con la luminosit�� bolometrica dell���AGN, si �� trovato che l���energia cinetica del flusso di gas �� circa lo 0.3-30% della luminosit�� dell���AGN, consistente con i modelli che considerano l���AGN come principale responsabile nel guidare questi flussi di gas.

Magnesium based nanoparticles for hydrogen storage

Questo lavoro riguarda la sintesi e caratterizzazione di nanoparticelle basate sul magnesio per l'immagazzinamento di idrogeno. Le nanoparticelle sono state cresciute mediante Inert Gas Condensation, una tecnica aerosol in cui il materiale viene sublimato e diretto verso i substrati tramite un flusso di gas inerte, e caratterizzate attraverso microscopia elettronica e diffrazione di raggi X. Queste operazioni sono state eseguite presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Universit�� di Bologna. Sono stati sintetizzati due tipi di particelle: nel primo il magnesio viene deposto direttamente sul substrato, nel secondo esso incontra un flusso di ossigeno prima di depositarsi sulla superficie. In questo modo si formano delle particelle con struttura core-shell in cui la parte interna �� formata da magnesio e quella esterna dal suo ossido. La presenza di una shell consistente dovrebbe permettere, secondo il modello di deformazioni elastiche, di diminuire il valore assoluto dell'entropia di formazione dell'idruro di magnesio, condizione necessaria affinch�� il desorbimento di idrogeno possa avvenire in maniera pi�� agevole rispetto a quanto non accada col materiale bulk. Tutti i campioni sono stati ricoperti di palladio, il quale favorisce la dissociazione della molecola di idrogeno. La capacit�� di assorbimento dell'idrogeno da parte dei campioni �� stata studiata mediante idrogenografia, una tecnica ottica recentemente sviluppata in cui la quantit�� di gas assorbita dal materiale �� legata alla variazione di trasmittanza ottica dello stesso. Le misure sono state eseguite presso l'Universit�� Tecnica di Delft. I risultati ottenuti evidenziano che le nanoparticelle di solo magnesio mostrano dei chiari plateau di pressione corrispondenti all'assorbimento di idrogeno, tramite cui sono stati stimati i valori di entalpia di formazione. Al contrario, i campioni con struttura core-shell, la cui crescita rappresenta di per s�� un risultato interessante, non presentano tale comportamento.