Disegno e sviluppo del calorimetro dell'esperimento FOOT

L'adroterapia è una tecnica per la cura dei tumori che offre una maggior precisione nel rilascio della dose rispetto alla più convenzionale radioterapia con raggi X. Questo consente di minimizzare il danno al tessuto sano, tuttavia alcuni aspetti, come la formazione di frammenti nucleari sia nel fascio che nel tessuto, rimangono ancora poco noti. Per migliorare la precisione dei trattamenti oncologici tramite adroterapia serve una conoscenza più approfondita dei processi di interazione fra nuclei leggeri e bersagli pesanti. L'esperimento FOOT si propone di studiare le sezioni d'urto di frammentazione usando la tecnica della cinematica inversa. In questa tesi abbiamo contribuito allo sviluppo di uno dei rivelatori che compongono l'esperimento: il calorimetro, che si propone di misurare l'energia del frammento con risoluzione in energia attesa inferiore al 2%. Il tutto è stato fatto sia tramite test su banco, per valutare il comportamento delle varie parti del setup fra di loro, sia con analisi sul campo tramite dati acquisiti presso acceleratori del CNAO e del GSI. Nelle prove sul campo sono stati usati fasci di particelle (protoni, ioni carbonio e ioni ossigeno) per simulare le energie delle particelle incidenti. Questo elaborato si sviluppa in tre parti. Nella prima parte si ripercorre il cammino che ha portato ?no all'esperimento FOOT, progetto di cui questo elaborato copre una piccola parte, spiegando sia l'interazione fra particelle e materia che ?e alla base dell'adroterapia sia fornendo una visione generale dell'esperimento. Nella seconda parte si illustrano le caratteristiche, pregi e problematicità dei vari componenti dell'apparato sperimentale, mentre nell'ultima si analizzano le acquisizioni dati prodotte e si portano i risultati di queste. Le prese dati hanno consentito di individuare nel SiPM con passo di 15 ?m il fotomoltiplicatore al silicio da utilizzare nell'esperimento, e hanno validato l'utilizzo dei due moduli CAEN V1740 e V1742 per la digitalizzazione del segnale.