Curriculum di Diego Cauz

• Nato a Udine il 6 luglio 1956.
• Laureato in Fisica all'Universita` di Trieste il 23 giugno 1981 col punteggio di 110 su 110 e lode. Tesi di laurea in fisica delle particelle elementari, dal titolo: "Produzione di particelle dotate di charm nel sistema ibrido LEBC-EHS".
• 1984-1985: stipulazione di contratto di diritto privato ex art. 26 DPR 382/80 con l'Universita` di Udine in qualita` di tecnico curatore delle attrezzature didattiche e scientifiche dell'Istituto di fisica.
• 1984-1987: insegnamento nella scuola secondaria e conseguimento dell'abilitazione all'insegnamento per le seguenti classi di concorso:
- Scienze MM, FF, CC, NN nella scuola media (classe LXXXV)
- Fisica (classe XLIV)
- Matematica e Fisica (classe LXV)
• 1983-1988: partecipazione al progetto di meteorologia MICMET avviato presso l'Istituto di Fisica dell’Università di Udine.
• 16 gennaio 1987: presa di servizio presso l'Universita` di Udine in qualita` di tecnico laureato.
• 1987-1993: gestione del cluster di calcolatori VAX/VMS dell'Istituto di Fisica dell'Universita` di Udine.
• 1989-1991: partecipazione all'esperimento di test P118T al CERN di Ginevra.
• Dal 1993 al 2013: partecipazione all'esperimento di fisica delle particelle elementari CDF presso il laboratorio "Fermi" di Batavia, Illinois.
• Dal 1995 al 2008: partecipazione all’esperimento di fisica delle particelle elementari ATLAS presso il CERN di Ginevra.
• Dal 1993 al 2005: gestione dei laboratori didattici del Dipartimento di Fisica dell'Universita`.
• 28 febbraio 2005: presa di servizio presso la Facolta` di Ingegneria dell'Universita` di Udine in qualita` di ricercatore confermato.
• Dal 2005 al 2016: organizzatore dei laboratori didattici dei corsi di fisica della Facolta` di Ingegneria.
• Dall’a.a. 2006-2007 ad oggi: docente di fisica presso i corsi di laurea di Ingegneria dell’Universita` di Udine.
• Dal 2009 al 2010: partecipazione all’esperimento Factor, un progetto INFN di R&D per lo sviluppo di fotomoltiplicatori al silicio (SiPM)
• Dal 2011 ad 2013: partecipazione all’esperimento Twice, la prosecuzione di Factor, per lo sviluppo di SiPM ad alte prestazioni e la loro applicazione a esperimenti di fisica delle alte energie.
• Dal 2014 ad oggi: partecipazione all'esperimento Muon g-2 a Fermilab per la misura del momento magnetico anomalo del muone.
• Dal 2015 ad oggi: partecipazione all'esperimento CTA-RD (poi CTA a partire da luglio 2016) nell'isola di La Palma (Spagna) per la costruzione di un array di telescopi Cherenkov e studi di astofisica gamma ad altissima energia.

Attivita` scientifica

1) Collaborazione LEBC-EHS
Ho lavorato nel gruppo di Trieste della collaborazione come laureando nel 1980/81 e come borsista nel 1982. Scopo dell’esperimento era la ricerca di particelle dotate di ‘naked charm’, prodotte dall’interazione di fasci di protoni o pioni su idrogeno all’SPS del CERN di Ginevra. Il rivelatore era costituito da camera a bolle (LEBC) seguita da spettrometro (EHS). L’analisi del vertice di interazione era eseguita digitizzando le foto delle tracce in camera a bolle.

Descrizione dell’attività svolta
La mia attività di tesi è consistita nell’analisi di dati dell’esperimento NA13, eseguendo il conteggio del numero di decadimenti di particelle effettivamente osservato vicino al vertice di interazione, e confrontandolo con il numero previsto in base alla sezione d’urto di produzione e vita media di decadimento delle particelle fino allora note. In questa analisi trovai un eccesso di decadimenti osservati, rispetto a quelli previsti, a conferma dell’esistenza di un nuovo tipo di particelle: D, F e Λ.
Dopo la laurea, in qualità di borsista, ho continuato a lavorare nel gruppo, collaborando all’esperimento NA16, rivolto allo studio quantitativo delle proprietà delle nuove particelle con ‘naked charm’. In particolare mi sono occupato dell’analisi visiva delle foto di tracce in camera a bolle e dello sviluppo di una camera a fili da inserire nello spettrometro.

2) Progetto MICMET
Lasciata l’Università di Trieste, ho partecipato al progetto MICMET dell’Istituto di Fisica dell’Università di Udine. L’obiettivo di questo progetto era la raccolta di dati micrometeorologici mediante una rete di 12 stazioni sparse sulla regione Friuli-Venezia Giulia, e la successiva analisi per applicazioni nel campo dell’idrologia, agrometeorologia e climatologia. Il sistema era costituito da una stazione centrale di comando e da stazioni satelliti dotate di sensori meteorologici. L’acquisizione dei dati era comandata via radio dalla stazione centrale, che riceveva, sempre via radio, i dati dalle stazioni periferiche e li registrava su cassetta magnetica.

Descrizione dell’attività svolta
La mia attività nel progetto MICMET è consistita nel controllo del corretto funzionamento del sistema e nella raccolta, archiviazione, analisi statistica e presentazione grafica dei dati.

3) Esperimento P118T
Ho lavorato dal 1989 al 1991 nel gruppo di Udine di P118T, un esperimento di test al LEAR del CERN di Ginevra. Scopo dell’esperimento era lo studio della decelerazione di antiprotoni emessi da LEAR e successivo riempimento di una trappola di Penning, in cui continuare la decelerazione al livello di una frazione di elettronvolt. L’esperimento di test era propedeutico ad un esperimento il cui scopo era la determinazione della costante di gravità per gli antiprotoni.

Descrizione dell’attività svolta
La mia attività è consistita in:
- simulazione dell’evoluzione temporale di un sistema di pochi antiprotoni interagenti all’interno di una trappola di Penning. In particolare l’espulsione di una particella per repulsione coulombiana ravvicinata e il raffreddamento dovuto alla diminuzione adiabatica del potenziale di trappola;
- partecipazione all’allestimento del setup e ai turni di presa dati per l’esperimento di test.

4) Esperimento CDF
Sono entrato nel gruppo CDF Udine alla fine del 1993. Il gruppo era allora impegnato nella ricostruzione del rivelatore (il “CDF upgrade”) in corrispondenza dell’aggiornamento dell’acceleratore Tevatron del Fermilab. In particolare il gruppo aveva il compito di realizzare un sistema di monitoraggio di stabilita’ dei nuovi calorimetri di plug (elettromagnetico e adronico). Essendo entrato in un momento di ricostruzione, l’attività del gruppo, fino al 2001, si è concentrata principalmente sullo sviluppo e la costruzione di questo sistema. Dopo il collaudo, la nostra attività si e` volta verso l’analisi dei dati.

Descrizione del sistema di monitoraggio
Il monitor si basa sull’uso di una sorgente laser e un sistema di distribuzione di luce a fotomoltiplicatori. Ognuno dei due calorimetri del rivelatore è servito da un laser, provvisto di ottica di focalizzazione su una fibra ottica di quarzo. Questa porta la luce ad un distributore primario, che a sua volta la distribuisce a 12 distributori secondari (COW), ognuno dotato di 120 fibre scintillanti. Queste sono inserite in viti cave (regolabili dall’esterno del COW), mediante le quali si può variare l’esposizione alla luce delle fibre. All’entrata del COW uno scintillatore trasforma la luce UV in luce blu e la diffonde verso le fibre che a loro volta la trasformano da blu a verde. Ogni fibra porta luce ad un fotomoltiplicatore. Sullo scintillatore sono montati tre fotodiodi, usati come rivelatori di riferimento per eliminare le fluttuazioni del laser (facendo il rapporto tra il segnale dei fototubi e quello dei diodi). Prese dati di calibrazione periodiche permettono di controllare la stabilità della risposta dei fotomoltiplicatori nel tempo.

Descrizione dell’attività svolta
La mia attività, ha riguardato tutti gli aspetti del progetto:
a) progettazione del distributore primario e secondario (COW).
b) Interazione continua con i meccanici dell’Istituto Tecnico Industriale “A. Malignani” di Udine che hanno costruito i distributori, prima in fase di prototipizzazione e quindi in fase di produzione.
c) Misure sui prototipi.
d) Montaggio dei COW (compreso il montaggio delle fibre sui mazzi e degli scintillatori con i fotodiodi).
e) Equalizzazione dei 120 canali dei COW, per permettere un’equalizzazione iniziale dei guadagni dei PMT.
f) Istallazione del sistema di monitoraggio e presa dati al Cosmic-Ray Stand prima e al Test Beam dopo.
g) Istallazione del sistema completo (due laser comprensivi di ottica, due distributori primari, 24 COW) sul rivelatore.
h) Monitoraggio on-line delle prestazioni del calorimetro;
i) Sono stato co-autore della parte relativa al monitor di stabilità nel Technical Design Report del rivelatore CDF II.

Ho presentato in qualità di relatore i risultati di questo lavoro a due conferenze internazionali:
• VI International Conference on Calorimetry in High Energy Physics, Frascati, Italia, 8-14 giugno 1996.
• Meeting of the Division of Particles and Fields of the American Physical Society, Columbus, Ohio, 9-12 agosto 2000.

Terminata la costruzione del sistema, la manutenzione e l’operazione dell’apparato rientravano tra le resposabilita’ di servizio del gruppo. Nel monitorare le prestazioni del calorimetro il nostro sistema ha permesso di evidenziare una diminuzione della risposta dei PMT nel tempo (sulla scala dei mesi). Il mio impegno di servizio e’ stato rivolto a garantire la continuazione del monitoraggio del calorimetro.
Il gruppo ha avuto inoltre la responsabilità di coordinare l’upgrade dei rivelatori (scintillatori) di muoni. Ho collaborato in fase iniziale a questo progetto, mettendo in piedi un test bench per i PMT miniaturizzati all’INFN di Trieste.
Quando l’esperimento è entrato in fase di produzione (CDF 2), ho partecipato regolarmente ai turni di presa dati.

5) Esperimento Atlas
Ho fatto parte del gruppo Atlas Udine dal 1995 al 2008. Questo gruppo è stato inizialmente impegnato nell’ attività di costruzione del rivelatore a pixel di silicio presso l’acceleratore LHC del CERN. Il rivelatore e` costituito da un numero molto grande (2200) di sensori, detti tegole, ognuna delle quali contenente circa 60.000 elementi attivi, o pixel (di dimensioni 300 x 50 micron).
Inizialmente il gruppo di Udine si era impegnato nella ricerca e sviluppo di prototipi di sensori di silicio per il rivelatore. In seguito il gruppo si è impegnato sulla partecipazione all’attività di test beam, tra cui la realizzazione del monitor dell’acquisizione dati e nella misura e nel controllo di qualità di un quarto dei sensori prodotti. A tal fine è stato allestito il laboratorio Pixel presso il Dipartimento di Fisica dell’Università.

Descrizione dell’attività svolta
La mia attività è consistita in:
a) garantire il corretto funzionamento del laboratorio, coordinando la realizzazione degli impianti di distribuzione dell’azoto e di deumidificazione;
b) curare la manutenzione del laboratorio;
c) istruire i colleghi sulle procedure di misura da effettuare sui wafer;
d) eseguire le misure sui prototipi dei sensori durante la fase di ricerca e sviluppo e sui wafer di pre-produzione, cioè i wafer che ci hanno permesso di verificare la capacità delle ditte produttrici di fabbricare sensori che rispondessero alle nostre necessità;
e) eseguire le misure sui wafer di produzione;
f) inserire le misure nel data base di produzione dei pixel;
g) riassumere l’attività di misura e riferire periodicamente agli incontri della collaborazione (Pixel Week);
h) partecipare all’allestimento e alla presa dati nei diversi “test beam” realizzati presso l’SPS del CERN di Ginevra, al fine di studiare il comportamento dei sensori (strutture di test o moduli composti da tegola e chip di elettronica) su fascio di particelle. In particolare ho collaborato alla realizzazione del sistema di raffreddamento dei sensori.

6) Esperimento Factor
Dal 2009 al 2010 ho partecipato all’esperimento Factor, che aveva come obiettivo la caratterizzazione di fotomoltiplicatori al silicio (SiPM) e il loro impiego in rivelatori di esperimenti di fisica delle alte energie. Attivita` svolta: caratterizzazione statica I-V dei SiPM in probe station, loro montaggio su scintillatore e caratterizzazione dinamica su test beam presso il Fermilab.

7) Esperimento Twice
Dal 2011 al 2013 ho partecipato all’esperimento Twice (continuazione di Factor). Gli obiettivi scientifici erano
- lo sviluppo di fotomoltiplicatori al silicio (SiPM) di grande area (~10 cm2) e grande range dinamico;
- l’applicazione di SiPM a materiali nuovi (cristalli e vetri pesanti) per calorimetri adronici a compensazione in esperimenti di fisica delle alte energie e fisica delle astro particelle.
Attivita` svolta: montaggio di SiPM su vetri pesanti e loro caratterizzazione su test beam (ottobre 2011 e febbraio 2012) al Fermilab.

8) Esperimento Muon g-2
Partecipo a questo progetto, che avrà luogo a Fermilab, dal 2014. L'obiettivo di Muon g-2 è di misurare l'anomalia del momento magnetico del muone con una precisione di 0.14 ppm e confrontarla con le predizioni del modello standard, alla ricerca di un'eventuale discrepanza che evidenzierebbe la necessità di nuove idee teoriche. Il gruppo di Udine ha il compito di realizzare una parte del sistema di monitoraggio dei sensori (SiPM) del calorimetro.

Descrizione del sistema di monitoraggio
Il sistema si basa su sei sorgenti laser a diodo da 400 nm. La luce emessa da ciascun laser viene in parte distribuita su 4 calorimetri a cristalli di fluoruro di piombo e in parte mandata a due monitor ove viene opportunamente diffusa, mescolata e misurata: il monitor della sorgente laser (SM) e quello della trasmissione della luce attraverso il sistema di distribuzione (LM). Il gruppo di Udine si occupa del SM, di cui ha prodotto diversi prototipi, sia costruiti in toto in officina (diffusore lineare) che usando soluzioni commerciali (sfera integratrice). Il monitoraggio delle fluttuazioni di intensità della sorgente avviene usando due diodi di tipo PIN e un fotomoltiplicatore (PM). I diodi, eventualmente corretti in temperatura, sono stati scelti per la loro grande stabilità. Il PM, che rivela contemporaneamente la luce laser e la luce prodotta da un impulsatore formato da una sorgente di americio accoppiato con uno scintillatore di ioduro di sodio, serve come rivelatore di riferimento assoluto.

Descrizione dell’attività svolta
La mia attività si è concentrata sulla costruzione del sistema di test, lo sviluppo dei diversi prototipi e l’ottimizzazione del disegno del SM.
In particolare misurando il gain del PM, ho messo in luce la necessità di un disegno che garantisse l’uguaglianza della dipendenza del gain dalla tensione per entrambe le sorgenti di luce (laser e impulsatore).
Nel corso di questo sviluppo ho partecipato ai test su fascio tenuti a SLAC nel 2014 e a Frascati nel 2016.
Nel 2018 ho partecipato a turni di presa dati presso il Fermilab per la messa a punto dei diversi sottosistemi dell'esperimento.

9) Esperimento CTA-RD (CTA)
Partecipo a questo progetto dal 2015. Dal 2016 sono responsabile locale del gruppo di Udine. L'obiettivo di CTA è la costruzione di una rete di telescopi di tipo IACT in due diversi siti (uno nell'emisfero nord, l'altro in quello sud) per la rivelazione di fotoni Cherenkov prodotti da sciami generati da raggi gamma cosmici. Gli obiettivi scientifici sono lo studio dei nuclei galattici attivi e dei “burst” di raggi gamma, dei raggi cosmici e della natura della materia oscura. Assieme ai colleghi di Roma I il gruppo di Udine è impegnato nella realizzazione del sistema di calibrazione dei sensori (fotomoltiplicatori) dei telescopi LST.

Descrizione del sistema di calibrazione
Il sistema di calibrazione (CaliBox) si basa su un laser impulsato a 355 nm e una sfera integratrice che diffonde uniformemente la luce verso i sensori della camera (fotomoltiplicatori) posti nel piano focale del telescopio a 28 metri di distanza. Il sistema, che sarà istallato su ciascuno dei telescopi LST, consiste di una scatola contenente il laser e due ruote a filtri ottici per poter variare a piacimento l’intensità della luce emessa e di una scatola contenente la sfera integratrice. Per minimizzare l’influenza dell’umidità e della polvere ambientale le scatole sono a tenuta di vuoto. Il sistema è pilotato da un computer ODROID-C1.

Descrizione dell’attività svolta
La mia attività si è concentrata su:
- Calibrazione dei filtri ottici per la modulazione dell’intensità del fascio.
- Misura di uniformità della luce diffusa a 5 metri di distanza dalla CaliBox (la massima praticamente raggiungibile in laboratorio) entro l’angolo di ±4.5° in cui sarà contenuta la camera con i sensori.
- Determinazione del numero di fotoni per unità di area a 5 metri dalla CaliBox.
- Paragone tra i segnali di due diffusori di diametro e materiale diversi, al fine di ottimizzare la risposta temporale e l’intensità.
- Coordinamento di disegno e costruzione del sistema di ancoraggio della Calibox al telescopio.
- Coordinamento di disegno e costruzione della scheda di interfaccia tra Calibox e trigger (TIB).

Attivita` didattica

Organizzazione e gestione dei laboratori didattici.
Dal 1993 al 2005 sono stato il responsabile dei laboratori didattici del Dipartimento di Fisica. Tale attività e` consistita in:
1) Gestione delle attrezzature di laboratorio;
2) Coordinamento manutenzione attrezzature;
3) Acquisti nuove attrezzature;
4) Realizzazione nuove esperienze;
5) Acquisto materiale di consumo;
6) Reclutamento assistenti per l’attività di laboratorio.
Ho realizzato nuove esperienze per il laboratorio:
1) Misure di ottica geometrica con lenti sottili (10 repliche);
2) Misura della legge di Malus sulla polarizzazione della luce (10 repliche);
3) Riflessione di onde elettriche su cavo coassiale con diverse terminazioni (10 repliche);
4) Studio del moto browniano e determinazione del numero di Avogadro (realizzazione di un filmato del moto di particelle microscopiche adatto a misure quantitative).

Nel 1998 ho ricevuto l’incarico di costituire il laboratorio di Fisica interfacoltà di Ingegneria, Scienze e Agraria, gestendo un fondo di 180 milioni di lire. Ho realizzato quanto segue:
1) Allestimento di 10 tavoli di lavoro dotati di PC e interfaccia di acquisizione dati;
2) Meccanica on-line (10 repliche): urti tra carrelli su rotaia, oscillazioni su piano inclinato, studio dell’attrito, macchina di Atwood, sensori di forza, distanza e rotazione;
3) Ottica fisica: aumento (da 5 a 10 repliche) della dotazione già presente per la misura di lunghezza d’onda della luce tramite spettrometro;
4) Ottica on-line (10 repliche): legge dell’inverso del quadrato, polarizzazione della luce, legge di Malus, interferenza e diffrazione con luce laser;
5) Elettromagnetismo: aumento (da 5 a 10 repliche) della dotazione già presente per lo studio dei circuiti RC e RCL. Esperienze su bilancia elettrodinamica, bussola delle tangenti e propagazione d’onda su cavo coassiale (10 repliche ognuna);
6) Esperienze da cattedra: moti ondulatori su corda, ondoscopio, modelli d’onda trasversale e longitudinale, interferenza e diffrazione ottica.
Nel 2002 ho acquisito al laboratorio due esperienze classiche di Fisica:
1) Apparato per la determinazione del rapporto carica su massa dell’elettrone;
2) Apparato di Franck e Hertz per la dimostrazione della quantizzazione dei livelli elettronici dell’atomo.

Dal 2005 al 2016 sono stato responsabile dell’organizzazione dei laboratori didattici per gli insegnamenti di Fisica 1 e 2 degli studenti di tutti i corsi ingegneria e di Fisica, fino al 2014-2015, per gli studenti di architettura.

Attività didattica in laboratorio
L’attività è consistita nella spiegazione dei principi teorici degli esperimenti da svolgere e nella supervisione dell’esecuzione pratica da parte degli studenti, per i seguenti corsi e periodi:
1) Esercitazioni di laboratorio di Fisica II per i corsi di laurea della facoltà di Ingegneria per gli anni accademici dal 1986 al 2005;
2) Esercitazioni di laboratorio di Fisica II per i corsi di diploma della facoltà di Ingegneria per gli anni accdemici dal 1996 al 2001;
3) Esercitazioni di laboratorio di Fisica I e II per i corsi di laurea della Facolta` di Scienze dell'Universita` di Udine per gli Anni Accademici dal 1996 al 2005, svolte non continuativamente, a richiesta dei docenti.

Ho inoltre curato l’istruzione degli studenti collaboratori per prepararli all’assistenza in laboratorio didattico.
Ho eseguito, a richiesta dei docenti, esperienze da cattedra nell’ambito dei corsi di Fisica II della facoltà di Ingegneria.
Ho partecipato all’allestimento di dieci esperienze di laboratorio di fisica moderna e ho prestato assistenza ai corsisti nello svolgimento delle esperienze nell’ambito dell’attivita` Master IDIFO anno 2006.

Insegnamento presso l’Universita` di Udine
- Anno accademico 2001-2002: collaborazione alla docenza presso la “Scuola di Specializzazione per l’Insegnamento nella Scuola Secondaria”, relativamente al corso di “Preparazione di Esperienze Didattiche”.
- Nel 2006 ho partecipato all’allestimento di dieci esperienze di laboratorio di fisica moderna e alla relativa attività pratica di laboratorio con gli studenti per il progetto “Master IDIFO”.
- Anni accademici 2006-2007 e 2007-2008: insegnamento di Fisica generale 2 del Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica.
- Anno accademico 2008-2009: insegnamento di Fisica generale 1 (secondo modulo) del Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica.
- Anni accademici 2009-2010 e 2010-2011: insegnamento di Fisica generale 1 (entrambi i moduli) del Corso di Laurea in Ingegneria Elettronica.
- Anni accademici 2011-2012 e 2012-2013: insegnamento di Fisica generale 2 del Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale e insegnamento di Fisica generale 2 del Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica.
- Anni accademici 2013-2014, 2014-2015, 2015-2016: insegnamento di Fisica generale 2 del Corso di Laurea in Ingegneria Gestionale.
- Anni accademici 2016-2017, 2017-2018: insegnamento di Fisica generale 2 del Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica.

Udine, li’ 16 marzo 2018

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