EIC: Il microscopio più potente al mondo

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Credits: Brookhaven National Lab

EIC (Electron Ion Collider) è un futuro collisionatore elettrone-protone ed elettrone-ione da realizzarsi negli Stati Uniti in questo decennio e che è previsto entrare in funzione nel 2030. L’acceleratore costituisce il maggior progetto statunitense nel campo della fisica nucleare e sarà sicuramente uno dei più importanti strumenti scientifici nel futuro della fisica nucleare e subnucleare.

EIC permetterà di esplorare i segreti della QCD (quantum chromodynamics, la teoria delle interazioni forti) e di comprendere da dove derivano la massa e lo spin dei nucleoni studiando come quark e gluoni – i mattoni fondamentali della QCD – si combinano in complesse interazioni che producono le proprietà dei protoni e dei neutroni e della materia nucleare. Inoltre, le collisioni di elettroni e ioni saranno in grado di fornire formidabili immagini tridimensionali dell’interno dei nuclei ad altissima precisione. 

La comunità internazionale EIC coinvolge ricercatori sperimentali e teorici ed è organizzata in un gruppo di lavoro – lo EIC User Group – che comprende più di 1000 fisici provenienti da più di 200 laboratori e Università di tutto il mondo. Nell’anno 2018 i gruppi INFN interessati alla sperimentazione e alla costruzione di apparati di rivelazione presso EIC hanno dato vita al progetto EIC-NET, finanziato dall’INFN, che manifesta l’ampio coinvolgimento dei fisici italiani. Nel gennaio 2020 il Department of Energy (DOE) degli Stati Uniti ha annunciato che la costruzione di EIC avverrà presso il Brookhaven National Laboratory (BNL) situato a Upton, New York, a Long Island.

Le attività del gruppo di Bologna sono legate allo studio e sviluppo di rivelatori per l’identificazione di particelle ad alto impulso tramite la tecnica RICH (ring imaging Cherenkov). In particolare l’interesse è rivolto verso l’identificazione di sensori ottici innovativi per la rivelazione di singoli fotoni Cherenkov, con particolare riguardo verso i sensori al silicio SiPM (silicon photomultiplier).