Relatore
Descrizione
Nella radioterapia antitumorale con particelle cariche, conoscere la distribuzione di dose rilasciata nel paziente con una precisione pari o migliore del 3% minimizza il rischio di danneggiare tessuti sani. Tuttavia, sia il fascio sia il bersaglio possono subire frammentazione nucleare, causando un rilascio indesiderato di dose nei tessuti sani: le sezioni d'urto di tali processi non sono ben conosciute e sono disponibili pochissimi dati sulle sezioni d'urto differenziali rispetto all'energia e all'angolo di emissione.
L'esperimento FOOT mira ad affrontare questo problema attraverso due configurazioni alternative identificando, con precisione rispettivamente del 2-3% e del 5%, la carica (Z) e la massa (A) delle particelle secondarie prodotte da fasci di protoni, 4-He, 12-C e 16-O nei trattamenti di adroterapia. Per raggiungere questo obiettivo, la risoluzione richiesta sulla misura dell’energia cinetica dei frammenti da parte del calorimetro dell’esperimento FOOT e' inferiore al 2%.
In questo studio si valutano le prestazioni del detector e il loro impatto nell’identificazione degli isotopi di massa prodotti da frammentazione nucleare. Con riferimento alla campagna di presa dati del 2024 al CNAO (Pavia) si illustra il processo di calibrazione in energia del calorimetro, le sue limitazioni tecniche e le opportune correzioni da adottare. Nella seconda parte della presentazione sono mostrati i primi risultati sperimentali, concernenti l’identificazione in massa di frammenti prodotti da 12-C a 200 MeV/u su un bersaglio di grafite. Tali risultati sono ottenuti combinando le misure del detector in questione con quelle del resto del setup sperimentale, in particolare il TOF-Wall responsabile della misura di carica (Z) dei frammenti.
Gli isotopi di H, He, Li, Be, B e C sono identificati con successo, sebbene la natura preliminare dell'analisi implichi la presenza di significativi margini di miglioramento. Inoltre, gran parte degli effetti sulla risposta del rivelatore, legati in particolare a fenomeni di quenching, sono stati modellizzati con successo, con risultati estendibili anche a frammenti di Z non nota.
