Prof. Jeffery Wyss Breve Curriculum Vitae

Prof. Jeffery Wyss
Breve Curriculum Vitae
Scheda personale
. nato a Carlisle (USA) il 2 Maggio 1957
. cittadino italiano dal 1987
. residente a Vicenza, 36100, Via Carlo Cattaneo 66
. coniugato, 2 figli
. laureato in Fisica a Padova nel 1987
. Professore Associato (SSD FIS/01 02/A1) presso l’Università di Cassino dal 2001
. Afferente al Dipartimento di Ingegneria Civile e Meccanica (DICeM) dell’Università di Cassino
. Associato alla Sezione INFN di Padova
Attività scientifica
Dal 1988 al 1990 ho partecipato all’esperimento SLD presso lo SLAC Linear Collider di Stanford
(USA) grazie ad una borsa di studio per l’estero dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. SLD era un
apparato multi-purpose per lo studio della fisica elettrodebole della Z0 presso il collisionatore e+esingle pass di SLC. I gruppi italiani in SLD si sono occupati della costruzione, installazione, messa a
punto ed utilizzo del rivelatore di muoni, la cui parte sensibile era costituita da più di 10,000 tubi a
streamer limitato letti induttivamente da un complesso di elettrodi, a strip e a pad, esterni. Durante i tre
anni di permanenza a SLAC ho preso parte, con livelli crescenti di responsabilità, a tutte le fasi di
installazione e messa a punto del rivelatore. In particolare ho partecipato in prima persona a studi
sistematici per l’identificazione di una nuova miscela gassosa capace di sostituire la miscela isobutanoargon comunemente usata, ma proibita a SLAC per motivi di sicurezza. La scelta è caduta alla fine su
una miscela ternaria in cui il l’isobutano veniva quasi completamente sostituito con CO2. Inoltre sono
stato co-responsabile delle prove con raggi cosmici delle camere di tubi a streamer prima del loro
inserimento definitivo nel calorimetro.
Quando nel 1990 l’INFN ha deciso di non finanziare più attività di ricerca a SLD a causa della bassa
luminosità di SLC rispetto a quella del concorrente collider LEP al CERN, ho spostato il centro delle
mia attività al Fermi National Accelerator Laboratory di Batavia (FNAL, USA) partecipando, dal 1991,
all’esperimento CDF al Tevatron. Il Tevatron era la macchina acceleratrice a più alta energia nel mondo
ed era al vertice nel campo della fisica delle particelle elementari. CDF stava operando un upgrade
generale del rivelatore. Sfruttando la mia esperienza nello sviluppo ed utilizzo di rivelatori a gas, mi
sono qui occupato del rifacimento dei calorimetri in avanti che avevano come elemento sensibile tubi
operanti in regime proporzionale. Ho diretto la preparazione ed esecuzione di test di calibrazione su
fascio e del sistema di feed-back automatico del guadagno dei tubi. Sono rimasto a FNAL fino al 1993,
grazie ad un contratto post-doc FNAL. In questo periodo, che è culminato nella prima evidenza
sperimentale del quark top, ho iniziato anche un’attività di analisi dei dati raccolti da CDF. In
particolare mi sono interessato dello sviluppo di metodi innovativi di analisi multivariata, collaborando
con B. Denby alla messa a punto di uno dei primi network neurali in fisica delle alte energie.
Nell’estate del 1993 sono stato richiamato a SLAC, grazie a un contratto post-doc con l’MIT, per
riportare in efficienza il rivelatore di muoni di SLD. SLC aveva infatti finalmente iniziato a funzionare
ben al di là delle più ottimistiche previsioni in seguito a decisivi interventi sulle procedure di
operazione. SLD prendeva tanti dati e aveva prodotto la misura più precisa dell’angolo di Weinberg,
parametro fondamentale del Modello Standard, e misure competitive nel campo della fisica del quark
Bottom e del leptone Tau. Oltre ad occuparmi della ri-messa in opera del rivelatore, ho contribuito alla
misura della sezione d’urto di decadimento della Z0 in coppie di Tau. La mia collaborazione
all’esperimento SLD è terminata alla fine del 1994; in quel periodo di attività ho pubblicato più di 40
articoli su Physical Review e Physical Review Letters oltre a 8 articoli su Nuclear Instruments and
Methods.
Rientrato in Italia, ho ripreso a collaborare con il gruppo di Padova all’analisi dei dati raccolti da CDF,
contribuendo in particolare alla prima osservazione del quark top in eventi totalmente adronici. In
parallelo ho continuato a sviluppare nuovi algoritmi di analisi basati sull’uso di discriminanti di Fisher
e di reti neurali. Nel periodo 1995-1998 ho beneficiato di contratti di ricerca presso Padova Ricerche e
l’ECT* di Trento, mentre nel 1999 ho goduto di un contratto post-doc con LBNL (USA) dove mi sono
occupato del progetto dell’Intermediate Silicon Layer. La mia presenza e attività nell’esperiemnto CDF
è documentata da quasi 240 articoli essenzialmente su Physical Review e Physical Review Letters.
Nel 2001 ho vinto un concorso per Professore Associato bandito dall’Università di Cassino e sono stato
immediatamente chiamato presso la locale Facoltà di Ingegneria. La difficoltà logistiche introdotte
dalla nuova ed impegnativa attività didattica mi hanno costretto alla dolorosa scelta di abbandonare i
grandi esperimenti all’estero per concentrarmi su attività di R&D di nuovi rivelatori e nella costruzione
e gestione di una facility, allora mancante in Italia, per lo studio del danno da radiazione su rivelatori a
semiconduttore e dispositivi e sistemi elettronici. Queste attività sono basate presso la Sezione INFN di
Padova e i Laboratori di Legnaro.
La mia attività di ricerca sul danno da radiazione era già iniziata al mio ritorno a Padova nel ‘95 e si è
concretizzata nella costruzione della linea di irraggiamento SIRAD presso l’acceleratore Tandem da 15
MV dei LNL. La presenza di fasci di protoni e di ioni pesanti energetici permette di eseguire a SIRAD
sia misure di danneggiamento globale da spostamento nel reticolo del semiconduttore, sia studi di
effetti di dose negli ossidi, che infine di studi di sensibilità ad effetti di evento singolo. A SIRAD ho
partecipato a diversi studi: l’impiego di alte concentrazioni di ossigeno in rivelatori al silicio per
limitare l’aumento della tensione di svuotamento per contrastare il danno da radiazione (bulk damage);
meccanismi di rottura di diodi di potenza; misure di sezioni d’urto di Single Event Effects (SEE) e di
validazione di dispositivi ASIC (custom) usati in esperimenti di fisica delle particelle elementari e per
esperimenti nello spazio.
Per conferire a SIRAD la capacità di mappare con precisione micrometrica la sensibilità di dispositivi
ad eventi singoli, ho proposto di dotare la linea di un Ion Electron Emission Microscope (IEEM).
Questo strumento permette di individuare i punti di ingresso di singoli ioni accelerati contro un
dispositivo microelettronico, raccogliendo gli elettroni secondari emessi nell’impatto: questa
informazione viene poi correlata temporalmente alla eventuale presenza di un malfunzionamento del
dispositivo. Dal 2004 al 2006 sono stato Responsabile Nazionale di un finanziamento dell’INFN per la
costruzione di uno IEEM nell’ambito di una collaborazione Cassino, Padova, e Roma2. Lo IEEM di
SIRAD è ormai operativo: ha superato la fase di test su dispositivi di prova ed ha ottenuto le prime
misure di mappatura di dispositivi analogici per impiego spaziale. La mia attività a SIRAD è
documentata da più di 40 pubblicazioni su Nuclear Instruments and Methods e IEEE Transactions on
Nuclear Science.
Più recentemente, negli ultimi anni a Padova ho coordinato un’intensa attività di sviluppo e test di
rivelatori monoliti a pixel in vista di un loro utilizzo sia in futuri esperimenti al Large Hadron Collider
del CERN, sia per applicazioni in fotonica. Dal 2010 al 2012 sono stato Responsabile Locale
dell’INFN di Padova del progetto di Gruppo V LePIX, che ha come obbiettivo la realizzazione di un
sensore innovativo che integra sullo stesso chip di silicio sia elettronica avanzata di front-end
(realizzata in processo CMOS commerciale IBM da 90 nm) che rivelatori di tipo PIN a pixel realizzati
con silicio alto-resistivo, che può quindi essere svuotato in profondità (decine di micron).
Attualmente sono coordinatore di un gruppo di lavoro per il progetto di un test facility per effetti da
evento singolo indotti da neutroni veloci da costruire presso il ciclotrone da 70 MeV di prossima
installazione ai laboratori di Legnaro. Dal 2013 sono Responsabile Nazionale dell’esperimento del
GruppoV NEUTARGS triennale (2013-2015) per lo sviluppo di bersagli per la produzione di fasci
intensi di neutroni per applicazioni in progetti INFN. L’esperimento NEUTARGS consiste di tre work
packages: SEE (neutron-induced SEE in micro-elettronica), FARETRA (Fast Reactor Simulator for
Transmutation studies) e BNCT (Boron-Neutron Capture Therapy); le prima due attività sono
inquadrate nella fase- del progetto SPES, mentre BNCT si colloca nel progetto MUNES. Sono inoltre
il Responsabile Locale del workpackage SEE della sezione di Padova, al quale compete lo sviluppo di
un bersaglio di potenza per la produzione di neutroni veloci con uno spettro energetico differenziale,
nell’intervallo di energia 1-60 MeV, assimilabile a quello dei neutroni atmosferici I neutroni
atmosferici, prodotti da raggi cosmici energetici che interagiscono con gli atomi dell’atmosfera, sono
fonte di una generale e crescente preoccupazione per l’industria elettronica: la rapida evoluzione della
tecnologica verso una sub-micronizzazione sempre più spinta comporta una crescente suscettibilità dei
dispositivi e dei sistemi micro e nano-metrici a SEE indotti da neutroni.
Attività didattica

Nel periodo 2001-2008 ho tenuto presso la Facoltà di Ingegneria dell’Università di Cassino
2001-2008 (ord. 509) il corso di FISICA GENERALE 1 (6 crediti) per Ingegneria Elettrica e il
corso di FISICA GENERALE 1 (6 crediti) per Telecomunicazione.

Dal 2009 tengo, sempre a Cassino, il corso di FISICA GENERALE (12 crediti) per
ELETTRICI ed il corso di FISICA GENERALE (12 crediti) per TELECOMUNICAZIONI +
INFORMATICA. Dal 2010 il corso di FISICA GENERALE erogato agli ELETTRICI è stato
esteso pure ai MECCANICI.

Sono stato correlatore presso l’Università di Padova di 5 tesi di Laurea in Fisica (Vecchio
Ordinamento) e di 3 tesi di Dottorato di Ricerca in Fisica.

Faccio parte del Comitato Scientifico, tenendo lezione in ogni edizione, della Scuola Nazionale
“Rivelatori ed Elettronica per Fisica delle Alte Energie, Astrofisica, Applicazioni Spaziali e
Fisica Medica” che si tiene ogni due anni presso i LNL (http://sirad.pd.infn.it/scuola_legnaro/)

Questo anno ho tenuto il corso di ELEMENTI di FISICA (16 ore) per i Percorsi Abilitanti
Speciali (PAS), classa A059 e sono stato il relatore di 8 tesine di Fisica.
16/07/2014