Stima delle rates di decadimento di mesoni carichi nel dimostratore di ENUBET al fascio PS-T9 del CERN

L'esperimento ENUBET si prefigge di promuovere un nuovo approccio per produrre fasci di neutrino con una precisione mai raggiunta finora. Questo nuovo approccio consiste nel misurare i leptoni carichi associati ai neutrini nel momento del decadimento dei mesoni instabili da cui derivano sfruttando in particolare i decadimenti semileptonici dei mesoni K (kaoni). In questo modo ci si emancipa dalla necessita' di affidarsi su simulazioni che sono molto complesse e con grosse incertezze sistematiche. Il progetto ha portato a sviluppare un grosso prototipo di rivelatore per dimostrare la fattibilita' di questa idea. Si tratta di un oggetto di circa 3.5 tonnellate (dimostratore) che riproduce una frazione di 90 gradi di un "tunnel di decadimento" instrumentato. Il dimostratore e' stato esposto a fasci di pioni, muoni ed elettroni da 1 a 5 GeV/c presso l'area T9 del CERN-PS a Ottobre 2022 e verra' testato nuovamente, in una versione maggiorata, ad Agosto 2023. Nei test precedenti il fascio e' stato inviato direttamente sul rivelatore a vari angoli per verificare la risposta ai prodotti di decadimento dei K. Questa tesi prevede un lavoro di simulazione per valutare la possibilita` di utilizzare il rivelatore nel prossimo test al CERN per misurare direttamente i decadimenti della componente di kaoni presenti nel fascio, ovvero nella stessa modalita` prevista per l'esperimento finale. In questa configurazione quindi il fascio sara' circa collineare con l'asse del cilindro instrumentato. Per la stima del segnale e dei fondi si utilizzeranno calcoli analitici e una simulazione GEANT4 del rivelatore tenendo conto della composizione del fascio, la geometria e la cinematica. Sara' possibile inoltre analizzare dei dati preliminari raccolti in questa configurazione al CERN-PS ad Ottobre 2022.