Muon Portal project: Tracks reconstruction, automated object recognition and visualization techniques for muon tomography data analysis

La presente tesi di dottorato si inquadra all interno del progetto Muon Portal, un progetto dedicato alla realizzazione di un tomografo per il controllo e la scan- sione di container alle frontiere, alla ricerca di materiale fissile di contrabbando attraverso lo scattering dei muoni cosmici. Questo lavoro mira ad estendere e consolidare la ricerca nel campo della tomografia muonica nel contesto della fisica applicata. Lo scopo principale di questa tesi è di investigare nuove tecniche di ricostruzione di tracce dei muoni all interno del rivelatore e nuovi approcci all analisi di dati da tomografia muonica per il riconoscimento automatico di oggetti e la visualizzazione 3D, rendendo possibile la realizzazione di una tomo- grafia dell intero container. Il lavoro di ricerca è stato articolato in più fasi, descritte nel presente documento di tesi: da un preliminare approfondimento speculativo dello stato dell arte relativo alle problematiche del tracking e agli algoritmi di ricostruzione delle tracce, allo studio sulle performance del Muon Portal detector nel caso di tracciamento di particelle in ambienti a bassa e alta molteplicità. Una parte sostanziale del lavoro è stata dedicata allo studio di diverse tecniche di ri- costruzione delle immagini, basate sull algoritmo POCA (Point of Closest Approach) e sull algoritmo iterativo EM-LM (Expectation-Maximization). Inoltre, metodi più avanzati per la ricostruzione e la visualizzazione di tracce, quali tecniche di data- mining e algoritmi di clustering sono stati oggetto dell attività di ricerca e sviluppo che è culminata nello sviluppo di un algoritmo di clustering non supervisionato multifase (modified-Friends-of-Friends) per l analisi di dati da tomografia muonica.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2014

Author dc:creator

• BANDIERAMONTE, MARILENA

Contributors dc:contributor

• RIGGI, Francesco

• Muon Portal project, muon tomography, particle tracking at low and high multiplicity, tracks reconstruction algorithms, 3D visualization algorithms, multivariate data-mining techniques, clustering algorithms, ROOT and GEANT4 simulations.

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/587449

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/587449