Gabriele Balbi

Ho collaborato con gli esperimenti Atlas, Cms, Km3Net, LHCb e SuperB occupandomi di progetto, sviluppo e test di dispositivi elettronici per i sistemi di trigger ed acquisizione di rivelatori.

La mia attività si è incentrata su:

• progettazione, simulazione e test della scheda “SelectionBoard” deputata al Trigger di primo livello del calorimetro adronico ed elettromagnetico dell'esperimento LHCb, CERN Ginevra;
• realizzazione delle librerie software per la gestione degli embedded pc (CreditCard PC GlueCard) posizionati sulle schede di trigger “SelectionBoard” all'interno del sistema di monitoring PVSS;
• sviluppo, caratterizzazione e misura di affidabilità, in funzione del jitter, di schede di trasmissione dati “Optical TX” e “Optical RX“ operanti su fibra ottica con tecnologia radiation hard impiegate nell'esperimento LHCb e sviluppate presso il centro di elettronica INFN di Bologna.
• progettazione di dispositivi elettronici di tipo programmabile (FPGA) utilizzando linguaggi di programmazione di alto livello (VHDL, Verilog);
• progettazione e realizzazione di schede di gestione e controllo per un sensore al silicio ad elevata risoluzione temporale posizionato dentro ad un microscopio elettronico per un esperimento di interferenza di singolo elettrone con doppia fenditura;
• studio di SiPM (Silicon Photomultiplier). Modellizzazione e stima dei parametri fisici dei SiPM mediante la libreria RooFit (Tool Object Oriented con interfaccia per Root, per la convoluzione e il fit di p.d.f. multidimensionali).
• realizzazione di due prototipi di scheda general purpose multicanale per il controllo, la preamplificazione e la digitalizzazione di 8 SiPM. Studio approfondito del PCB (analisi layout e piste con Mentor Hyperlynx Signal Integrity) della scheda per la difesa dei segnali dai SiPM da disturbi elettromagnetici. L'intero progetto inizialmente nato per lo studio di SuperB.
• progettazione di System-On-Chip su FPGA basati su processori embedded sia di tipo “hard” (PowerPC) che “soft-IP” (Microblaze) e sviluppo del relativo software;
• progettazione dell’hardware e del software per la validazione dei lotti di produzione della scheda ROD per l’esperimento ATLAS;
• studio delle problematiche di disegno, implementazione di tecnologie elettroniche: Ethernet, LVDS ad alta velocità (sia protocolli standard che custom, sia su cavo che su circuito stampato), interfaccia con memorie (DDR2, SSRAM, Flash), trasmissione di segnali (anche sbilanciati) su fibra ottica, interfaccia con ADC sia esterni che FPGA-embedded, protocolli standard (JTAG, I2C, RS232, RS485), PCI express.
• progettazione di sistemi software real-time per la gestione dell’elettronica e l’acquisizione dati in ambienti Windows e Linux tramite programmazione in linguaggi C e C++;
• installazione, setup, verifica e test di integrazione di dispositivi presso gli esperimenti;
• partecipazione a test di esposizione di camere a deriva a fasci di muoni presso il CERN occupandomi sia del setup sperimentale che dell’analisi dei dati acquisiti.
• sviluppo e progetto di un nuovo metodo di controllo (FIT Pull Method) della misura di tempo proprio e del suo errore nei decadimenti dei mesoni B nell'ambito dell'esperimento LHCb. La procedura è basata sull'uso di vincoli cinematici delle tracce delle particelle e non fa uso di informazioni Montecarlo
• realizzazione di un programma di calcolo matriciale in C++ per il fitting globale dei parametri di traccia dei canali B ed il calcolo delle FIT Pull.
• studio del metodo FIT Pull con 2 canali di interesse: B-->h+h- e B-->Ds π

Sono autore di numerose pubblicazioni tra articoli su rivista, proceedings di conferenze e Technical Design Reports di esperimenti internazionali.

Sono stato correlatore di tesi di Laurea in Fisica.

Ho tenuto corsi di insegnamento (docente a contratto e/o a titolo gratuito) per l’Università di Bologna sulle seguenti tematiche:

• Fisica Generale 1 (Meccanica e Termodinamica);
• Fisica Generale 2 (Elettromagnetismo);
• Laboratorio di Progettazione Elettronica

http://www.scienze.unibo.it/it/corsi/insegnamenti/insegnamento/2017/421969 https://www.unibo.it/sitoweb/gabriele.balbi2/