Il laboratorio Extreme Energy Events (EEE) è situato al piano -1, stanza 403, della palazzina storica sede del Centro Ricerche Enrico Fermi (CREF). All’interno del laboratorio è presente uno dei telescopi traccianti per muoni comici della rete EEE. 

Il telescopio è costituito da:

• 3 rivelatori di tipo Multigap Resistive Plate Chambers (MRPC): rivelatori a gas, di circa 2 m2 di area, che consentono di ricostruire il punto di passaggio di particelle subnucleari con precisione del cm2 e con risoluzione temporale dell’ordine di 250 ps.;
• Crate VME (CAEN Spa) per il readout che ospita: due Moduli Time to Digital Converter (V1190A e V1190B, CAEN Spa) un modulo di interfaccia crate PC (Bridge USB V1718 CAEN Spa) e una scheda elettronica di “trigger” custom (dotata di ricevitore GPS per sincronizzazione temporale del telescopio);
• una stazione meteo custom (basata su Arduino);
• 1 alimentatore custom per fornire la tensione necessaria al funzionamento dei rivelatori MRPC;
• 2 Computer: uno dedicato alla gestione dell’alimentatore ed uno dedicato all’acquisizione dati;
• Oscilloscopio Tektronix WaveRunner 8254M (2.5 GHz, 40 GS/s);
• 1 rivelatore portatile accessorio basato su scintillatori (Cosmic Box).

Il telescopio, che fa parte della rete di 50 telescopi installati in tutta Italia (la maggior parte dei quali all’interno di scuole superiori che collaborano in modo attivo al Progetto EEE), consente di rivelare e tracciare con grande precisione i muoni dei raggi cosmici; è poi possibile mettere in relazione il loro flusso con parametri ambientali locali o, tramite la sincronizzazione GPS, si possono studiare correlazioni tra eventi su grandi distanze. Ad oggi sono stati acquisiti, dalla rete EEE, più di 130 miliardi di tracce di muoni, utilizzate per diverse analisi. È allo studio anche la trasformazione degli algoritmi di tracciamento e di coincidenza tra muoni dello stesso sciame con l’approccio Quadratic Unconstrained Binary Optimization (QUBO), per poter effettuare alcune analisi mediante un computer fotonico in realizzazione al CREF. Contestualmente è in corso di progettazione l’utilizzo di sistemi di Intelligenza Artificiale (AI) per gli strumenti di monitoraggio del funzionamento della rete.

Oltre alla partecipazione alle fasi di presa dati congiunte del Progetto EEE il laboratorio al CREF è utilizzato per testare nuove soluzioni hardware da utilizzare su tutta la rete per futuri possibili upgrade ma anche nell’ambito di attività di outreach quali visite guidate o per laboratori didattici giornalieri durante i quali si possono effettuare misure anche utilizzando il rivelatore portatile basato su scintillatori, denominati Cosmic-Box.

Nei prossimi anni il laboratorio sarà utilizzato per:

• test di efficienza di rivelatori di particelle basati su Silicon Photomultiplier: è possibile sfruttare la capacità di tracciamento del telescopio per misurare l’efficienza di altri rivelatori (senza influire sulla acquisizione nell’ambito del programma di misure EEE)
• assemblaggio e test di rivelatori: la strumentazione presente in laboratorio permette di assemblare e testare rivelatori basati su scintillatori per futuri upgrade della rete di rivelatori EEE.
•  il materiale e le apparecchiature potranno essere utilizzati per la costruzione di rivelatori tipo camera a nebbia per attività di terza missione del Centro Fermi.
• Ampliamento dell’offerta di fruizione per eventi di outreach: installazione monitor, poster, etc.