Technical Design Report - TDR CYGNO-04/INITIUM

The aim of this Technical Design Report is to illustrate the technological choices foreseen to be implemented in the construction of the CYGNO-04 demonstrator, motivate them against the experiment physics goals of CYGNO-30 and demonstrate the financial sustainability of the project. CYGNO-04 represents PHASE 1 of the long term CYGNO roadmap, towards the development of large high precision tracking gaseous Time Projection Chamber (TPC) for directional Dark Matter searches and solar neutrino spectroscopy. The CYGNO project1 peculiarities reside in the optical readout of the light produced during the amplification of the primary ionization electrons in a stack of triple Gas Electron Multipliers (GEMs), thanks to the nice scintillation properties of the chosen He:CF4 gas mixture. To this aim, CYGNO is exploiting the fast progress in commercial scientific Active Pixel Sensors (APS) development for highly performing sCMOS cameras, whose high granularity and sensitivity allow to significantly boost tracking, improve particle identification and lower the energy threshold. The X-Y track project obtained from the reconstruction of the sCMOS images is combined with a PMT measurement to obtain a full 3D track reconstruction. In addition, several synergic R&Ds based on the CYGNO experimental approach are under development in the CYGNO collaboration (see Sec 2) to further enhance the light yield by means of electro luminescence after the amplification stage, to improve the tracking performances by exploiting negative ion drift operation within the INITIUM ERC Consolidator Grant, and to boost the sensitivity to O(GeV) Dark Matter masses by employing hydrogen rich target towards the development of PHASE 2 (see Sec. 1.2). While still under optimization and subject to possible significant improvements, the CYGNO experimental approach performances and capabilities demonstrated so far with prototypes allow to foresee the development of an O(30) m3 experiment by 2026 for a cost of O(10) MEUROs. A CYGNO-30 experiment would be able to give a significant contribution to the search and study of Dark Matter with masses below 10 GeV/c2 for both SI and SD coupling. In case of a Dark Matter observation claim by other experiments, the information provided by a directional detector such as CYGNO would be fundamental to positively confirm the galactic origin of the allegedly detected Dark Matter signal. CYGNO-30 could furthermore provide the first directional measurement of solar neutrinos from the pp chain, possibly extending to lower energies the Borexino measurement2. In order to reach this goal, the CYGNO project is proceeding through a staged approach. The PHASE 0 50 L detector (LIME, recently installed underground LNGS) will validate the full performances of the optical readout via APS commercial cameras and PMTs and the Montecarlo simulation of the expected backgrounds. The full CYGNO-04 demonstrator will be realized with all the technological and material choices foreseen for CYGNO-30, to demonstrate the scalability of the experimental approach and the potentialities of the large PHASE 2 detector to reach the expected physics goals. The first PHASE 1 design anticipated a 1 m3 active volume detector with two back-to-back TPCs with a central cathode and 500 mm drift length. Each 1 m2 readout area would have been composed by 9 + 9 readout modules having the LIME PHASE 0 dimensions and layout. Time (end of INITIUM project by March 2025) and current space availability at underground LNGS (only Hall F) forced the rescaling of the PHASE 1 active volume and design to a 0.4 m3, hence CYGNO-04. CYGNO-04 will keep the back-to-back double TPC layout with 500 mm drift length each, but with an 800 x 500 mm2 readout area covered by a 2 + 2 modules based on LIME design. The reduction of the detector volume has no impact on the technological objectives of PHASE 1, since the modular design with central cathode, detector materials and shieldings and auxiliary systems are independent of the total volume. The physics reach (which is a byproduct of PHASE 1 and NOT an explicit goal) will be only very partially reduced (less than a factor 2 overall) since a smaller detector volume implies also a reduced background from internal materials radioactivity. In addition, the cost reduction of CYGNO-04 of about 1⁄3 with respect to CYGNO-1 illustrated in the CDR effectively makes the overall project more financially sustainable (see CBS in the last section). In summary this document will explain: the physical motivation of the CYGNO project and the technical motivations of the downscale of the PHASE 1 to CYGNO-04, 400 liters of active volume, with respect to the demonstrator presented in the CDR; the results of R&D and the Montecarlo expectations for PHASE 0; the technical choices, procedures and the executive drawings of CYGNO-04 in the Hall F of the LNGS; safety evaluations and the interference/request to the LNGS services; Project management, WBS/WBC, WP, GANTT, ec

Metacognitive competence as a goal for medical training

Professionals who are faced with emergency situations daily during their work can rely on three different ways of thinking. They can base their judgments and decisions on intuition. Alternatively they can apply heuristic strategies, which offer simple procedures to simplify situations and find satisfactory solutions. Finally, they can reflect analytically. The optimal approach would be a flexible use of these three systems, since it enables doctors to activate the system that is more relevant to the given situation and eventually to pass to another system when they realize that the previous one is inadequate. Metacognitive competence is required in order to identify the mental system that is more relevant to a specific case. This competence consists in the ability to self-regulate cognitive processes in order to match the specific needs of the moment. To do so, individuals have to pay attention to their cognitive processes and understand how they can be trusted and what is the best way to handle them. Operatively, metacognitive competence should be developed by leading professionals to identify the mode of thinking – intuitive, heuristic or analytical – that is best suited to make the choices required by the clinical cases that they are facing. Suggestions concerning the way physicians working in emergency department can be trained to enhance their metacognitive skills are reported

FOSTERING FLEXIBLE THINKING SKILLS AND SELF-EFFICACY IN SEARCHING FOR A JOB: AN INTERVENTION ADDRESSED TO UNEMPLOYED ADULTS

The intervention was addressed to those people who have become the protagonists of a growing social phenomenon: discouragement. Discouraged persons have lost their job and their confidence in their own abilities to deal with a new work environment constantly changing. The annual report of the Italian national central institute of statistics stressed that in recent years the phenomenon reached peaks ever recorded: there are about 3 million discouraged persons in Italy and more than 8 million in Europe. This picture is alarming because in a crisis like the one that is going through the European economy, the failure to find work could weigh further on the economic and psycho-social of the countries. The intervention aimed at motivating people actively seeking a new work. Some focus groups were conducted in the exploratory phase with discouraged persons to investigate what are the possible motivations to give up the search for work. Two obstacles emerged as the principal ones: the loss of the feeling of self-efficacy (the belief that they have the resources to cope with a critical situation) and distrust of the world of atypical work. On the basis of what emerged in the focus groups a training was devised with the goals to enhance the perceived self-efficacy while searching for a new job, to stimulate flexible thinking and to improve the market perception of atypical work. The training, which was attended by 28 people, was divided into two formative moment (four activities for each). Tests were administered to 28 participants and 28 subjects in the control group. Tests measured: general self-efficacy perceived, self-efficacy in job search, perception of the labor market and flexible thinking (tripartite: creativity, cognitive flexibility and skills transfer). The training achieved the expected outcomes. Who took part to the training resulted to be more flexible than the control adults, positively changed their perception of the work market and obtained higher scores on the scale of perceived self-efficacy in finding a job

La donazione di organi: qual è il modello mentale sotteso?

Un vasto corpo di ricerche ha messo in luce che buona parte dei nostri comportamenti dipende dal modo in cui ci rappresentiamo la realtà, in particolare dai modelli mentali che elaboriamo rispetto ad essa. I modelli mentali sono specie di micro-teorie che gli individui si costruiscono circa aspetti del mondo in cui vivono. Un modello mentale è un’organizzazione cognitiva strutturata, un insieme integrato di elementi tra loro altamente coesi, un’interpretazione a suo modo coerente della realtà cui facciamo riferimento per comprendere la realtà e per compiere anticipazioni, avanzare ipotesi, risolvere problemi, prendere decisioni. In genere un modello mentale riesce a “salvare i fenomeni”, ossia ci porta a concepire i fenomeni in un modo che si accorda con le nostre esperienze, con i dati di cui disponiamo e anche con i presupposti che usualmente condividiamo. Ciò spiega perché le persone sono in genere riluttanti a rinunciare ai propri modelli mentali in favore di altri. Si può ritenere che anche rispetto alla donazione di organi le scelte degli individui siano orientate dal loro modello mentale. Le persone cioè potrebbero essere indotte ad astenersi dal sottoscrivere l’adesione alla proposta di permettere l’espianto di propri organi dopo la morte perché hanno una concezione del proprio corpo, della morte biologica e dell’espianto di organi che induce a percepire la privazione di uno o più organi come una “violenza” alla propria identità. Diventa allora importante cercare di comprendere qual è il modello mentale del processo in questione che le persone elaborano, al fine di mirare meglio la comunicazione (sia attraverso i mass media che il rapporto personale diretto) per aiutarle a mutare le proprie convinzioni e il proprio atteggiamento rispetto alla donazione di organi

Un nuovo strumento per la valutazione della flessibilit\ue0 cognitiva nell\u2019orientamento e nella formazione

strumento per creativit\ue

Stimolare la riflessione sull\u2019apprendimento attraverso i verbi mentali

verbi mental

Aprire la mente attraverso il corpo: gli effetti della postura sui processi creativi

INTRODUZIONE Nell\u2019ambito dell\u2019embodied cognition si ritiene che la mente non sia un sistema isolato bens\uec una realt\ue0 da indagare nelle sue relazioni col corpo e l\u2019ambiente in cui l\u2019organismo \ue8 situato. In questa prospettiva molte ricerche mostrano quanto l\u2019esperienza corporea abbia un effetto sui processi cognitivi (Casasanto, 2011; Goldin-Meadow & Beilock, 2010; Thomas & Lleras, 2009). Soltanto recentemente la cognizione incarnata \ue8 stata indagata in relazione al pensiero creativo. Slepian e Ambady (2012) riportano che il movimento fluido del corpo favorisce la generazione creativa di idee e Leung et al. (2012) descrivono prestazioni migliori in prove creative a seguito di movimenti che suggeriscono metaforicamente il guardare le cose da pi\uf9 lati e l\u2019uscire da schemi mentali rigidi. Il presente esperimento si propone di verificare se non soltanto l\u2019esecuzione di atti corporei, ma anche la postura influisca sui processi creativi di pensiero. METODO Cinquanta studenti universitari hanno svolto due prove di creativit\ue0 tratte dal Torrance Test of Creative Thinking (Torrance, 1974) in cui si chiedeva, rispettivamente, di immaginare le conseguenze di un fatto insolito e di ideare come migliorare un giocattolo. Le prove erano svolte assumendo o una postura aperta (seduto con braccia e gambe divaricate) o chiusa (seduto rannicchiato con braccia conserte). Le prove e le posture sono state bilanciate tra i soggetti. RISULTATI I punteggi di fluidit\ue0, flessibilit\ue0 e originalit\ue0 nelle prove di creativit\ue0 sono risultati significativamente superiori nel gruppo con postura aperta rispetto a quello con postura chiusa (rispettivamente, F = 23,28; 8,02; 17,97). CONCLUSIONI I dati raccolti suggeriscono che la postura con cui si affronta un compito che richiede creativit\ue0 influisce sulla prestazione. Come i movimenti svolti, anche la disposizione aperta del corpo induce il soggetto a lasciar vagare liberamente il proprio pensiero cos\uec da reperire idee molteplici e insolite

Explicit and implicit body: Exploring the mental models of organ donation

organ donatio

IL SOGGETTO ANZIANO IN CARCERE: TRA DIRITTI E TUTELE

Come afferma chiaramente il XV rapporto di Antigone, presentato nel luglio 2019, negli ultimi anni stiamo assistendo ad una ricrescita della popolazione detenuta significativa e allarmante, alla quale non è facile dare una spiegazione. “Al 30 aprile 2019 le persone detenute nelle nostre carceri erano infatti 60.439, 8.275 in più della fine del 2015. Ma a cosa è dovuta questa crescita? Il primo fenomeno a cui sembra logico pensare è un aumento degli ingressi in carcere, ma come già detto così non è.Al contrario, si è in questi anni registrato un crollo degli ingressi, che sono passati dai 92.800 nel corso del 2008 ai 45.823 registrati nel corso del 2015. Da allora questo numero è leggermente cresciuto, attestandosi tra i 47.000 ed i 48.000 ingressi l’anno, ma si tratta di numeri lontanis- simi da quelli degli anni passati e comunque relativamente stabili. E allora, da cosa potrebbe dipendere questa crescita della popolazio- ne detenuta? Come si vede chiaramente la percentuale di quanti scontano le pene più basse è scesa nettamente tra il 2009 ed il 2014, quella delle pene più alte ha subito un andamento opposto, mentre la percentuale degli ergastolani è rimasta relativamente stabile.Se si guarda invece alla pena residua che le persone in carcere devono ancora scontare, chiaramente i numeri, o in questo caso le percentuali, cambiano. Chi è stato condannato ad una pena lunga passerà molti anni in carcere, ma nel frattempo il fine pena si avvicina, e il residuo pena si accorcia. Per anni della sua detenzione anche lui sarà censito tra quanti hanno un residuo pena breve. È per questo che la grande maggioranza dei detenuti ha un residuo pena breve. Alla fine del 2018 erano 29.213 (il 73,5% dei definitivi) ad avere una pena fino a 5 anni, 8.777 (il 22,1%) oltre i 5 anni e 1.748 (il 4,4%) gli ergastola- ni.Il rapporto tra i due andamenti è però dello stesso segno di quello già registrato per le pene inflitte, anche se più stabile. Diminuisco- no, seppur di poco, i residui di pena breve mentre i residui di pena lunghi variano in senso inverso. Il fenomeno è dunque innegabile, 80 CARLO ALBERTO ROMANO, ANNA CONVERTINI, ANTONELLA RITA FANIZZA, FEDERICA MISCEO, LUISA RAVAGNANI, ANNA ANTONIETTI, IGNAZIO GRATTAGLIANO le persone in carcere hanno mediamente condanne più lunghe che in passato. La conseguenza di tutto questo sul carcere è evidente. Si allunga l’entità della pena che in media scontano i detenuti e, come è logico attendersi, aumenta la loro età media. Lo scarto è chiaro. Nel corso di 10 anni le persone detenute di età compresa tra i 18 ed i 39 anni, che erano larga mag- gioranza tra i presenti, ben il 60%, sono divenute minoranza e sono oggi il 37,6% mentre coloro che hanno 40 o più anni sono divenute maggioranza. Come è noto il D.L. n. 92 del 2014 (convertito con leg- ge n. 117 del 2014) ha portato a 25 anni l’età massima di permanenza nel circuito penale minorile per i soggetti che abbiano commesso reati da minorenni. Ma anzi- tutto l’età massima era prima 21, e non 18, e il conseguente aumento delle presen- ze in IPM è stato comunque molto limi- tato (erano 401 alla fine del 2013 e 453 il 15 dicembre 2018). C’è da supporre che anche sul carcere degli adulti l’impatto di questa novità legislativa sia stato limitato e in ogni caso l’aumento di chi tra i dete- nuti ha 40 o più anni non si è verificato solo in percentuale ma anche in valore assoluto, con una crescita di ben 8.700 unità” (Antigone, 2019). Aumenta dunque la durata delle pene, cre- sce il numero complessivo dei detenuti, aumenta il sovraffollamento e, soprattutto, aumenta l’età media della popolazione de- tenuta stessa, la cui consistenza numerica, nell’intero territorio italiano, può ben evin- cersi dalla tabella seguente (Tab.1). Considerazioni sulle condizioni di sa- lute degli anziani ristretti nelle struttu- re penitenziarie L’area sanitaria degli istituti penitenziari è adibita a garantire ai detenuti il diritto alla salute sancito dall’art. 32 della Costituzio- ne Italiana:“La Repubblica tutela la salute come fondamentale diritto dell’individuo e interesse della collettività, e garantisce cure gratuite agli indigenti. Nessuno può essere obbligato a un determinato tratta- mento sanitario se non per disposizione di legge. La legge non può in nessun caso violare i limiti imposti dal rispetto della persona umana” (Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana, 1948)