Scheda GEANT4-SIM FINAL




Informazioni generali

Geant4 simulations of high energy missions and experiments

GEANT4-SIM

R & D

Programma

Missione spaziale Internazionale

Laboratorio

RSN5

RSN4

Attività: Nuova; Data inizio: 2021; Data fine: 2030

valentina.fioretti valentina.fioretti@inaf.it

Geant4 è un libreria open-source per simulazioni Monte Carlo che utilizzano codici di trasporto di particelle, supportata da una collaborazione internazionale e agenzie spaziali, incluse NASA e ESA. Geant4 è il software di riferimento per la simulazione delle performance (e.g. background, sensibilità) di proposte di telescopi X e Gamma (e.g. Athena, THESEUS, HERMES, eXTP) come di esperimenti a terra ad alte energie (e.g STACEX). Mentre diversi istituti INAF sono coinvolti direttamente nell’uso di Geant4, manca ad oggi un coordinamento centrale per lo sviluppo di applicazioni Geant4.
L’obiettivo del progetto è di offrire una piattaforma comune alle attività di ricerca INAF che richiedono l’uso di Geant4, per aiutare la condivisione di expertise e incrementare i risultati scientifici.

Geant4 is an open-source toolkit library for particle transport codes based on Monte Carlo simulations, supported by an international collaboration and many space agencies, including NASA and ESA. Geant4 is the software of choice for the simulation of the performance (e.g. background, sensitivity) of future X-ray and Gamma-ray space telescopes (e.g. Athena, THESEUS, HERMES, eXTP), as well as on-ground very high energy experiments (e.g. STACEX). While several institutes in INAF are directly involved in the use of Geant4, there is still no central coordination in the development of Geant4 applications.
The aim of this project is to act as common platform for the INAF research activities requiring the use of Geant4, to help sharing internal knowledge and boost the scientific results.

Tecnologie per Astronomia delle Alte Energie

Tecnologie Informatiche e software

Tecnologie per osservazioni da spazio

Tecnologie per osservazioni da Terra

Infrastrutture da Terra (sviluppo/operazioni)

Infrastrutture dallo spazio per l’osservazione dell Universo (sviluppo/operazioni)

Trasferimento Tecnologico


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 14
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
OAS BOLOGNA 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
IAPS ROMA 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00
IASF PALERMO 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
IASF MILANO 0 0 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0 0.00
Totali 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 1
# Struttura TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Extra
1 IAPS 0 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
0 0 0 0 0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.3847/1538-4357/abd94c Titolo: Review of the Particle Background of the Athena X-IFU Instrument Autori:Simone Lotti and Matteo D'Andrea and Silvano Molendi and Claudio Macculi and Gabriele Minervini and .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2021
2 10.1117/12.2560981 Titolo: The XGIS instrument on-board THESEUS: Monte Carlo simulations for response, background, and sensitivity Autori:Riccardo Campana and Fabio Fuschino and Claudio Labanti and Sandro Mereghetti and Enrico Virgilli a .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2020
3 https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2021.102566 Titolo: A study of background for IXPE Autori:F. Xie and R. Ferrazzoli and P. Soffitta and S. Fabiani and E. Costa and F. Muleri and Di Marco Publisher:Elsevier BV Rivista: Astroparticle Physics Anno pubblicazione:2021
4 10.3847/1538-4357/ab929a Titolo: AGILESim: Monte Carlo Simulation of the AGILE Gamma-Ray Telescope Autori:V. Fioretti and A. Bulgarelli and M. Tavani and S. Sabatini and A. Aboudan and A. Argan and P. W. C .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2020
5 10.3847/1538-4357/aade99 Titolo: Magnetic Shielding of Soft Protons in Future X-Ray Telescopes: The Case of the ATHENA Wide Field Imager Autori:Valentina Fioretti and Andrea Bulgarelli and Silvano Molendi and Simone Lotti and Claudio Macculi a .... Publisher:American Astronomical Society Rivista: The Astrophysical Journal Anno pubblicazione:2018
6 10.1007/s10686-018-9599-9 Titolo: Soft proton flux on ATHENA focal plane and its impact on the magnetic diverter design Autori:Simone Lotti and Teresa Mineo and Christian Jacquey and Monica Laurenza and Valentina Fioretti and .... Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Experimental Astronomy Anno pubblicazione:2018
7 10.1007/s10686-017-9559-9 Titolo: Geant4 simulations of soft proton scattering in X-ray optics Autori:Valentina Fioretti and and Teresa Mineo and Andrea Bulgarelli and Paolo Dondero and Vladimir Ivan .... Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Experimental Astronomy Anno pubblicazione:2017
8 10.1117/12.2232537 Titolo: Monte Carlo simulations of soft proton flares: testing the physics with XMM-Newton Autori:Valentina Fioretti and Andrea Bulgarelli and Giuseppe Malaguti and Daniele Spiga and Andrea Tiengo Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2016
9 10.1117/12.926065 Titolo: BoGEMMS: the Bologna Geant4 multi-mission simulator Autori:A. Bulgarelli and V. Fioretti and P. Malaguti and M. Trifoglio and F. Gianotti Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2012
10 10.1117/12.2560365 Titolo: The HERMES-TP/SP background and response simulations Autori:Riccardo Campana and Fabio Fuschino and Yuri Evangelista and Giuseppe Dilillo and Fabrizio Fiore Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2020



Informazioni Pubbliche

Astronomical instrumentation; Astronomical detectors; Astronomical methods; Computational astronomy; Tinkering; Coding;

INAF is one of the leader institutes for the development of Geant4 applications for the X-ray and Gamma-ray background simulation, instrument response definition, shielding optimization and performance characterization of high energy missions and instruments. INAF is in fact coordinating the background simulation activities for both Athena instrument international consortia, the Athena magnetic diverter simulation group, the THESEUS XGIS and HERMES instrument background, response matrix and sensitivity simulation, the simulation of the IXPE background. INAF has also led several ESA funded projects for the X-ray radiation effect analysis and minimization of the Athena mission, and INAF researchers are coordinating Geant4 simulations activities within the European HORIZON2020 AHEAD2020 project.


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 valentina.fioretti valentina.fioretti@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Coordinatrice X X X X X X X OK
2 andrea.bulgarelli andrea.bulgarelli@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO TECNOLOGO Membro X X X X X X X OK
3 riccardo.campana riccardo.campana@inaf.it OAS BOLOGNA Y TECNOLOGO Membro X X X X X X X OK
4 simone.lotti simone.lotti@inaf.it IAPS ROMA Y TECNOLOGO Membro X X X X X X X OK
5 teresa.mineo teresa.mineo@inaf.it IASF PALERMO Y PRIMO RICERCATORE Membro X X X X X X X OK
6 claudio.macculi claudio.macculi@inaf.it IAPS ROMA Y TECNOLOGO Membro X X X X X X X OK
7 luigi.piro luigi.piro@iaps.inaf.it IAPS ROMA Y DIRIGENTE DI RICERCA Membro X X X X X X X OK
8 silvano.molendi silvano.molendi@inaf.it IASF MILANO Y DIRIGENTE DI RICERCA Membro X X X X X X X OK
9 fabio.gastaldello fabio.gastaldello@inaf.it IASF MILANO Y RICERCATORE Membro X X X X X X X OK
10 massimo.cappi massimo.cappi@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Membro X X X X X X X OK
11 mauro.dadina mauro.dadina@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Membro X X X X X X X
12 giorgio.lanzuisi giorgio.lanzuisi@inaf.it OAS BOLOGNA Y RICERCATORE Membro X X X X X X X OK
13 stefano.ettori stefano.ettori@inaf.it OAS BOLOGNA Y PRIMO RICERCATORE Membro X X X X X X X OK
14 alessandro.dimarco alessandro.dimarco@inaf.it IAPS ROMA N RICERCATORE Membro X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 gonzalo.rodriguez gonzalo.rodriguez.fdez@gmail.com IAPS N AdR Membro [0, 0, 0] [-1.0, -1.0, -1.0] -1.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)