Luciano PANDOLA

Docente a contratto
Ufficio: INFN-LNS
Email: pandola@lns.infn.it
Telefono: 095 542291
@lpandola
@lpandola
Orario di ricevimento: Martedì dalle 10:00 alle 11:00 È gradito un e-mail di pre-avviso. Per altri giorni e orari, concordare per e-mail.


  • Ricercatore dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare presso i Laboratori Nazionali del Sud, Catania  Dal 2005 al 2013 presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso
  • h-index: 32 (database ISI-Web of Knowledge), aggiornato 19-Gen-2021
  • Ex “Analysis Coordinator” (2011-2017) dell’esperimento GERDA
  • Coordinatore del gruppo di lavoro ReD nella Collaborazione DarkSide
  • Coordinatore del gruppo di lavoro “Computing” della Collaborazione NUMEN
  • Vice-coordinatore del gruppo di lavoro Electromagnetic Physics della Collaborazione Geant4
  • Abilitazione Scientifica Nazionale per Professore di Seconda Fascia conseguita nel 2012 e rinnovata nel 2019

Attività di ricerca

  1. Fisica astroparticellare (Materia Oscura): esperimento DarkSide ai LNGS (e progetto ReD ai LNS)
  2. Fisica nucleare: esperimento NUMEN presso i LNS
  3. Simulazioni Monte Carlo radiazione-materia: progetto Geant4
  4. Fisica astroparticellare (Decadimento doppio beta senza neutrini): esperimento GERDA ai LNGS

ORCID: 0000-0003-2867-0121

(Ultimo aggiornamento: 1 Gennaio 2021)

Ricercatore INFN presso i Laboratori Nazionali del Sud, Catania

Studi e Abilitazioni

  • Laurea in Fisica (vecchio ordinamento) presso l’Università degli Studi dell’Aquila (2001), con la votazione di 110/110 e lode.
  • Dottorato di Ricerca in Fisica (XVII Ciclo) presso l’Università degli Studi dell’Aquila. Tesi: “Measurement of the solar neutrino interaction rate on 71Ga with the radiochemical experiment GNO”
  • Abilitazione Scientifica Nazionale per Professore di Seconda Fascia, settore 02/A1 (“Fisica delle particelle sperimentale”), ottenuta nel 2012 e rinnovata nel 2019.

Posizioni lavorative

  • INFN, Ricercatore presso i Laboratori Nazionali del Sud (dal 4 Febbraio 2013)
  • INFN, Ricercatore presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (2005-2013)

Parametri bibliometrici (ISI - Web of Knowledge)

  • H-index: 32
  • Totale articoli: 157 (72 Open Access)
  • Totale citazioni: 8082 (7.612 escluse le auto-citazioni)
  • Pubblicazioni di rilievo: una su Nature, una su Science, sei su Physical Review Letters

Ruoli di coordinamento (presenti e passati)

  • Referee della Commissione Scientifica Nazionale 2 (CSN2) dell'INFN per le sigle OPERA (2011-2015), XENON1T (2011-2017), MOSCAB (dal 2013), CUPID (dal 2015) e CUORE (dal 2019)
  • Coordinatore locale dei Laboratori Nazionali del Gran Sasso nella Commissione Scientifica Nazionale 2 (CSN2), 2011-2013
  • Segretario Scientifico della Conferenza Internazionale XI International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP2009), Roma, 1-5 Luglio 2009. Curatore della pubblicazione degli atti: Journal of Physics, Conf. Series 203 (2010)
  • Segretario Scientifico del Wokshop Internazionale IV Workshop in Low Radioactivity Techniques (LRT2013), Assergi, 10-12 Aprile 2013. Curatore della pubblicazione degli atti: American Institute of Physics, Conf. Proc. 1549 (2013)
  • Peer reviewer per le seguenti riviste internazionali: Physics Letters B, Nuclear Istruments and Methods A (NIM A), Nuclear Istruments and Methods B (NIM B), European Physics Journal A (EPJ A), European Physics Journal C (EPJ C), IEEE Transactions on Nuclear Science (IEEE-TNS), Journal of Instrumentation (JINST), Solar Physics, Astroparticle Physics, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP), Radiation Physics and Chemistry (RPC), Applied Radiation and Isotopes (ARI), Radiation Physics and Chemistry (RPC), Chinese Physics C (CPC), Canadian Journal of Physics
  • Responsabile dell’Unità INFN nell’ambito del PRIN “Prelude” 20154F48P9_004 (2017-2020)

Attività di Docenza

  • Corso di “Monte Carlo Techniques” per il Dottorato di Ricerca in Astroparticle Physics del Gran Sasso Science Institute (GSSI), per i sette anni accademici dal 2013-2014 al 2019-2020 (10 ore)
  • Corso di “Tecniche Monte Carlo” per programma di Dottorato di Ricerca in Fisica dell’Università di Catania, , A.A. 2019-2020 (2 CFU)

Attività di Ricerca

  • Membro della Collaborazione GERmanium Detector Array (GERDA), dal 2004 ad oggi:
    • Ricerca del decadimento doppio beta senza emissione di neutrini
    • Analysis Coordinator della Collaborazione, dal 2011 al 2017
    • Coordinatore del Task Group TG10 (“Simulations and background studies”) della Collaborazione, dal 2004 a tutt’oggi
  • Membro della Collaborazione DarkSide, dal 2016 ad oggi
    • Ricerca di materia oscura sotto forma di WIMPs
    • L1 coordinator per il task “ReD” della collaborazione DarkSide, da febbraio 2019 a tutt’oggi
  • Membro della Collaborazione NUMEN, dal 2014 ad oggi
    • Misura di elementi di matrice nucleare di interesse per il decadimento doppio beta senza neutrini
    • Coordinatore del WG10 (“Computing”) nell’ambito della Collaborazione. Membro del Technical Board di NUMEN
  • Membro della Collaborazione Geant4, dal 2002 ad oggi
    • Simulazione Monte Carlo dell’interazione fra radiazione e materia
    • Deputy coordinator (dal 2012 a tutt’oggi) del Task Group “Low-Energy Electromagnetic Physics” di Geant4. Membro dello Steering Board di Geant4.
    • Coordinator (2014-2018) e deputy coordinator (2010-2014) del Task Group “Advanced Examples” di Geant4
  • Membro della Collaborazione Gallium Neutrino Observatory (GNO), dal 2000 al 2005
    • Misura del tasso di interazione dei neutrini solari con tecnica radiochimica
  • Membro della Collaborazione WIMP Argon Programme (WArP), dal 2005 al 2010
    • Ricerca di materia oscura sotto forma di WIMPs
  • Membro della Collaborazione Low-Energy Neutrino Spectroscopy (LENS) R&D, dal 2002 al 2004
    • Attività di R&D per la misura spettroscopica in real-time di neutrini solari di bassissima energia

L’attività di lavoro svolta fino ad ora presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso ed i Laboratori Nazionali del Sud ha riguardato diverse tematiche di fisica, principalmente nell’ambito della  ommissione 2 dell’INFN, quali: misura di neutrini solari, ricerca di decadimento ββ senza neutrini e misure di fisica nucleare correlate, ricerca di materia oscura, tecniche “low-background” in generale. I contributi principali sono riferibili allo sviluppo di software dedicato per le varie attività sperimentali, sia di simulazione Monte Carlo che di analisi dei dati. Nello specifico, l’expertise che si è venuta a costituire in oltre quindici anni di attività di ricerca all’interno dell’INFN comprende:

  1.  sviluppo di framework software per l’analisi offline di dati raccolti in varie tipologie di esperimenti e con vari tipi di rivelatori; l’esperienza accumulata fino ad ora comprende: contatori proporzionali a gas, rivelatori a semiconduttore (HPGe e Si), rivelatori a scintillazione e rivelatori a liquidi nobili (singola fase e bi-fase), letti tramite fotomoltiplicatori e SiPM;
  2. analisi offline e riduzione di dati sperimentali: analisi di forma degli impulsi, ricostruzione degli eventi ed analisi statistica finale, anche con tecniche specifiche adatte per piccoli numeri;
  3. simulazione Monte Carlo per la valutazione di sorgenti di fondo, soprattutto di interesse per gli esperimenti di basse attività (fondo da radioattività α/β/γ, fondo di neutroni, fondo indotto da muoni cosmici); simulazioni Monte Carlo per la minimizzazione del fondo e l’ottimizzazione del design dei rivelatori in esperimenti di interesse dell’INFN; simulazioni Monte Carlo di supporto per l’analisi dei dati;
  4. sviluppo di codici di simulazione Monte Carlo nell’ambito di Geant4 e validazione in diversi domini di fisica, inclusi la fisica degli eventi rari e la fisica medica.
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L’attività di lavoro svolta fino ad ora presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso ed i Laboratori Nazionali del Sud ha riguardato diverse tematiche di fisica, principalmente nell’ambito di interesse della Commissione 2 dell’INFN, quali: misura di neutrini solari, ricerca di decadimento ββ senza neutrini e misure di fisica nucleare correlate, ricerca di materia oscura, tecniche “low-background” in generale.
Il progetto primario portato avanti negli ultimi anni è stato l’esperimento GERDA ai LNGS per la ricerca del decadimento ββ senza neutrini del 76Ge, per il quale sono stati curati aspetti rilevanti di software, simulazioni Monte Carlo ed analisi dati offline. A questo si è poi aggiunto il progetto ReD, nell’ambito dell’esperimento DarkSide, che si propone di caratterizzare la risposta di una TPC ad Ar liquido miniaturizzata a rinculi nucleari prodotti da neutroni. Anche per ReD i principali contributi scientifici originali sono riferibili a simulazioni Monte Carlo, data handling e software di analisi dati. Oltre alle tematiche sperimentali, è stato portato avanti in questi anni lo sviluppo e la validazione del toolkit di simulazione Geant4, con particolare riguardo ai modelli di fisica elettromagnetica di bassa energia. Partecipa inoltre all’esperimento NUMEN ai LNS, per la misura di elementi di matrice nucleare di interesse per la ricerca del decadimento ββ. Il contributo in tale progetto, al di là del ruolo di intermediario fra la comunità di fisica nucleare operante ai LNS e la comunità ββ, è pure principalmente riferito ad aspetti di calcolo offline, gestione dei dati e sviluppo di software per l'analisi dei dati.
L’expertise che si è venuto a costituire in oltre quattordici anni di attività di ricerca all’interno dell’INFN comprende in particolare:

  1. sviluppo di framework software per l’analisi offline di dati raccolti in varie tipologie di esperimenti e con vari tipi di rivelatori; l’esperienza accumulata fino ad ora comprende: contatori proporzionali a gas, rivelatori a semiconduttore (HPGe e Si), rivelatori a scintillazione e rivelatori a liquidi nobili (singola fase e bi-fase), letti tramite fotomoltiplicatori e SiPM;
  2. analisi offline e riduzione di dati sperimentali, inclusi analisi di forma degli impulsi, ricostruzione degli eventi ed analisi statistica finale, anche con tecniche specifiche adatte per piccoli numeri;
  3. simulazione Monte Carlo per la valutazione di sorgenti di fondo, soprattutto di interesse per gli esperimenti di basse attività (fondo da radioattività α/β/γ, fondo di neutroni, fondo indotto da muoni cosmici); simulazioni Monte Carlo per la minimizzazione del fondo e l’ottimizzazione del design del rivelatore in esperimenti di interesse dell’INFN; simulazioni Monte Carlo di supporto per l’analisi dei dati;
  4. sviluppo di codici di simulazione Monte Carlo nell’ambito di Geant4 e validazione in diversi domini di fisica, inclusi la fisica degli eventi rari e la fisica medica.

GERDA Il contributo maggiormente caratterizzante degli ultimi anni è stato quello dato all’analisi dei dati di GERDA. La responsabilità di Analysis Coordinator della Collaborazione GERDA fra il 2011 e il 2017 ha comportato un ruolo attivo di primissimo piano nel monitoring della presa dati, nell’unblinding e nell’analisi finale dei dati, sia in Fase I (2011-2013) che in Fase II (2015-2019). I risultati hanno portato a una pubblicazione su Nature (2017), una su Science (2019) e tre su Phys. Rev. Lett (2013, 2018 e 2020).
ReD La responsabilità “L1” di ReD, assunta durante l’ultimo anno nell’ambito della collaborazione DarkSide, ha pure implicato un’intensa attività sperimentale e di coordinamento, volta alla preparazione della prima misura di ReD con fascio ai LNS. Durante il 2018 e il 2019 sono stati programmati, coordinati ed effettuali 5 diversi test beam ai LNS, mirati all’integrazione del sistema e alla validazione delle singole componenti. Il run di misura si è svolto nel Febbraio 2020.
NUMEN  La collaborazione nell'ambito del progetto NUMEN ai LNS per la misura di elementi di matrice nucleare di interesse per la ricerca del decadimento ββ comprende gli aspetti di: calcolo offline e gestione dei dati; progettazione sviluppo e validazione di un nuovo pacchetto software per l'analisi dei dati; simulazioni Monte Carlo per la definizione ed ottimizzazione del layout del futuro rivelatore di piano focale (tracker e PID-wall).
Geant4 Altro contributo caratterizzante è il ruolo di sviluppo, coordinamento e disseminazione nell’ambito della collaborazione Geant4, che si esplica anche nella partecipazione allo Steering Board del progetto. Questa attività include anche la validazione di Geant4, soprattutto nell'ambito della fisica elettromagnetica di bassa energia, e l'applicazione ad ambiti di fisica medica.


L’attività di ricerca è complementata da attività di docenza per corsi di Dottorato (Gran Sasso Science Institute e Università di Catania) e di disseminazione a livello nazionale ed internazionale, soprattutto su tematiche relative a simulazioni Monte Carlo.

È possibile svolgere tesi (triennali e magistrali) sulle seguenti tematiche di ricerca:

  • Fisica Astroparticellare e Ricerca di Materia Oscura: attività sperimentali, di simulazione di analisi dati sull'apparato ReD (LNS e Sezione di Catania) per la caratterizzazione di una Time Projection Chamber con neutroni, oppure sull'esperimento DarkSide (Laboratori Nazionali del Gran Sasso)
  • Simulazioni Monte Carlo: sviluppo e validazione del software Geant4, per la simulazione dell'interazione radiazione-materia. Applicazione delle simulazioni a diversi ambiti (fisica astroparticellare, fisica medica)
  • Fisica Astroparticellare e Ricerca del Decadimento Doppio Beta: analisi dati dell'esperimento GERDA (GERmanium Detector Array) ai LNGS per la ricerca del decadimento ββ senza neutrini.