Il Prof. Bonomi ha sviluppato la propria attività scientifica seguendo diverse linee di ricerca sperimentale nella fisica nucleare e delle particelle elementari. Durante la tesi di Laurea in Fisica e il corso di Dottorato di Ricerca presso l’Università degli Studi di Pavia, ha partecipato ad esperimenti di fisica delle particelle elementari, presso il laboratorio Fermilab di Chicago (USA) (esperimenti E771, E687, E831). Trasferitosi presso l’Università degli Studi di Brescia ha intrapreso ricerche, che tuttora continua a svolgere con incarichi di responsabilità, nel campo della fisica dell’antimateria e delle interazioni fondamentali, presso il CERN di Ginevra (esperimenti AD-1/ATHENA, AD- 6/AEgIS). Ha intrapreso inoltre attività di ricerca in campo della fisica nucleare e ipernucleare presso il CERN e i LNF (esperimenti PS201 e FINUDA) e, recentemente, prendendo l’iniziativa di inserire un ampio gruppo di ricercatori associati dell’INFN di Pavia nell’ambito delle attività sperimentali della collaborazione ALICE al CERN. Come ricercatore a tempo indeterminato del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Industriale dell’Università degli Studi di Brescia, il Prof. Bonomi ha inoltre aperto una linea di ricerca in attività di applicazioni della fisica nucleare e delle tecnologie nucleari con particolare attenzione all’utilizzo dei muoni cosmici per applicazioni civili e industriali, di cui è diventato uno degli esperti a livello italiano. Il Prof. Bonomi, nell’ambito delle sue attività di ricerca scientifica, si è occupato prevalentemente di analisi dei dati, come dimostrato dal numero di articoli di cui risulta corresponding author e dalle numerose conferenze internazionali in cui ha presentato i risultati delle proprie ricerche. Ha inoltre contribuito alla gestione degli apparati sperimentali nelle collaborazioni di cui ha fatto parte, ricoprendo ruoli di responsabilità per quanto riguarda i sistemi di Data Acquisition (DAQ), dei software di controllo (slow control e online) e dei software di simulazione e di ricostruzione (tracking, vertexing, etc.). Ha potuto inoltre partecipare alle fasi di ideazione e di progettazione di alcuni degli esperimenti ai quali ha partecipato. Nel campo delle applicazioni delle tecnologie nucleari, e in particolare nei progetti europei dedicati agli studi di fattibilità per l’utilizzo dei muoni cosmici, ha sviluppato i sistemi di simulazione Monte Carlo poi utilizzati per la definizione dei rivelatori necessari e lo studio delle prestazioni potenziali dei sistemi.