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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
PHYSICS
Insegnamento
INTRODUCTION TO RADIATION DETECTORS
SCP7081437, A.A. 2017/18

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
PHYSICS
SC2382, ordinamento 2017/18, A.A. 2017/18
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Curriculum PHYSICS OF THE FUNDAMENTAL INTERACTIONS [001PD]
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese INTRODUCTION TO RADIATION DETECTORS
Sito della struttura didattica http://fisica.scienze.unipd.it/2017/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA

Docenti
Responsabile ROBERTO STROILI FIS/01

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso
SCP7081437 INTRODUCTION TO RADIATION DETECTORS ROBERTO STROILI SC2382
SCL1001332 INTRODUZIONE AI RIVELATORI DI PARTICELLE ROBERTO STROILI SC1158

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Sperimentale applicativo FIS/01 6.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
LEZIONE 6.0 48 102.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 26/02/2018
Fine attività didattiche 01/06/2018

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenza dei fenomeni elettromagnetici, incluse onde elettromagnetiche.
Nozioni di base di relatività ristretta e di meccanica quantistica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Principi e metodi di rivelazione di particelle e della radiazione elettromagnetica. Come si misurano posizione, energia, quantità di moto, e velocità. Tecniche di accelerazione di particelle cariche.
Modalita' di esame: Orale.
Criteri di valutazione: Verranno valutati il livello di apprendimento degli argomenti in programma e la capacità di applicazione a casi pratici.
Contenuti: A. Descrizione dei fenomeni fisici considerati: introduzione sulle grandezze misurate negli esperimenti di fisica nucleare, subnucleare e astroparticellare. Perdita di energia di particelle cariche. La formula di Bethe-Block, discussione e applicazioni quantitative ai rivelatori. Identificazione di particelle.
Diffusione Colombiana multipla. Bremsstrahlung, lunghezza di radiazione, spettro della radiazione.
Interazioni fotoni-materia, coefficiente di assorbimento, effetto fotoelettrico, effetto Compton, produzione di coppie.
Radiazione Cerenkov. Cenni alla radiazione di transizione.
Interazioni nucleari.

Scintillazione nei materiali inorganici ed organi. Perdita di energia in un gas, diffusione, effetto di un campo elettrico, velocità di deriva, effetto di un campo magnetico. Perdita di energia in un semiconduttore.

B. Requisiti di rivelatori costruiti in base agli effetti descritti: contatori a scintillazione, contatori Cerenkov, contatori a ionizzazione. Camere a fili proporzionali, camere a deriva e TPC. Tubi a streamer limitato, RPC. Rivelatori a semiconduttore. Cenni all’elettronica di trigger e di lettura.
Misura dell’energia e misura della quantità di moto. Struttura generale dei rivelatori attuali.

C. Gli acceleratori di particelle. Acceleratori elettrostatici. Acceleratori lineari. Ciclotrone. Il sincrotrone: stabilità traversa, focalizzazione debole, oscillazioni di betatrone, matrici di trasporto, focalizzazione forte, quadrupoli e funzioni separate. Cenni all’emittanza, stabilità di fase, oscillazioni di sincrotrone, diagrammi di fase, struttura a pacchetti. Cenni alla radiazione di sincrotrone. Anelli di accumulazione: luminosità, accumulazione di antiprotoni, raffreddamento stocastico.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Durante il corso verranno presentati mediante lezioni frontali gli argomenti riportati nella sezione "contenuti". Gli argomenti affrontati verranno corredati da esempi ed esercizi per una migliore comprensione le modalità di applicazione dei concetti esposti.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: E' a disposizione degli studenti copia delle trasparenze usate nel corso.
Testi di riferimento:
  • S. Tavernier, Experimental Techniques in Nuclear and Particle Physics. --: Springer, 2010. Cerca nel catalogo