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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
FISICA
Insegnamento
INTRODUZIONE AI RIVELATORI DI PARTICELLE
SCL1001332, A.A. 2015/16

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2013/14

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
FISICA (Ord. 2008)
SC1158, ordinamento 2008/09, A.A. 2015/16
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese INTRODUCTION TO PARTICLE DETECTORS
Sito della struttura didattica http://fisica.scienze.unipd.it/2015/laurea_2008
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile DARIO BISELLO

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/01 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/03/2016
Fine attività didattiche 15/06/2016
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2014

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
8 Introduzione ai rivelatori di particelle 01/10/2018 30/11/2019 STROILI ROBERTO (Presidente)
GIUBILATO PIERO (Membro Effettivo)
BRUGNERA RICCARDO (Supplente)
GARFAGNINI ALBERTO (Supplente)
7 Introduzione ai rivelatori di particelle 01/10/2016 30/09/2017 STROILI ROBERTO (Presidente)
GIUBILATO PIERO (Membro Effettivo)
BRUGNERA RICCARDO (Supplente)
GARFAGNINI ALBERTO (Supplente)
5 Introduzione ai Rivelatori di Particelle 01/10/2015 30/09/2016 BISELLO DARIO (Presidente)
GIUBILATO PIERO (Membro Effettivo)
CARLIN ROBERTO (Supplente)

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