Tècniques Experimentals en Física de Partícules
Codi: 44081 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| 4313861 Física d'Altes Energies, Astrofísica i Cosmologia / High Energy Physics, Astrophysics and Cosmology | OT | 0 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Manuel Martínez Rodriguez
- Correu electrònic:
- Desconegut
Equip docent
- Thorsten Lux
- Sebastian Grinstein
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
No specific prerequisites are set for this course.
Objectius
L'objectiu principal d'aquest curs és donar una visió general de la tècnica experimental utilitzada en la física de partícules. Abasta des dels principis bàsics utilitzats per a la integració d'un detector complet complet.
Competències
- Conèixer les bases de temes seleccionats de caràcter avançat a la frontera de la física d'altes energies, astrofísica i cosmologia, i aplicar consistentment.
- Formular i abordar problemes físics, tant si són oberts com si estan més ben definits, identificant els principis més rellevants i utilitzant aproximacions, si escau, per arribar a una solució que s'ha de presentar explicitant les suposicions i les aproximacions.
Resultats d'aprenentatge
- Comprendre les diverses tècniques de detecció de partícules (centelleig, ionització, llum Cherenkov, etc.).
- Dissenyar un detector per a un problema físic concret.
- Entendre els fonaments de la interacció de la radiació amb la matèria.
Continguts
Interaccions de partícules amb la matèria
Consideracions generals
Ionització i excitació atòmica
Difusió múltiple d'angle petit
Interaccions del fotó amb la matèria
Cascades electromagnètiques
Interaccions dels muons d’alta energia
Radiació de Cherenkov i radiació de transició
Revisió de circuits electrònics i altres aspectes tècnics
Circuits amb elements reactius
Propagació de senyals elèctrics en cables
Tècniques de detecció
Informació general
Detectors de fotons
Scintillators
Detectors de radiació Cherenkov
Detectors de radiació de transició
Càmeres de fil
Microdetectors de gasos
Càmeres de placa resistents
Càmeres de projecció de temps
Detectors de semiconductors
Equip de disseny experimental
Context: experiments objectius fixos, al centre de la massa o sense radiació • Mesures de posició, temps, quadrumoments; identificació de partícules
Detectors de traces i vèrtexs
Calorímetres
Espectròmetres Muon
Objectes fixos Beams: Experiment design
Banderes en col·lisió: disseny d’experiments
Experiments amb neutrins
Cerques la desintegració del protó
Altres recerques: matèria fosca, doble desintegració beta
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Discusión, Grupo de Trabajo, Ejercicios de Grupo. | 20 | 0,8 | 2, 1, 3 |
| Interaccions de partícules amb la matèria | 25 | 1 | 2, 1, 3 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Estudi de detectors reals | 30 | 1,2 | 2, 1, 3 |
Conferències teòriques, exrecisions i exposicions per part de l'alumnat. Treball en classe i tasques.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Assistència i participació a les classes | 15% | 45 | 1,8 | 2, 1, 3 |
| Exercicis sobre detectors | 30% | 15 | 0,6 | 2 |
| Exercicis sobre fenòmens físics | 25% | 5 | 0,2 | 3 |
| Exercicis sobre tècniques de detecció | 30% | 10 | 0,4 | 1 |
Les tasques consistents en tres grups de problemes per abordar seqüencialment els efectes físics utilitzats, les tècniques de detecció i els detectors complets cobreixen el 85% de la marca d’avaluació. El 15% addicional es basa en l'assistència i participacions a les classes teòriques.
En cas de no superar (totes o alguna de) les activitats d'avaluació continuada indicades, l'equip docent estudiarà cas per cas i proposarà a l'alumne com recuperar l'assignatura (presentant un treball alternatiu i/o fent un examen al Setembre, segons el cas)
Aquesta assignatura/mòdul no preveu el sistema d’avaluació única.
Bibliografia
- W.R. Leo, “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, A How-to Approach”, Springer 1987
- W.S.C. Williams, “Nuclear and Particle Physics”, Oxford University Press 1991
- P. Marmier and E.Sheldon, “Physics of Nuclei and Particles”, Academy Press 1969
- S.Tavernier, “Experimental Techniques in Nuclear and Particle Physics”, Springer 2010
- C.Grupen and B.Shwartz, “Particle Detectors”, Cambridge Monographs on Particle Physics, Nuclear Physics and Cosmology 26
- C.Grupen, “Astroparticle Physics”, Springer 2005
- S.Eidelmann and B.Swartz, in “Handbook of Particle Detector and Imaging”, C.Grupen and I.Buvat editors, Springer 2012
- Particle Data Group, chapter 26, http://pdg.lbl.gov/pdg.html
- Lectures by Katherina Mueller at UZH, https://www.physik.uzh.ch/en/teaching/PHY461/HS2021/lectures.html
Programari
None
Llista d'idiomes
| Nom | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (TEm) Teoria (màster) | 1 | Anglès | segon quadrimestre | matí-mixt |