Logo

Física d'Acceleradors

Codi: 104048
Crèdits: 6
2026/2027
Titulació Tipus Curs
Física OP 4

Professor/a de contacte

Nom :
Caterina Biscari
Correu electrònic :
caterina.biscari@uab.cat

Equip docent (extern a la UAB)

Gabriele Benedetti

Idiomes dels grups

Podeu consultar aquesta informació al final del document.

Prerequisits

No hi ha prerequisits formals però es suposen coneixements de mecànica clàssica, d'electromagnetisme i de relativitat especial

Objectius

 

És una introducció a la física dels acceleradors de partícules i les seves aplicacions, amb especial èmfasi en les fonts de llum de sincrotró

 

Resultats d'aprenentatge

  1. Fer treballs acadèmics de manera independent usant bibliografia (especialment en anglès), bases de dades i col·laborant amb altres professionals.
  2. Comunicar eficaçment informació complexa de manera clara i concisa, ja sigui oralment, per escrit o mitjançant TIC, i en presència de públic, tant a públics especialitzats com generals.
  3. Raonar críticament, tenir capacitat analítica, usar correctament el llenguatge tècnic i elaborar arguments lògics.
  4. Treballar autònomament, tenir iniciativa pròpia, ser capaç d'organitzar-se per assolir uns resultats i planejar i executar un projecte.
  5. Treballar en grup, assumir responsabilitats compartides i interaccionar professionalment i de manera constructiva amb altres persones amb un respecte absolut als seus drets.
  6. Determinar el tipus de font de fotons en funció de les aplicacions, diferenciant entre dipols, wigglers i onduladors
  7. Descriure els diferents tipus d'acceleradors de partícules actualment en ús: linacs, ciclotrons, sincrotrons, etc. i les seves majors aplicacions
  8. Descriure els diferents tipus d'imants, des d'imants permanents, ferromagnètics i superconductors que s'utilitzen en els acceleradors
  9. Realitzar el disseny bàsic de l'òptica d'un anell d'acumulació o sincrotró, definint els paràmetres de Twiss i les característiques de la radiofreqüència
  10. Mesurar la qualitat del camp magnètic d'imants
  11. Utilitza la instrumentació de la sala de control per a la mesura emitància i dispersió d'energia en el linac
  12. Descriure la tecnologia de les cavitats de radiofreqüència
  13. Descriure els conceptes bàsics de dinàmica transversal i longitudinal del feix
  14. Calcular la freqüència de revolució en sincrotrons en funció del tipus de partícules i la seva energia
  15. Calcular la lluminositat d'un col·lisionador, diferenciant entre col·lisionador circular i lineal.
  16. Conèixer les bases de les aplicacions d'una font de llum de sincrotró
  17. Conèixer les bases de l'acceleració amb plasma
  18. Definir les característiques principals d'un col · lisionador en funció de l'energia i lluminositat requerida
  19. Utilitza el tractament matricial en la definició dels paràmetres de Twiss
  20. Utilitza codis de simulació per a càlculs d'obertura dinàmica
  21. Identificar situacions que necessiten un canvi o millora.
  22. Identificar les implicacions socials, econòmiques i mediambientals de les activitats academicoprofessionals de l'àmbit de coneixement propi.
  23. Conèixer els diferents tipus d'acceleradors, equips emissors de radiació i fonts radioactives per a aplicacions mèdiques.
  24. Explicar el codi deontològic, explícit o implícit, de l'àmbit de coneixement propi.

Continguts

Introducció als acceleradors i les seves aplicacions.


Principis d’acceleració i de transport de feixos de partícules.


Conceptes bàsics dels sistemes de radiofreqüència, d’imans i de buit.


Descripció de la dinàmica transversal i longitudinal de les partícules i de les característiques de la llum de sincrotró.


Descripció dels diferents tipus de acceleradors, amb major èmfasi en les fonts de llum de sincrotró i la seva utilitat.


Conceptes bàsics d’utilització de programes de simulació de dinàmica de feix.


Pràctiques al Sincrotró Alba.

Activitats formatives i Metodologia

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Treball experimental a ALBA 10 0,4
Resolució de problemes 16 0,64
Classes de exercicis 9 0,36
Classes teòriques 30 1,2
Elaboració informe de pràctiques 9 0,36
Estudi 58 2,32

El curs s'estructura en classes teòriques (30 hores), realització d'exercicis (9 hores) i realització de treball experimental (10 hores)

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè l'alumnat completi les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.

Avaluació

Activitats d'avaluació continuada

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Examen parcial 1 40% 3 0,12 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 13, 14, 19, 21, 22, 24
Informe de pràctiques 20% 9 0,36 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 14, 19, 20, 21
Examen de recuperació 80% 3 0,12 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24
Examen parcial 2 40% 3 0,12 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24

Exàmens parcials 1 i 2 (40% + 40% de la nota final) realitzats a mitjans i al final del semestre.

Informe sobre el treball experimental (20% de la nota final)

L'examen de recuperació permet millorar els resultats dels examens parcials i l'alumne s'ha d'haver avaluat al mínim dels dos parcials.

 

Avaluació Única: les pràctiques són obligatòries. L'avaluació de l'assignatura (80%) es durà a terme el dia programat del segon parcial. Constarà d'un apartat de teoria i d'un apartat de problemes. Els informes de les pràctiques (20%) s'entregaràn el mateix dia.

L'examen de recuperació tindrà lloc el mateix dia que en la modalitat d'avaluació continuada.

Bibliografia

http://cds.cern.ch/record/425460/files/CERN-2005-004.pdf

http://cds.cern.ch/record/603056/files/full_document.pdf

 

Programari

OPA - Optics Design for Accelerators - Free  (PSI) - serà proporcionat durantt el curs

Grups i idiomes de l'assignatura

La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura

Tipus de docència Grup Idioma Semestre Torn
(TE) Teoria 1 Català segon quadrimestre matí-mixt
(PAUL) Pràctiques d'aula 1 Català segon quadrimestre matí-mixt