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Física de Aceleradores

Código: 104048
Créditos: 6
2026/2027
Titulación Tipo Curso
Física OP 4

Profesor/a de contacto

Nombre :
Caterina Biscari
Correo electrónico :
caterina.biscari@uab.cat

Equipo docente (externo a la UAB)

Gabriele Benedetti

Idiomas de los grupos

Puede consultar esta información al final del documento.

Prerrequisitos


No hay prerrequisitos formales pero se suponen conocimientos de mecánica clásica, de electromagnetismo y de relatividad especial

Objetivos


Es una introducción a la física de los aceleradores de partículas y sus aplicaciones, con especial énfasis en las fuentes de luz de sincrotrón.

Resultados de aprendizaje

  1. Realizar trabajos académicos de forma independiente usando bibliografía, especialmente en inglés, bases de datos y colaborando con otros profesionales.
  2. Comunicar eficazmente información compleja de forma clara y concisa, ya sea oralmente, por escrito o mediante TIC, y en presencia de público, tanto a audiencias especializadas como generales.
  3. Razonar críticamente, poseer capacidad analítica, usar correctamente el lenguaje técnico, y elaborar argumentos lógicos.
  4. Trabajar autónomamente, usar la propia iniciativa, ser capaz de organizarse para alcanzar unos resultados, planear y ejecutar un proyecto.
  5. Trabajar en grupo, asumiendo responsabilidades compartidas e interaccionando profesional y constructivamente con otros con absoluto respeto a sus derechos.
  6. Determinar el tipo de fuente de fotones en función de las aplicaciones, diferenciando entre dipolos, wigglers y onduladores.
  7. Describir los diferentes tipos de aceleradores de partículas actualmente en uso: linacs, ciclotrones, sincrotrones, etc. y sus mayores aplicaciones.
  8. Describir los diferente tipos de imanes, desde imanes permanentes, ferromagnéticos y superconductores que se utilizan en los aceleradores.
  9. Realizar el diseño básico de la óptica de un anillo de acumulación o sincrotrón, definiendo los parámetros de Twiss y las características de la radiofrecuencia.
  10. Medir la calidad del campo magnético de imanes.
  11. Usar la instrumentación de la sala de control para la medida de emitancia y dispersión de energía en el linac.
  12. Describir la tecnología de las cavidades de radiofrecuencia.
  13. Describir los conceptos básicos de dinámica transversal y longitudinal del haz.
  14. Calcular la frecuencia de revolución en sincrotrones en función del tipo de partículas y su energía.
  15. Calcular la luminosidad de un colisionador, diferenciando entre colisionador circular y lineal.
  16. Conocer las bases de las aplicaciones de una fuente de luz de sincrotrón.
  17. Conocer las bases de la aceleración con plasma.
  18. Definir las características principales de un colisionador en función de la energía y luminosidad requerida.
  19. Usar el tratamiento matricial en la definición de los parámetros de Twiss.
  20. Usar códigos de simulación para cálculos de apertura dinámica.
  21. Identificar situaciones que necesitan un cambio o mejora.
  22. Explicar el codi deontològic, explícit o implícit, de l`àmbit de coneixement propi.
  23. Comunicar eficazmente información compleja de forma clara y concisa, ya sea oralmente, por escrito o mediante TIC, y en presencia de público, tanto a audiencias especializadas como generales.
  24. Identificar las implicaciones sociales, económicas y medioambientales de las actividades académico- profesionales del ámbito de conocimiento propio.

Contenidos

 

 

Introducción a los aceleradores y sus aplicaciones.


Principios de aceleración y transporte de haces de partículas.


Conceptos básicos de radiofrecuencia, imanes y sistemas de vacío.


Descripción de la dinámica transversal y longitudinal de las partículas y las características de la luz sincrotrón.


Descripción de los diferentes tipos de aceleradores, con mayor énfasis en las fuentes de luz de sincrotrón y su utilidad.


Conceptos básicos de la simulación de programas de dinámica de haz.


Dos prácticas experimentales en el sincrotrón de alba.


 

Actividades formativas y Metodología

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Trabajo experimental en ALBA 10 0,4
Resolucion de problemas 16 0,64
Clases de ejercicios 9 0,36
Clases teoricas 30 1,2
Elaboracion informe de practicas 9 0,36
Estudio 58 2,32


El curso está estructurado en clases teóricas (30 horas), realización de ejercicios (9 horas) y finalización del trabajo experimental (10 horas).

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Evaluación

Actividades de evaluación continuada

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Examen parcial 1 40% 3 0,12 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 13, 14, 19, 21, 22, 24
Informe de pràcticas 20% 9 0,36 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 14, 19, 20, 21
Examen de recuperación 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


Los exámenes parciales 1 y 2 (40% + 40% de la calificación final) se realizan en la mitad y al final del semestre.

El informe de trabajo experimental (20% de la nota final).

El examen de recuperación permite mejorar los resultados de los exámenes parciales.

Evaluación Única: las prácticas son obligatorias. La evaluación de la asignatura (80%) se realizará el día programado del segundo parcial. Constará de un apartado de teoría y de un apartado de problemas. Los informes de las prácticas (20%) se entregarán el mismo día.

 

Bibliografía

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

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

Software

OPA - Optics Design for Accelerators - Free  (PSI) - sera proporcionado durante el curso

Grupos e idiomas de la asignatura

La información proporcionada es provisional hasta el 30 de noviembre. A partir de esta fecha, podrá consultar el idioma de cada grupo a través de este enlace. Para acceder a la información, será necesario introducir el CÓDIGO de la asignatura

Tipo de docencia Grupo Idioma Semestre Turno
(TE) Teoría 1 Catalán segundo cuatrimestre manaña-mixto
(PAUL) Prácticas de aula 1 Catalán segundo cuatrimestre manaña-mixto