Tècniques Experimentals en Física de Partícules
Codi: 44081 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
|---|---|---|---|
| 4313861 Física d'Altes Energies, Astrofísica i Cosmologia / High Energy Physics, Astrophysics and Cosmology | OT | 0 | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Thorsten Lux
- Correu electrònic:
- thorsten.lux@uab.cat
Utilització d'idiomes a l'assignatura
- Llengua vehicular majoritària:
- anglès (eng)
Equip docent
- Thorsten Lux
- Sebastian Grinstein
Equip docent extern a la UAB
- Manel Martínez Rodríguez
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
Metodologia
Conferències teòriques, exrecisions i exposicions per part dels estudiants. 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.
Activitats formatives
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Discusión, Grupo de Trabajo, Ejercicios de Grupo. | 20 | 0,8 | 1, 2, 3 |
| Interaccions de partícules amb la matèria | 25 | 1 | 1, 2, 3 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Estudi de detectors reals | 30 | 1,2 | 1, 2, 3 |
Avaluació
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.
Activitats d'avaluació
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Assistència i participació a les classes | 15% | 45 | 1,8 | 1, 2, 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 |
Bibliografia
W.R. Leo. Techniques for Nuclear and Particle Physuics Experiments , Springer-Verlag
Programari
None