Tècniques Experimentals en Física de Partícules
Codi: 44081 Crèdits: 6| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Física d'Altes Energies, Astrofísica i Cosmologia / High Energy Physics, Astrophysics and Cosmology | OT | 0 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Sebastian Grinstein
- Correu electrònic:
- sebastian.grinstein@uab.cat
Equip docent
- Manel Martínez Rodriguez
- Thorsten Lux
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
1. Interaccions de partícules amb la matèria
1.0 Partícules carregades
1.1 Interaccions de fotons amb la matèria
1.2 Cascades electromagnètiques i hadroniques
1.3 Teràpia d'hadrons
2.Tècniques de detecció
2.0 Aspectes generals
2.1 Detectors de fotons
2.3 Detectors de radiació Cherenkov
2.4 Detectors de radiació de transició
2.5 Cambres de fils
2.6 Microdetectors gasosos
2.7 Cambres de plaques resistives
2.8 Cambres de projecció temporal
2.9 Detectors de semiconductors
3.Disseny d'aparells experimentals
3.0 El context: experiments amb blanc fix, al centre de massa, o sense feixos
3.1 Mesures de posició, temps, quadrimoments; identificació de partícules
3.2 Detectors de traces i de vèrtex
3.3 Calorímetres
3.4 Espectròmetres de muons
3.5 Fes en blanc fix: disseny dexperiments
3.6 Fes en col·lisió: disseny dexperiments
3.7 Experiments amb neutrins
3.8 Buscant la desintegració del protó
3.9 Altres cerques: matèria fosca, desintegració doble beta
Activitats formatives i Metodologia
| 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 |
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, perquè els alumnes completin 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 |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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
Grups i idiomes de l'assignatura
La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre de 2025. 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
| Nom | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (TEm) Teoria (màster) | 1 | Anglès | segon quadrimestre | matí-mixt |