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Oggetto:
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Rivelatori di particelle

Oggetto:

Particle Detectors

Oggetto:

Anno accademico 2013/2014

Codice dell'attività didattica
MFN1462
Docenti
Prof. Ermanno Vercellin (Titolare del corso)
Prof. Mauro Gallio (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Subnucleare e Biomedica
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Biomedica
008510-106 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Sub-nucleare
008510-107 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Teorica
Anno
1° anno
Periodo didattico
Primo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/04 - fisica nucleare e subnucleare
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Obbligatoria
Tipologia d'esame
Orale
Modalità d'esame
orale
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Presentare i meccanismi fisici alla base dell'interazione radiazione materia e le loro implicazioni riguardanti le tecniche di rivelazione e le applicazioni. Fornire un quadro dei principali tipi di rivelatori, del loro utilizzo e delle loro prestazioni.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente acquisira' una conoscenza dei vari aspetti dell'interazione radiazione-materia e la capacita' valutare gli ordini di grandezza in gioco. Conoscera' i principali tipi di rivelatori, il loro principio di funzionamento, le utilizzazioni tipiche e le prestazioni.

Oggetto:

Programma

Perdita di energia delle particelle cariche per ionizzazione ed eccitazione, produzione di coppie e produzione di fotoni; valori medi e distribuzioni, distribuzione di Landau; produzione di raggi delta.
Interazione con i nuclei, diffusione multipla; perdita di energia degli elettroni, Bremsstrahlung. Range delle particelle, curva di Bragg, Straggling.
Effetto Cerenkov. Interazione di fotoni, effetti fotoelettrico, Compton, creazione di coppie; interazione dei neutroni termici e di bassa energia. Interazione degli adroni, sciami elettromagnetici, sciamo adronici, radiazione di transizione, dose e sua misura.
Caratteristiche dei rivelatori: tempo di risposta, risoluzione in posizione ed in energia; tempo morto. Rivelatori a gas; moto delle cariche in assenza e in presenza di campo elettrico e magnetico; diffusione. Ricombinazione.Moltiplicazione. Valanghe. Streamer.Camere a ionizzazione; contatori cilindrici proporzionali; contatori Geiger.Camere a multifili MWPC, camere a deriva, camere a tracciamento TPC.Contatori a Scintillazione; scintillatori; fotorivelatori; contatori Cerenkov;RICH.  Rivelatori di transizione.  Rivelatori a stato solido al Si ed al Geper gamma di bassa energia; rivelatori a microstrip ed a deriva. Calorimetri elettromagnetici; calorimetri adronici.

Charged particle energy loss through ionization and excitation, pair production and photon production; average values and distributions, Landau distribution; delta ray production. Interaction with nuclei, multiple diffusion; electron energy loss, Bremsstrahlung. Particle range, Bragg curve, Straggling. Cerenkov effect. Photon interaction, photoelectric effect, Compton effect, pair production; interaction of thermal low energy neutrons. Hadron interaction, electromagnetic showers, hadronic showers, transition radiation, dose and its measurement.

General detector properties: efficiency, energy and position resolution, dead
time. Gas detectors: motion of charged particles in gas without electric field
(diffusion) and with electric field (drift velocity). Ionization chambers,
MWPCs, planar drift chambers and TPCs. Scintillators, photodetectors. Cerenkov
detectors and transition radiation detectors. Solid state detectors: microstrip
silicon detectors. Calorimeters.

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

G.F. Knoll "Radiation Detection and measurement", John Wiley & Sons, 2000.T. Ferbel "Experimental techniques in high energy physics",Addison-Wesley Ed. 1987. Dispense del corso redatte dal prof. E. Chiavassa.



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Note

Modalita' di frequenza: frequenza fortemente consigliata. Nessuna propedeuticità obbligatoria.

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Moduli didattici

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Ultimo aggiornamento: 23/07/2014 09:12