Corso di laurea in Fisica

Conoscenza generale dei principali tipi di rivelatori di particelle, del loro principio di funzionamento, delle loro prestazioni e delle loro modalita' di utilizzo nella ricerca in fisica nucleare e subnucleare. Conoscenza approfondita di rivelatori visualizzanti quali le camere a bolle e capacità di analizzare fotogrammi per l'estrazione della misura diretta di sezione d'urto e di rapporti di decadimento di particelle instabili. Apprendimento dei principi di funzionamento dei rivelatori di tracciamento per la fisica delle alte energie quali i rivelatori a microstrip di silicio e capacità di eseguire una loro caratterizzazione elettrica anche con l'uso di probe-station professionale.

Capacità di riconoscere e distinguere diverse tipologie di stati finali in eventi di collisione di particelle. Capacità di eseguire misure di sezione d'urto e di rapporto di frazionamento e di determinare caso per caso errori statistici ed errori sistematici.

Capacità di lavorare con probe station e micromanipolatori per caratterizzazione elettrica di rivelatori al silicio. Capacità di utilizzare strumentazione elettronica professionale. Determinazione del punto di lavoro  di un rivelatore a microstrip di silicio

Orale

Il corso si propone di insegnare agli studenti alcune delle tecniche principali utilizzate per la rilevazione di particelle e la misura delle grandezze cinematiche necessarie per la caratterizzazione delle reazioni fisiche.
Il corso si avvale anche dei laboratori tecnologici dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Torino dove sono in fase di costruzione gli apparati sperimentali che entreranno in funzione presso il laboratorio del CERN a Ginevra sull'anello di accumulazione LHC.
Tre famiglie di rivelatori sono in particolare trattati.
Innanzitutto le camere a bolle, rivelatori visualizzanti, di cui esiste a Torino una importante tradizione e si conservano molte pellicole di importanti esperimenti eseguiti negli anni '70 dai fisici torinesi: utilizzando i tavoli di proiezione originali gli studenti analizzano i fotogrammi ed eseguono misure di sezione d'urto di antiprotoni su deuterio, cosi' come misure di rapporti di frazionamento in decadimenti dei kaoni carichi.
In secondo luogo, si studiano in buon dettaglio i rivelatori a microstrip di silicio, dai principi di funzionamento, alle loro caratteristiche elettriche , alle applicazioni nei moderni esperimenti di fisica delle alte energie: utilizzando una Probe Station professionale si esegue una caratterizzaione elettrica completa dei rivelatori realmente utilizzati in tali esperimenti, e si determina in particolare la tensione di svuotamento e le capacita' interstrip e di backplane al variare di parametric quali l'orientazione cristallina e la resistivita' del substrato.
Infine, utilizzando camere a deriva di grandi dimensioni si eseguono misure di efficienza e di tracciamento con raggi cosmici utilizzando sistemi di acquisizione e analisi dati degli esperimenti in fase di installazione presso il CERN di Ginevra. Il corso e' strutturato su una sezione di lezioni teoriche dedicate a ciascuno degli esperimenti trattati e da esperienze di laboratorio in piccoli gruppi corredate da relazioni che gli studenti dovranno stilare a completamento delle misure effettuate. E' inoltre richiesta agli studenti di preparare per la prova finale un seminario pubblico in cui con l'ausilio di pubblicazioni tecniche del settore essi presentino un approfondimento di uno degli argomenti trattati nel corso.

Dispense Prof. Costa

A.Frova, P. Perfetti Semiconduttori - proprieta' e applicazioni elettroniche

Nessuna propedeuticità obbligatoria. Per le esperienze in laboratorio la frequenza è obbligatoria.