31886 - LABORATORIO DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE 1

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente ha una conoscenza approfondita dei meccanismi di interazione delle particelle con la materia e delle tecniche per rivelarle. Ha una panoramica dei principali rivelatori utilizzati nella rivelazione delle particelle.

Programma/Contenuti

Primo semestre -- 6 CFU (lez. frontali) 

-- Interazione delle particelle elementari con la materia.
Perdita di energia. La formula di Bethe-Bloch. Il “range” delle particelle.Irraggiamento. I fotoni: effetto
fotoelettrico, scattering Compton, produzione di coppie. Diffusione multipla. Interazioni dei neutroni.


--Elementi di radioattività. Effetti della radiazione sulla materia biologica. Grandezze rilevanti in dosimetria. Esempi di applicazioni della radioattività in medicina, industria, archeologia.


--Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle. Sensitività, risoluzione efficienza del rivelatore.


--Rivelatori a scintillazione. Scintillatori: organici ed inorganici. Principi di funzionamento. Guide di luce.  Fotomoltiplicatori. Analisi del segnale del fotomoltiplicatore.Uso dei rivelatori a scintillazione per trigger, tempi di volo, e veto di eventi.


-- I rivelatori a ionizzazione. Fenomeni di ionizzazione e trasporto nei gas. Il contatore proporzionale. La MWPC. La camera a deriva. La TPC. La TEC. Gli RPC.


-- I rivelatori Cerenkov. Principi di funzionamento. Applicazioni.


-- I rivelatori a transizione di radiazione.


Testi/Bibliografia

W.R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Springer-Verlag

K. Kleinknecht, Detectors for Particle Radiation, Cambridge University Press

G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, J. Wiley & Sons

F. Sauli, Multiwire proporrtional chambers, Cern-Yellow Report (Copia disponibile presso il servizio di documentazione del Dipartimento di Fisica insieme ad altro materiale utile per l'approfondimento degli argomenti trattati nel corso)

Metodi didattici

Lezioni in aula.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale.

L'esame di fine corso mira a valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici:

-- conoscenza approfondita dei meccanismi di interazione delle particelle con la materia;

-- conoscenza delle tecniche per rivelarle e caratteristiche richieste ai rivelatori;

-- conoscenza dei principali effetti della radiazione sui materiali, delle principali grandezze dosimetriche e applicazioni;

-- conoscenza dei principali rivelatori di particelle.

Strumenti a supporto della didattica

Le lezioni saranno integrate anche da esercizi e seminari su argomenti specifici. 

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gabriella Sartorelli