Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 51 Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 9 Clase Interactiva: 12 Total: 75
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física de Partículas
Áreas: Física Atómica, Molecular e Nuclear
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Iniciar a os alumnos no coñecemento dos aceleradores de partículas e os sistemas de detección de radiación ionizante.
Os alumnos comprenderán os mecanismos de aceleración de partículas.
Os alumnos se familiarizarán cos distintos métodos de detección da radiación ionizante.
Os alumnos serán capaces de deseñar e evaluar as características fundamentais dun detector.
I-Aceleradores:
Aceleradores de partículas. Aceleradores electrostáticos e cíclicos. Ecuaciones de Maxwell e principios de aceleración de partículas cargadas.
Aceleradores electrostáticos:
Xeradores de rayos X. Xeradores de neutrones. Aceleradores Van der Graaff. Acelerador de Cocroft-Waltom. Acelerador Tandem.
Aceleradores cíclicos:
Radiación Cherenkov e radiación de sincrotrón.
Aceleración por radiofrecuencia. Magnetrón.
Acelerador de Wideröe.
Acelerador lineal. Guia de ondas. Ecuaciones de dispersión. Cavidad aceleradora. Tempo de tránsito e condición de captura.
Klystron.
Ciclotrón. Sincro-ciclotrón. Iso-ciclotrón. Betatrón. Microtrón. Rodotrón.
Sincrotrón. Condiciones de estabilidad de haz. Óptica lineal de haz. Dipolo e cuadrupolo. Ecuacions de Hill. Expresión matricial. Estructura FODO.
II-Detectores
Principios de detección de radiación ionizante. Detectores directos e indirectos. Detectores pasivos e activos. Detectores contadores e integradores.
Modos ionizantes e non ionizantes de pérdida de enerxía. Teorema de Fano. Resolución en enerxía intrínseca e extrínseca de un detector.
Detectores gaseosos. Deriva e difusión de portadores de carga en gases. Modos de operación dos detectores de gas. Ionización, recombinación e attachment. Teorema de Shockley-Ramo. Modo proporcional. Coeficientes de Townsend. Modo streamer. Detectores sensibles a posición e tempo.
Detectores de estado sólido. Semiconductores e dieléctricos. Unión p-n. Características fundamentais.
Centelleadores. Materiales centelleadores orgánicos e inorgánicos. Propiedades. Fotodetectores.
Electrónica. Amplificador de voltaje. Amplificador de corriente. Amplificador sensible a carga. Conformación de señal. Shaping. Procesamiento analóxico e dixital de señal. Electrónica modular. Buses: RS232, GPIB, USB, Ethernet (LXI), PCI (PXI), etc. Latencia e ancho de banda.
Experimentos en Física Nuclear e de Altas Energías.
III. Laboratorio. Construcción de un detector a partir de materiais básicos.
The Physics of Particle Accelerators Klaus Wille, Oxford University Press 2001
Particle Accelerator Physics Helmut Wiedemann, 3 ed Springer 2007
Radiation Detection and Measurement Glenn F. Knoll, 4 ed John Wiley & Sons
Measurement and Detection of Radiation Nicholas Tsoulfanidis, 2 ed Taylor & Francis
O alumno adquirirá competencias básicas en:
a) uso de aceleradores de partículas
b) desenvolvemento e caracterización de detectores de radiación ionizante
Seminarios e clases interactivas, 22h: Exposición dos fundamentos dos equipos de aceleración de partículas e producción de radiación ionizante, xunto cos principios de detección de radiación.
Cada semana se realizará unha sesión de seminario de problemas que os alumnos deberán resolver previamente.
Prácticas experimentais 8h: De acordo á disponibilidade de material e tempo realizaráse a construcción/evaluación dun detector no laboratorio.
Un 60% da calificación obterase da evaluación continua da actividade e interés mostrado polo alumno ao longo do curso e a realización semanal de exercicios.
O 40% da calificación provendrá da evaluación do traballo realizado polo alumno na práctica experimental.
Actividade en clase: 20h
Actividade en laboratorio 10h.
Titorías 1h
Actividade personl de traballo, estudo e análise de datos na casa: 44h
Recomendase o estudo da bibliografía básica da asignatura e publicaciones científico-técnicas sobre la materia. Asimismo a realización dos exercicios e traballo de laboratorio permitirá ao alumno a comprensión e seguimento da asignatura.
Diego Gonzalez Diaz
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- diego.gonzalez.diaz [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Profesor Contratado/a Doutor
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 5 |
| Martes | |||
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 5 |
| Xoves | |||
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 5 |
| Venres | |||
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 5 |
| 19.01.2024 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 5 |
| 10.07.2024 16:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 5 |