Experimental Methods of Nuclear and Particle Physics - NJSF103

• Title: Experimentální metody jaderné a částicové fyziky
• Guaranteed by: Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2021
• Semester: summer
• E-Credits: 6
• Hours per week, examination: summer s.:3/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Additional information: http://www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/dolezal/teach/expmet/
• Guarantor: prof. RNDr. Zdeněk Doležal, Dr.; Ing. Vít Vorobel, Ph.D.; prof. Ing. Josef Žáček, DrSc.
• Teacher(s): Mgr. Martin Rybář, Ph.D.; Ing. Vít Vorobel, Ph.D.
• Classification: Physics > Nuclear and Subnuclear Physics

Annotation

English

The physical processes occurring during passage of radiation through matter. The detection and spectrometry of nuclear radiation. Basic types of experiments in nuclear physics. The detection methods used in particle physics. The measurement of basic particle properties. Large detectors. The data acquisition and handling.

Last update: T_UCJF (07.05.2004)

Czech

Fyzikální procesy při průchodu záření látkou Detekce a spektrometrie jaderného záření Základní typy experimentů v jaderné fyzice Detekční metody používané ve fyzice částic Měření základních parametru částic Velká detekční zařízení Sběr a zpracování experimentálních údajů

Last update: T_UCJF (20.03.2015)

Course completion requirements

Podmínkou zakončení předmětu je zápočet a zkouška.

Zápočet je udělen za úspěšné absolvování písemného testu. Lze ho opakovat.

Písemka sestává z příkladů obdobných těm, které bylypočítány na cvičeních.

Udělení zápočtu je podmínkou účasti na zkoušce.

Last update: Doležal Zdeněk, prof. RNDr., Dr. (07.10.2017)

Literature

English

W. R. Leo, Technics for nuclear and particle physics (Springer, 1994)

R. C. Fernow, Introduction to experimental particle physics (Cambridge University Press, 1986)

D. Green, The physics of particle detectors (Cambridge University Press, 2000)

Last update: T_UCJF (20.03.2015)

Requirements to the exam

Zkouška je prováděna ústní formou. Student dostane po jedné otázce z každého ze tří okruhů:

• Interakce záření s látkou

• Detektory pro jadernou fyziku

• Detektory pro subjadernou fyziku

Požadavky odpovídají sylabu předmštu v rozsahu prezentovaném na přednášce.

Last update: Doležal Zdeněk, prof. RNDr., Dr. (07.10.2017)

Syllabus

English

Interactions of particles in the material,ionozation and radiation losses, Cerenkov

and transition radiation. Interactions of high energy photons in

the material, electromagnetic showers. Interactions of neutrinos. Gas detectors,

proportional and drift chambers,time projection chamber.

Scintilator detectors:scintilators, photomultipliers,wave length shifters, optical

fibres, scintillating plastic fibres. Cerenkov detectors: threshold,

differential,RICH. Transition radiation detectors, Time Of Flight detectors.

Trackers: emulsions,bubble chambers,streamer chambers.

Silicon strip detectors,pixel detectors.

Calorimeters: electromagnetic and hadronic calorimeters, structure and energy

resolution. Neutrino detectors. Magnetic spectrometers. Measurements of the momenta

and ionization. Large detection systems (ATLAS,DELPHI..). Data acquisition and

analysis. Trigger.

Last update: T_UCJF (24.05.2006)

Czech

Zdroje záření bez elektrického náboje. Principy získávání záření bez náboje, zdroje záření g, zdroje neutronů z radioaktivních zářičů, neutronové generátory.

Obecné vlastnosti detektorů. Funkce odezvy, pulzní a tokové detektory, energetické rozlišení, detekční účinnost detektorů, časové charakteristiky detektorů, metody určení časových charakteristik.

Detektory založené na ionisaci plynu. Ionisační komory, metody registrace s plynovým zesílením, použití ionisačních komor a proporcionálních počítačů, Geiger-Möllerovy počí-tače, ionizační detektory s tekutou náplní, scintilační detektory fotonásobič, spektroskopie se scintilačním detektorem.

Polovodičové detektory. Typy polovodičových detektorů, kombinovaný systém detekce, spektrometrie g, anticomptonovský detektor, comptonovský detektor, párový detektor.

Spektrometrie neutronů. Průletové metody, mechanické selektory různých typů, metoda odražených jader.

Interakce cástic vysokých energií v prostredí: ionizacní a radiacní ztráty energie, vysílání Cerenkovova a prechodového zárení. Interakce fotonu vysokých energií v prostredí: elektronové-fotonové kaskádní spršky. Interakce neutrin v prostredí. Plynem plnené detektory: proporconální a driftové komory, casove projekcní komora. Scintilacní detektory: scintilátory, fotonásobice, svetlovody, vlnové posunovace, scintilacní vlákna. Cerenkovovy detektory: fokusované, nefokusované, prahové, diferenciální, RICH. Detektory prechodového zárení. Metoda merení doby letu.Dráhové komory: jaderné fotografické emulse, mlžné komory, bublinové komory, jiskrové komory, výbojové komory. Kalorimetrie: elektromagnetické kalorimetry, hadronové kalorimetry, struktura kalorimetru, energetické rozlišení. Detektory neutrin. Magnetické spektrometry. Merení hybnosti a ionizace. Velké detekcní systémy (napr. DELPHI, ATLAS). Sber a zpracování dat. Trigger.

Last update: T_UCJF (07.05.2004)