Detektory a urychlovače částic - NJSF070

• Anglický název: Particle Detectors and Accelerators
• Zajišťuje: Ústav částicové a jaderné fyziky (32-UCJF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: http://www-ucjf.troja.mff.cuni.cz/dolezal/teach/accel/
• Garant: prof. RNDr. Zdeněk Doležal, Dr.
• Vyučující: prof. RNDr. Zdeněk Doležal, Dr.
• Kategorizace předmětu: Fyzika > Jaderná a subjaderná fyzika

Anotace

čeština

Interakce záření vysokých energií s látkou. Základní detekční metody. Jednotlivé typy detektorů. Měření hybnosti částic. Určování drah a vrcholů. Křemíkové detektory. Měření energie částic, Kalorimetry.Identifikace částic. Detektory neutrin. Velké detekční systémy, sběr dat, trigger. Lineární a kruhové urychlovače. Vstřícné svazky.

Poslední úprava: Krtička Milan, doc. Mgr., Ph.D. (16.01.2019)

angličtina

High energy radiation interactions with matter. Basic detection methods. Detector types. Momentum measurement. Track and vertex determination. Silicon detectors. Large detection systems. Data acquisition, triggger. Linear and circular accelerators. Colliders.

Poslední úprava: Krtička Milan, doc. Mgr., Ph.D. (16.01.2019)

Podmínky zakončení předmětu

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

• Detektory částic

• Urychlovače

• Příklad k výpočtu

Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu prezentovaném na přednášce.

Poslední úprava: Doležal Zdeněk, prof. RNDr., Dr. (07.09.2020)

Literatura

čeština

C. Grupen, B. Shwartz, Particle Detectors (Cambridge University Press 2008)

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

S. Tavernier, Experimental Techniques in Nuclear and Particle Physics (Springer 2010)

H. Wiedemann: Particle Accelerator Physics, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 1993

E. Wilson: An Introduction to Particle Accelerators, Oxford University Press, Oxford 2001

Poslední úprava: Krtička Milan, doc. Mgr., Ph.D. (16.01.2019)

Požadavky ke zkoušce

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

• Detektory částic

• Urychlovače

• Příklad k výpočtu

Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu prezentovaném na přednášce.

Poslední úprava: Doležal Zdeněk, prof. RNDr., Dr. (07.09.2020)

Sylabus

čeština

Interakce záření vysokých energií s látkou. Ionizace, radiační ztráty, tvorba spršek, Čerenkovovo a přechodové záření. Interakce neutronů a neutrin.

Opakování základních detekčních metod. Plynové detektory. Polovodičové detektory. Scintilátory.

Měření hybnosti částic. Metody určování drah. Dráhové detektory. Křemíkové stripové a driftové detektory. Plynové dráhové komory (driftová, TPC). Mionové detektory.

Určování vrcholů rozpadů. Křemíkové pixelové detektory hybridní a monolitické. CCD.

Měření energie částic. Elektromagnetické a hadronové kalorimetry, energetické rozlišení. Identifikace částic. Čerenkovovy detektory.

Detektory neutrin. Kosmické záření a jeho detekce.

Velké detekční systémy. Volba parametrů detekčních systémů.

Sběr a zpracování dat. Trigger.

Lineární urychlovače elektrostatické a rezonanční. Fázová stabilita.

Kruhové urychlovače: betatron, mikrotron, cyklotron. Slabá fokusace.

Elektronový a protonový synchrotron. Silná fokusace. Podélná synchronizace.

Vstřícné svazky, cyklické a lineární urychlovače vstřícných svazků. Luminozita.

Poslední úprava: Krtička Milan, doc. Mgr., Ph.D. (16.01.2019)

angličtina

High energy radiation interactions with matter. Ionisation, radiation losses, shower generation, Cherenkov and transition radiation. Interactions of neutrons and neutrinos.

Basic detecting methods revision. Gas detectors. Semiconductor detectors. Scintillators.

Momentum measurement. Tracking methods. Silicon strip and drift detectors. Gas tracking chambers (drift, TPC). Muon detectors.

Vertex determination. Silicon pixel detectors hybrid and monolithic. CCDs.

Energy measurement. Electromagnetic and hadron calorimeters. Energy resolution. Particle identification. Cherenkov detectors.

Neutrino detectors. Cosmic rays and their detection.

Large detector systems. Choice of their parameters.

Data Acquisition. Trigger.

Linear accelerators (electrostatic and resonance). Phase stability.

Circular Accelerators: betatron, microtron, cyclotron. Weak focusing.

Electron and proton synchrotron. Strong focusing. Longitudinal synchronisation.

Colliders. Luminosity.

Poslední úprava: Krtička Milan, doc. Mgr., Ph.D. (16.01.2019)