PRESENTAZIONE

Il laboratorio illustra le tecniche utilizzate nella fisica nucleare e subnucleare e permette agli studenti di progettare, eseguire ed elaborare i dati di un esperimento reale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Lo studente dovrebbe acquisire le conoscenze di base per quanto riguarda le principali tecniche di misura utilizzate nella fisica delle interazioni fondamentali e astrofisica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Passaggio delle radiazioni nella materia 

Costanti fondamentali. Processi nucleari dovuti a sorgenti radioattive. Unità e definizioni caratteristiche. Decadimento alfa. Decadimento beta. Emissione gamma. Sorgenti di neutroni. Legge del decadimento radioattivo. Sezione d'urto. Libero cammino medio. Cenni di radioprotezione. 

Interazioni di particelle cariche pesanti con la materia. Formula di Bethe-Bloch. Definizione di range. Effetto Cherenkov. Interazioni degli elettroni con la materia.Perdita di energia per collisione. Perdita di energia per radiazione (Bremsstrahlung). Multiplo scattering. Lunghezza di radiazione. Interazione dei fotoni con la materia. Effetto fotoelettrico. Effetto Compton. Produzione di coppie. Sciami elettromagnetici.

Caratteristiche generali dei rivelatori di particelle 

Sensibilità. Funzione di risposta. Risoluzione in energia. Efficienza. Tempo morto. Parametri caratteristici. Rivelatori ad ionizzazione. Fenomeni di ionizzazione e di trasporto nei gas. Camere proporzionali multifili (MWPC). Camere a drift. Camere a proiezione temporale (TPC). Rivelatori a scintillazione. Scintillatori organici. Cristalli inorganici. Efficienze di rivelazione intrinseche per le differenti radiazioni. Rivelatori a fotomoltiplicazione. Metodi e parametri costruttivi. Fotocatodi. Dinodi. Risposta in tempo e risoluzione. Rumore.

Acquisizione ed elaborazione dell'informazione  

Segnali utilizzati nell'elettronica nucleare. Trigger. Trasmissione del segnale. Lo standard NIM. Pre-amplificatori. Convertitori analogico-digitali. Analizzatori a multicanale. Tecniche di coincidenza. Trattamento dei dati sperimentali. Richiami di statistica e teoria degli errori. Simulazione dei dati sperimentali e metodo di Monte Carlo. Metodi di fit e di minimizzazione. Presentazione dei risultati sperimentali.

​Esperienze di laboratorio 

- (Montaggio di uno telescopio a scintillatore)

Esperimento di scattering  

- Diffusione Compton e misura della massa dell'elettrone

Esperimento sulla rivelazione delle particelle 

- Vita media e fattore di Landè per il muone

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

SANDRO SQUARCIA (Presidente)

MARCO BATTAGLIERI

CLAUDIA GEMME

MARCO PALLAVICINI

CARLO SCHIAVI

LEZIONI

Orari delle lezioni

LABORATORIO DI FISICA DELLE INTERAZIONI FONDAMENTALI E ASTROFISICA