Laboratorio di strumentazione per i rivelatori di particelle
A.A. 2019/2020
Obiettivi formativi
Attraverso l'analisi di tipiche catene di elaborazione di segnali proveniente da rivelatori in esperimenti di fisica delle particelle elementari, far apprendere allo studente le tecniche sperimentali piu' comunemente utilizzate in questo tipo di esperimenti.
Attraverso l'analisi della trasmissione del segnale dal rivelatore all'elettronica di lettura "off-detector", fornire allo studente competenze sui protocolli di comunicazione e sulle tecniche per la trasmissione ed il processamento delle informazioni.
Attraverso l'analisi della trasmissione del segnale dal rivelatore all'elettronica di lettura "off-detector", fornire allo studente competenze sui protocolli di comunicazione e sulle tecniche per la trasmissione ed il processamento delle informazioni.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso:
1) lo studente sarà famigliare con le catene di processamento del segnale di un rivelatore
2) sarà in grado di eseguire misure di rumore e linearità della catena elettronica e di ottimizzare la formatura del segnale a seconda delle condizioni sperimentali
3) saprà effettuare ed interpretare misure di impedenza e funzione di trasferimento
4) avrà competenza nell'analisi offline del segnale acquisito
1) lo studente sarà famigliare con le catene di processamento del segnale di un rivelatore
2) sarà in grado di eseguire misure di rumore e linearità della catena elettronica e di ottimizzare la formatura del segnale a seconda delle condizioni sperimentali
3) saprà effettuare ed interpretare misure di impedenza e funzione di trasferimento
4) avrà competenza nell'analisi offline del segnale acquisito
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Brevi cenni teorici su:
- I rivelatori al silicio e i calorimetri
- Elementi di elettronica nucleare
- Il rumore elettronico
- La Trasmissione di segnali digitali
Attivita' sperimentali riguardanti:
La preamplificazione di carica e di corrente
- Configurazioni sperimentali (es. Microstrip e Calorimetria)
- Misura della risposta all'impulso
- Adattamento delle impedenze
- Distribuzione e filtraggio delle alimentazioni
La formatura del segnale
- Uso di un formatore unipolare/bipolare
- Misura delle curve di rumore sulle Microstrip (o rivelatore al Silicio)
- Valutazione del rapporto segnale/rumore
- Uso di oscilloscopio digitale e di un voltmetro RMS per la misura del rumore
La conversione analogico digitale e formattazione dei dati
- Discriminatori, coincidenze, ADC e DAC
- Preparazione del trigger
- Uso di una evaluation board con ADC, FPGA per la crezione di dati digitali
- Uso di logic state analyzer per la visualizzare i dati
- Uso di Labview per la gestione del trasferimento dei dati
Il trasferimento del segnale su Copper e su Fibra Ottica
- Uso di schede di valutazione per la serializzazione e trasmissione del segnale
- Protocolli seriali con clock embedded
- Visualizzazione dei dati con un oscilloscopio campionatore
- I rivelatori al silicio e i calorimetri
- Elementi di elettronica nucleare
- Il rumore elettronico
- La Trasmissione di segnali digitali
Attivita' sperimentali riguardanti:
La preamplificazione di carica e di corrente
- Configurazioni sperimentali (es. Microstrip e Calorimetria)
- Misura della risposta all'impulso
- Adattamento delle impedenze
- Distribuzione e filtraggio delle alimentazioni
La formatura del segnale
- Uso di un formatore unipolare/bipolare
- Misura delle curve di rumore sulle Microstrip (o rivelatore al Silicio)
- Valutazione del rapporto segnale/rumore
- Uso di oscilloscopio digitale e di un voltmetro RMS per la misura del rumore
La conversione analogico digitale e formattazione dei dati
- Discriminatori, coincidenze, ADC e DAC
- Preparazione del trigger
- Uso di una evaluation board con ADC, FPGA per la crezione di dati digitali
- Uso di logic state analyzer per la visualizzare i dati
- Uso di Labview per la gestione del trasferimento dei dati
Il trasferimento del segnale su Copper e su Fibra Ottica
- Uso di schede di valutazione per la serializzazione e trasmissione del segnale
- Protocolli seriali con clock embedded
- Visualizzazione dei dati con un oscilloscopio campionatore
Prerequisiti
Nessuno
Metodi didattici
Modalità di frequenza: Fortemente consigliata;
Modalità di erogazione: Tradizionale.
Modalità di erogazione: Tradizionale.
Materiale di riferimento
Dispense fornite dal docente durante il corso
Libri di elettronica nucleare (elenco esatto distribuito all'inizio del corso)
Libri di elettronica nucleare (elenco esatto distribuito all'inizio del corso)
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso.
Ogni studente deve presentare una relazione scritta sulle attività svolte in laboratorio.
Ogni studente deve presentare una relazione scritta sulle attività svolte in laboratorio.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE - CFU: 6
Laboratori: 48 ore
Lezioni: 14 ore
Lezioni: 14 ore
Docenti:
Andreazza Attilio, Citterio Mauro
Turni:
Docente/i