Laboratorio di spettroscopia gamma

A.A. 2021/2022
6
Crediti massimi
66
Ore totali
SSD
FIS/01 FIS/04
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'obiettivo è quello di introdurre le tecniche sperimentali di spettroscopia gamma d'utilità sia per ricerca di base che in numerose applicazioni in vari settori. Lo studente userà rivelatori di tipo diverso e arriverà ad acquisire e correlare piu' parametri legati alle grandezze da misurare. L'analisi dei dati sarà affrontata utilizzando programmi che permetteranno allo studente di intervenire esternamente in modo da ottimizzare le procedure.
In particolare con questo laboratorio si apprenderanno i meccanismi di rilascio di energia da parte della radiazioni gamma e le tecniche per la loro misura. I rivelatori impiegati sono sia a scintillazione che a stato solido. Saranno anche utilizzate le migliori tecniche per la misura di distribuzioni temporali. L'analisi dei dati sfrutta la correlazione tra piu' parametri per arrivare alla identificazione dei nuclei e alla costruzione dello schema di livelli.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente avrà appreso il funzionamento e l'utilizzo dei rivelatori a scintillazione e a stato solido per la misura di energia di raggi gamma e tempi di vita dei livelli nucleari.
Imparerà ad allestire prese dati a piu' parametri e ad analizzare i dati per dedurre informazioni relative ad uno specifico nucleo da insiemi di dati che contengono per loro natura informazioni relative a piu' nuclei.
Queste tecniche sono alla base del funzionamento di apparati a molti rivelatori, impiegati sia per la fisica di base che per applicazioni. Quindi il loro apprendimento costituisce un bagaglio importante per la formazione dello studente di utilità per diversi sbocchi professionali.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
In relazione alle modalità di erogazione delle attività formative per l'a.a. 2021/22, verranno date indicazioni più specifiche nei prossimi mesi, in base all'evoluzione della situazione sanitaria
Programma
Sorgenti di Radiazione
Interazione radiazione materia
- particelle cariche leggere
- particelle cariche pesanti e ioni
- radiazione gamma
Proprietà Generali dei Rivelatori
Funzioni di Risposta a radiazione gammaù
Rivelatori a scintillazione
Rivelatori al Germanio Iperpuro

Caratterizzazione sperimentale di differenti tipi di rivelatori a scintillazione
- NaI
- BaF2
- LaB3
Caratterizzazione sperimentale di un rivelatore al Germanio Iperpuro
Misure di Risoluzione energetica
Misura di efficienza
Misure di risoluzione temporale
Misure complesse a più parametri
Ricostruzione della struttura dei livelli energetici del 152Sm e 152Gd
Prerequisiti
Nozioni di elettromagnetismo e di fisica fondamentale. Nozioni di metodi statistici per analisi dati
Metodi didattici
Introduzione al corso e alle misure con lezioni frontali.
Attività di misura da fare in laboratorio usando la strumentazione a disposizione. Acquisizione dati e analisi con computer e programmi multi purpose messi a disposizione agli studenti.
Materiale di riferimento
Knoll: Radiation Detection and measurement
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La valutazione finale è un voto in trentesimi ottenuto in seguito ad un colloquio orale in cui si discutono gli aspetti generali e metodologici dell'attività fatta in laboratorio. Viene richiesta una relazione scritta che presenta i risultati ottenuti e li commenti in termini di effetti fisici.
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE - CFU: 0
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE - CFU: 0
Laboratori: 54 ore
Lezioni: 12 ore
Docente/i
Ricevimento:
da concordare via e-mail
ufficio Dipartimento di Fisica
Ricevimento:
Venerdi pomeriggio (15:00-17:00) - Si consiglia vivamente di prendere prima contatto con il docente via e-mail
Ufficio