Laboratorio di strumentazione per i rivelatori di particelle

A.A. 2016/2017
Insegnamento per
6
Crediti massimi
66
Ore totali
Lingua
Italiano
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 interfaccie digitali per la trasmissione e la ricezione delle informazioni.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Laboratori: 54 ore
Lezioni: 12 ore
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
Propedeuticità
Un corso o un laboratorio di elettronica
Prerequisiti e modalità di esame
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso.
Metodi didattici
Modalità di frequenza:
Fortemente consigliata;
Modalità di erogazione:
Tradizionale.
Materiale didattico e bibliografia
Dispense fornite dal docente durante il corso
Libri di elettronica nucleare (elenco esatto distribuito all'inizio del corso)
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
Stanza A/4/C6 (IV piano edificio LITA)