Interazione e rivelazione della radiazione nucleare

A.A. 2019/2020
Insegnamento per
6
Crediti massimi
42
Ore totali
SSD
FIS/04
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Dopo una introduzione sui meccanismi di interazione con la materia di particelle cariche, raggi gamma e neutroni, verranno presentate le proprietà generali dei rivelatori. Veranno inoltre discussi apparati di rivelazione attuali e in fase di costruzione, in collegamento con la realizzazione di esperimenti di frontiera nel campo della fisica nucleare

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
FIS/04 - FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE - CFU: 6
Lezioni: 42 ore
Docente: Leoni Silvia
Programma
1. INTERAZIONE DELLA RADIAZIONE CON LA MATERIA.
2. PROPRIETA' GENERALI DEI RIVELATORI.
3. RIVELATORI A GAS:
- Camera a Ionizzazione
- Contatore Proporzionale.
- Contatore Geiger-Muller.
- Multiwire Proportional Chamber
4. RIVELATORI A SCINTILLAZIONE.
5. RIVELATORI A SEMICONDUTTORE.
6. RIVELATORI PER NEUTRONI.
7. CENNI SUL TRATTAMENTO DELL'INFORMAZIONE ASSOCIATA AGLI IMPULSI DAI RIVELATORI.
- Sistemi di conteggio: discriminatore integrale, discriminatore differenziale, scaler;
- Analisi di ampiezza: ballistic deficit, segnale/rumore, pile-up;
- preamplificatore, amplificatore lineare;
- Misure temporali: generalità, time walk, time jitter;
- Unità di coincidenza, tempo risolutivo. Coincidenze spurie e casuali;
- Convertitore tempo ampiezza. Analizzatore della forma dell'impulso;
- Applicazione alla discriminazione n-gamma. Cenni sul funzionamento del multicanale.
8- MODERNI APPARATI DI RIVELAZIONE:
- rivelatori di Ge compositi, di grosso volume:
- Ge arrays: il progetto Europeo EUROBALL;
- Sviluppi futuri per la rivelazione della radiazione gamma:
Rivelatori al Ge segmentati e tecniche di tracking. Il progetto europeo AGATA;
- Si arrays;
- arrays di scintillatori;
- spettrometri per elettroni di conversione;
- arrays di neutroni;
- rivelatori per ioni pesanti ;
- spettrometri magnetici.
Informazioni sul programma
L'esame consiste in una serie di domande sulla interazione della radiazione nella materia e sui principi base di funzionamento dei rivelatori. Viene inoltre richiesto l'approfondimento delle caratteristiche di un moderno apparato di rivelazione, a scelta tra quelli discussi a lezione.
Prerequisiti e modalità di esame
PREREQUISITI
E' richiesta la conoscenza dell'elettromagnetismo e dei fondamenti dell'analisi matematica

MODALITA' D'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: Lezioni Frontali in Aula
Materiale didattico e bibliografia
Pagina web del corso
Libri di testo:
- G.F. KNOLL - Radiation Detection and measurements - John Wiley and Sons.
- W.R. LEO - Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments - Springer Verlag
Periodo
Primo semestre
Periodo
Primo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
ufficio, Dipartimento di Fisica, Via Celoria 16, Lita 1. piano