87979 - ADVANCED DETECTORS FOR HIGH ENERGY PHYSICS

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course the student will have an overview of the most recent particle detectors and the very latest developments that can be used in a large variety of experiments. He/she will be able to develop a simple experimental setup starting from a given problem.

Contenuti

Introduction

Radiation-matter interaction. Detector basics (recalls).

Light detectors

Organic and inorganic scintillators (recalls). New scintillator materials.

Silicon detectors for photons: Avalanche Photon Detectors, Hybrid Photon detectors, Silicon Photomultipliers.

Advanced track detectors

Semiconductor track detectors: properties, working principles, radiation hardness. Types: beam monitor, dE/dx, strip sensors, pixel sensors. Front-end electronics and readout architectures. Applications

Large Time Projection Chambers: working principles, architectures and examples.

Gas detectors based on electron multiplication foils (GEM): working principles, architectures and examples.

Neutron detectors

Neutron classification. Neutron interactions. Slow and fast neutron detectors.

Detector systems

Vertex detectors, tracking detectors, particle identification detectors, calorimeters. Experiment design principles. Examples and applications.

Testi/Bibliografia

Tutto il materiale disponibile su virtuale (slides e articoli).

Diversi libri contengono materiale del corso. Tra questi:

G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, Wiley ed.

C. Leroy, P. Rancoita, Principles of Radiation Interaction in Matter and Detection, World Scientific ed.

Metodi didattici

Lezioni frontali con esercitazioni in aula.

Ogni studente avrà un compito personalizzato, consistente nell'analisi di una pubbliazione su un rivelatore, da approfondire durante il corso e da portare all'esame.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica finale consiste in un esame orale della durata tipica di un'ora.

Durante il primo mese di lezione ogni studente sceglierà da un insieme predefinito un lavoro strumentale: l'esame orale inizierà discutendo le scelte progettuali alla base del lavoro e le possibili migliorie che possono essere introdotte usando la più recente generazione di rivelatori. L'esame continuerà con domande su altre parti del programma.

L'iscrizione all'esame orale è obbligatorio su almaesami e deve essere fatta almeno 7 giorni prima della data prevista.

 

Strumenti a supporto della didattica

Si userà principalmente la proiezione di lucidi sullo schermo, ma occasionalmente verranno usati il gesso e la lavagna.

Le slides saranno disponibili su virtuale.unibo.it.

I lavori strumentali da analizzare durante il corso saranno disponibili su virtuale.unibo.it.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Mauro Villa

Consulta il sito web di Alberto Cervelli