Domov > Študij fizike > Fizika II. stopnja > Napredni detektorji delcev in obdelava podatkov

Študijski program: Fizika
Stopnja: magistrska (druga)
Študijska smer: Osnovni delci in jedro
Steber programa: obvezni (smer Osnovni delci in jedro), izbirni (vse ostale smeri)
Letnik študija: 2.
Semester: 3.

Predavanja: 30 ur
Vaje: 15 ur
Seminar: 0 ur

Število ECTS kreditov: 5

Jezik: slovenski
Posebnosti:

Napredni detektorji delcev in obdelava podatkov

Cilji in predmetno specifične kompetence

Študent spozna najnovejše tehnologije detektorjev in obdelavo zajetih podatkov v fiziki osnovnih delcev in jedra.

Predmetno specifične kompetence: poznavanje in razumevanje principov delovanja detektorjev delcev ter elektronske obdelave zajetih podatkov. Razumevanje kompleksnih analiz zajetih podatkov. Spoznavanje ključnih postopkov v celotni verigi od načrtovanja detektorjev do izvrednotenja meritev.

Opis vsebine

Uporaba polvodniških detektorjev v fiziki osn. delcev, jedrski fiziki in astrofiziki: Pozicijsko-občutljivi silicijevi detektorji (konstrukcija in uporaba). Pixel detektorji, CCD senzorji. Detekcija žarkov X in gama. Sevalne poškodbe.
Detektorji svetlobe: Fotopomnoževalke, transport fotoelektronov, sekundarni elektroni. Mikrokanalne plošče, razvoj signala, delovanje v močnih magnetnih poljih. Polvodniški detektorji svetlobe (fotodiode, plazovne fotodiode, silicijeve fotopomnoževalke).
Specifični ionizacijski detektorji v fiziki osn. delcev: Specifika večžičnih proporcionalnih števcev (načini odčitavanja signala, izkoristek, izbira plinske mešanice, delovanje pri velikih pogostostih štetja, staranje). Potovalne komore, komora s časovno projekcijo (Time projection chamber, TPC). Detekcija UV svetlobe, žarkov X in gama. Tekočinski ionizacijski detektorji.
Elektronska obdelava signalov: Formiranje signala v različnih vrstah detektorjev. Pretvorba v napetostni signal. Šum. Nabojno občutljivi predojačevalec. Oblikovanje sunkov. Izražanje signalov z elementarnimi funkcijami, razsežnost signala. Kategorizacija signalov. Prenos determinističnih in stohastičnih signalov. Optimalni procesor.
Analiza in obdelava podatkov: Meritev kratkoživih vmesnih stanj. Kotne porazdelitve v razpadnih kaskadah.

Temeljna literatura

Predvideni študijski dosežki

Znanje in razumevanje
Pridobitev praktičnega znanja na različnih področjih eksperimentalne fizike jedra in osnovnih delcev in astrofizike.

Uporaba
Sposobnost dela s kompleksnimi aparaturami. Razumevanje kritičnih parametrov pri poskusih na področju eksperimentalne fizike jedra in osnovnih delcev in astrofizike, sposobnost načrtovanja meritev.

Refleksija
Kritično ovrednotenje parametrov eksperimentalnih aparatur, njihove natančnosti in zanesljivosti.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Sposobnost dela na kompleksnih aparaturah, zajemanja podatkov in njihovega zbiranja ter analize. Sposobnost določanja natančnosti meritve.

Metode poučevanja in učenja

Predavanje, računske vaje, izdelava domače naloge.

Pogoji za vključitev v delo oziroma za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik, znanje predmeta Kvantna merjenja.

Metode ocenjevanja in ocenjevalna lestvica

Obisk predavanj, domača naloga, ustni izpit. Oceni 1-5 (negativno), 6-10 (pozitivno;) ob upoštevanju Statuta UL in fakultetnih pravil.

Metode evalvacije kakovosti

Samoevalvacija, študentska anketa (interna in univerzitetna).

Sestavljalec učnega načrta