Napredni detektorji delcev in obdelava podatkov

Vpis v letnik študija. Zaželjeno je poznavanje snovi predmeta Jedra, kvarki in leptoni. Zaželjeno je tudi poznavanje snovi predmeta Fizikalna merjenja 2.

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.

W.R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Springer-Verlag, Berlin 1986,
T. Ferbel (editor), Experimental Techniques in High-Energy Nuclear and Particle Physics, 2nd Edition, World Scientific 1991,
G.F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, J. Wiley, New York 1979 (tudi novejša izdaja).

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.

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.

Predavanje, računske vaje, izdelava domače naloge.

Predstavitev projektne naloge pri vajah
Pisni izpit

prof. dr. Peter Križan:
• I. Adachi et al. [Belle Collaboration], Measurement of B- tau- nu with a Hadronic Tagging Method Using the Full Data Sample of Belle, Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 131801
• I. Adachi et al., Precise measurement of the CP violation parameter sin2phi_1 in B0-> c cbar K0 decays, Phys. Rev. Lett. 108 (2012) 171802
P. Križan, Overview of particle identification techniques, Nucl. Instrum. Meth. A706 (2013) 48.

Prof. dr. Boštjan Golob:
1. Belle Collaboration, LIN, S.-W., BITENC, Urban, BRAČKO, Marko, FRATINA, Saša, GOLOB, Boštjan, KORPAR, Samo, KRIŽAN, Peter, PESTOTNIK, Rok, STANIČ, Samo, STARIČ, Marko, ZUPANC, Anže. Difference in direct charge-parity violation between charged and neutral B meson decays. Nature (Lond.), 2008, vol. 452, str. 332-335. [COBISS-SI-ID 21553703], [JCR, WoS do 13. 2. 2013: št. citatov (TC): 54, čistih citatov (CI): 48, normirano št. čistih citatov (NC): 18, Scopus do 20. 2. 2013: št. citatov (TC): 68, čistih citatov (CI): 62, normirano št. čistih citatov (NC): 92]

1. DREVENŠEK OLENIK, Irena, GOLOB, Boštjan, SERŠA, Igor. Naloge iz fizike za študente tehniških fakultet, (Zbirka izbranih poglavij iz fizike, 38). 2. natis. Ljubljana: DMFA - založništvo, 2008. 66 str., ilustr. ISBN 978-961-212-143-3. [COBISS-SI-ID 238243072]

2. GOLOB, Boštjan. Kolokvijske naloge iz Fizike jedra in osnovnih delcev z rešitvami. Ljubljana: Fakulteta za matematiko in fiziko, Oddelek za fiziko, 2010. 1 el. optični disk (CD-ROM). [COBISS-SI-ID 2273636]