Программа дисциплины опд. Аф. 03. 1 основной образовательной программы послевузовского профессионального образования по научной специальности 01. 04. 16 Физика атомного ядра и элементарных частиц icon

Программа дисциплины опд. Аф. 03. 1 основной образовательной программы послевузовского профессионального образования по научной специальности 01. 04. 16 Физика атомного ядра и элементарных частиц


Смотрите также:
Образовательная программа специальности...
«010400 Физика»...
Учебной дисциплины «Общая физика» для подготовки бакалавров по направлению...
Поиск двойного к-захвата 78 Kr 01. 04. 16 физика атомного ядра и элементарных частиц...
Метод 3D-моделирования прохождения гамма-квантов и электронов через вещество и его применение в...
Методические рекомендации по изучению дисциплины а основные понятия и термины по Курсу «Теория...
Программа дисциплины сдм...
Программа дисциплины дпп. Ф. 02 «Основы теоретической физики...
Программа послевузовского профессионального образования аспирантов по научной специальности...
Программа для студентов специальности «Математика» заочного обучения и экстерната...
Рабочая программа учебной дисциплины Физика (0А01) рп фти 1/УД. 011...
Рабочая программа дисциплины (модуля) «Численные методы» послевузовского профессионального...



Загрузка...
скачать



Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ Томский политехнический университет






Утверждаю:

Проректор-директор ФТИ ТПУ _____________ В.П. Кривобоков

"_____" _________ 2010 г.




Методы и аппаратура ядерно-физического эксперимента

^ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ОПД.АФ.03.1


основной образовательной программы послевузовского профессионального образования по научной специальности

01.04.16 – Физика атомного ядра и элементарных частиц


Всего аудиторных занятий 20 часов

Самостоятельная (внеаудиторная) работа 80 часов

Общая трудоемкость 100 часов


Томск 2010

ПРЕДИСЛОВИЕ



1. Рабочая программа составлена на основании временных требований к основной образовательной программе послевузовского профессионального образования по специальности 01.04.16 по отраслям Физико-математические и Технические науки. Регистрационный номер 01.00.00 ВТ ППО-2002.


РАССМОТРЕНА И ОДОБРЕНА на заседании научного семинара НИИ ЯФ ТПУ протокол № ________ от ___________2010 г.

2. Научный руководитель программы

аспирантской подготовки А.В. Кожевников


3. Рабочая программа СОГЛАСОВАНА с факультетами, выпускающими кафедрами специальности; СООТВЕТСТВУЕТ действующему плану.


Зав. выпускающей кафедры ПФ


Цели и задачи учебной дисциплины

^
Цель дисциплины

Целью преподавания данной дисциплины является знакомство с основными техническими средствами и методами современного ядерно-физического эксперимента. В курсе рассматриваются ускорители заряженных частиц и детекторы ядерных излучений, взаимодействие заряженных и нейтральных частиц с веществом и движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Курс включает обзор методов измерения и математической обработки данных. Особое внимание уделяется методам регистрации и идентификации частиц в экспериментах на коллайдерах.


^

Задачи изложения и изучения дисциплины


Задачей дисциплины является изучение теоретических основ взаимодействия частиц с веществом, методов измерения координат, импульса и энергии элементарных частиц, методов математической обработки экспериментальных данных. В результате освоения курса аспиранты должны иметь представление о методах регистрации и идентификации частиц, принципах конструирования детекторов частиц и экспериментальных установок.


Содержание теоретического раздела дисциплины


^

Тема 1. Ускорители заряженных частиц и ядерные реакторы


1.1. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Уравнения движения.

1.2. Ускорители заряженных частиц. Линейные ускорители. Циклические ускорители. Принцип автофазировки. Жесткая фокусировка. Накопительные кольца и ускорители на встречных пучках. Коллективный метод ускорения. Методы фокусировки пучков и сепарация частиц.

1.3. Ядерные реакторы и их типы.

1.4. Фотонные пучки.


Тема 2. Взаимодействие частиц с веществом

2.1. Взаимодействие заряженных частиц с веществом. Ионизационные потери и их флуктуации. Пробег тяжелых заряженных частиц. Флуктуации пробега. Взаимодействие электронов и фотонов с веществом. Излучение Вавилова—Черенкова.

2.2. Резонансное рассеяние гамма-лучей. Эффект Мёссбауэра.

2.3. Взаимодействие нейтронов с веществом. Замедление нейтронов. Ультрахолодные нейтроны.

Тема 3. Детекторы частиц

3.1. Измерение времени. Фотоумножители. Сцинтилляторы.

3.2. Позиционно-чувствительные детекторы. Пропорциональные камеры. Дрейфовые камеры. Цилиндрические проволочные камеры. Пузырьковые камеры. Стримерные камеры. Годоскопические системы из сцинтилляционных и черенковских счетчиков. Газовые микростриповые детекторы. Микростриповые полупроводниковые детекторы.

3.3. Измерение энергии частиц. Ливневые спектрометры. Адронные калориметры.

3.4. Измерение импульса частицы. Магнитные системы в экспериментах с фиксированной мишенью. Магнитные системы в экспериментах на коллайдерах. Центральные трековые детекторы.

3.5. Методы идентификации частиц. Измерение времени пролета. Черенковские детекторы. Детекторы переходного излучения. Измерение ионизации. Сравнение методов идентификации.
^

Тема 4. Методы мониторирования пучков


4.1. Мониторирование пучков протонов высокой энергии. Абсолютные мониторы. Цилиндр Фарадея. Относительные мониторы.

4.2. Мониторирование пучков электронов и фотонов.

4.3. Мониторирование светимости встречных пучков.
^

Тема 5. Автоматизация эксперимента.


5.1. Обобщенная блок-схема ядерно-физического эксперимента.

5.2. Логическая и спектрометрическая информация, получаемая с детекторов.

5.3. Стандарт КАМАК. Назначение и принципы стандарта КАМАК. Исполнительные блоки. Организация работы. Назначение контроллера. Основы программного обеспечения аппаратуры в стандарте КАМАК.
^

Тема 6. Устройства для измерения интервалов времени


6.1. Характеристика детекторов с точки зрения получения временной информации.

6.2. Разброс импульсов по времени возникновения. Схемы временной привязки.

6.3. Способы измерения интервалов времени. Разрешающая способность и диапазон измерения.
^

Тема 7. Устройства для измерения амплитуд импульсов


7.1. Характеристики детекторов с точки зрения получения амплитудной информации.

7.2. Шумы и методы борьбы с ними.

7.3. Спектрометрические усилители, их характеристики. Формирование импульсов для получения оптимального отношения сигнал/шум. Борьба с наложениями импульсов.

7.4. Способы измерения амплитуд импульсов. Методы повышения точности и скорости преобразования. Методы стабилизации спектрометрического тракта.

7.5. Амплитудные анализаторы, их характеристики.
^

8. Логические схемы регистрации и отбора данных


8.1.Счетные схемы. Типы схем, их быстродействие.

8.2. Схемы совпадений. Принцип работы, кратность совпадений, разрешающее время, эффективность. Случайные совпадения. Антисовпадения, их эффективность.

8.3. Другие типы логических схем: формирователи, линии задержки, дискриминаторы, схемы пропускания, разветвители и др. Их характеристики и примеры применения.

8.4. Быстрые процессоры для предварительного отбора событий.

Тема 9. Статистическая обработка результатов измерений

9.1. Основы теории вероятностей. Случайные величины. Основные законы распределения случайных величин: биномиальное распределение, распределение Пуассона, распределение Гаусса.

9.2. Основы теории ошибок измерений.

9.3. Принцип максимального правдоподобия.

9.4. Метод наименьших квадратов.

Тема 10. Кинематика ядерных реакций

10.1. Преобразование Лоренца.

10.2. Распады на две частицы. Эллипсоид импульсов. Углы разлета. Распады на несколько частиц.

10.3. Интеграл состояний. Спектр эффективных масс. Численный расчет фазовых объемов.

10.4. Моделирование условий наблюдения.


Программа самостоятельной познавательной деятельности

- изучение, конспектирование и реферирование научной литературы по проблемам физики пучков заряженных частиц и ускорительной техники;

- составление библиографии по заданной теме.
^

Технология освоения программы:


Освоение лекционного курса, чтение и реферирование научной литературы, обсуждение ключевых проблем дисциплины, выступление с докладами.

^ Организация самостоятельной работы:

Проверка качества усвоения знаний проводится как в устной форме: доклады, сообщения, рефераты, так и в письменной форме: конспекты, библиографические списки по заданной теме. Главным критерием текущей аттестации качества усвоения знаний является проверка умений самостоятельно работать с первоисточниками.


Перечень рекомендуемой литературы

Основная литература

  1. Комар Е.Г. Основы ускорительной техники. М.: Атомиздат, 1975.

  2. Левин В.Е. Ядерная физика и ядерные реакторы. М.: Атомиздат, 1975.

  3. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. М.: Энергоиздат, 1993.

  4. В.К.Ляпидевский. Методы детектирования излучений. – М.: Энергоатомиздат, 1987г.

  5. Калашникова В.И., Козадаев М.С. Детекторы элементарных частиц. М.: Наука, 1966.

  6. А.П.Цитович. Ядерная электроника. – М.: Энергоатомиздат, 1984г.

  7. В.А.Григорьев, А.А.Колюбин, В.А.Логинов. Электронные методы ядерно-физического эксперимента . М.: Энергоатомиздат, 1988г.

  8. Ободовский И.М. Сборник задач по экспериментальным методам ядерной физики. – М.: Энергоатомиздат, 1987г

  9. Статистические методы в экспериментальной физике: Сб. статей / Пер. под ред. А.А. Тяпкина. М.: Атомиздат, 1976.

  10. Виноградов В.И. Дискретные информационные системы в научных исследованиях. М.: Атомиздат, 1976.

  11. Гольданский В.И., Куценко А.В., Подгорецкий М.И. Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц. М.: Физматгиз, 1959.

  12. Певчев Ю.Ф., Финогенов К.Г. Автоматизация физического эксперимента. М.: Энергоатомиздат, 1986г.

  13. Методы анализа данных в физическом эксперименте. Сб. статей / Пер. под ред. М. Реглера. М.: Мир, 1993.

  14. Копылов Г.И. Основы кинематики резонансов. М.: Наука, 1970.

Дополнительная литература


  1. А.И.Абрамов, Ю.А.Казанский, Е.С.Матусевич. Основы экспериментальных методов ядерной физики. – М.: Энергоатомиздат, 1985г.

  2. Е.А.Мелешко. Интегральные схемы в наносекундной ядерной электронике. – М.: Энергоатомиздат, 1979г.

  3. С.Г.Басиладзе. Быстродействующая ядерная электроника. М.: Энергоатомиздат, 1982г.





Скачать 72,33 Kb.
оставить комментарий
Дата27.09.2011
Размер72,33 Kb.
ТипПрограмма дисциплины, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх