Interazione particelle-materia. Interazione raggi X e gamma - materia. Camere di ionizzazione. Contatori proporzionali. Rivelatori a scintillazione. Rivelatori di particelle al Silicio. Rivelatori di raggi gamma e X al Germanio. Trasmissione dei segnali. Amplificatori di front-end e formatori. Rumore elettrico. Formazione lineare dei segnali. Conversione analogico digitale. Laboratorio: Rilievo oscillografico di forme d’onda. Formazione dei segnali. Spettri di energia.
- Lecture notes
- G. F. Knoll, Radiation Detection and Measurement, John Wiley & Sons
-W.R. Leo, Techniques for nuclear and particle Physics experiments, Springer-Verlag
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
Misure di grandezze fisiche nucleari.
Competenze acquisite
Conoscenza degli strumenti di misura di
grandezze nucleari (rivelatori a gas, a scintillazione e a semiconduttore) e utilizzo
corretto dei medesimi. Approfondimento
dei concetti e metodi relativi alla
valutazione degli errori di misura.
Capacità acquisite al termine del corso:
Montaggio di rivelatori di particelle nucleari.
Pianificazione (scelta del metodo e degli
strumenti) ed esecuzione della misura di
grandezze fisiche nucleari.
Prerequisiti
nessuno
Metodi Didattici
CFU: 9
Numero di ore totali del corso:
225
Numero di ore relative alle attività in aula: 24
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo): 72
Altre Informazioni
Ricevimento studenti: via email o colloqui diretti prenotabili
L'esame finale ha lo scopo di accertare l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità tramite lo svolgimento di una prova pratica e di una prova orale. La prova pratica individuale in laboratorio, della durata di 5 ore, consiste nella esecuzione di un’esperienza di caratterizzazione di un rivelatore con estensione di una relazione.
La prova orale è finalizzata alla valutazione, attraverso una discussione con il docente, della capacità dell'esaminando di risolvere autonomamente un problema sugli argomenti del programma. Questa gradazione analitica ha lo scopo di valutare in modo affidabile il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi.
Programma del corso
Interazione delle particelle con la materia. Perdita di energia collisionale. Perdita di energia radiativa. Curve di ionizzazione di Bragg. Range. Straggling. Interazione dei raggi X e gamma con la materia. Coefficienti di attenuazione. Range. Camere di ionizzazione. Contatori proporzionali. Rivelatori a scintillazione organici e inorganici. Fotomoltiplicatori. Statistica di rivelazione. Risposta all’elettrone singolo. Teorema di Ramo per il calcolo delle forme d’onda di corrente e di carica. Rivelatori di particelle al Silicio. Rivelatori di raggi gamma al Germanio iperpuro. Trasmissione dei segnali. Esempi di amplificatori di front-end e di amplificatori formatori. Elementi di rumore elettrico. Formazione lineare dei segnali. Principi della conversione analogico digitale. Laboratorio: rilievo oscillografico delle forme d’onda di corrente e di carica dei rivelatori. Formazione dei segnali. Spettri di energia. .