Experimentella verktyg i subatomär fysik
Experimental Tools for Subatomic Physics

FKFN05F, 7,5 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2016
Beslutad av: FN1/AndersGustafsson
Datum för fastställande: 2016-04-28

Allmänna uppgifter

Avdelning: Kärnfysik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskoder: FKFN05, FYSN15
Undervisningsspråk: Engelska, svenska

Syfte

Kursens syfte är att ge fördjupade kunskaper om fysikalisk och kärnfysikalisk mätteknik och att ge en överblick över de metoder och möjligheter som erbjuds experimentalisten. Doktoranden skall lära sig förstå och använda viktiga verktyg och tekniker som används i experimentell naturvetenskap i allmänhet och fysikexperiment i synnerhet samt orienteras om framtidsplaner för fysikforskningens infrastruktur t. ex. MAX IV, ESS, DESY, CERN. Kursen behandlar flera olika delområden och fokus för den enskilde doktoranden läggs på de delområden som inte studerats på tidigare kurser.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• vara väl förtrogen med kärnfysikalisk mätutrustning
• ha kunskap om acceleratorers och strålkällors funktion.
• ha kunskap om egenskaper hos de strålar med vilka reaktioner skapas och också deras interaktion med materia.
• ha kunskap om hur kärnfysikaliska experiment utförs och analyseras
• vara väl förtrogen med grundläggande statistik för felbehandling och konfidensanalys
• ha kunskap om signalbearbetning från sensor till lagring av digitala data.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna planera en kärnfysikalisk mätning.
• kunna funktionsanpassning till mätpunkter med chi-2 test och bestämma osäkerhet i parametrar.
• skriva en rapport som kritiskt och kommenterande sammanfattar publicerade resultat inom ämnesområdet.
• muntligt presentera det egna arbetet och diskutera andra studenters presentationer.
• bedöma rimlighet och signifikans i rapporterade resultat.
• kunna samarbeta med experter för realisering av mätsystem.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden på egen hand kunna söka vetenskaplig information som är relevant för en rapport inom kursens ämnesområde.

Kursinnehåll

Huvudmomenten i kursen är: Acceleratorer och strålkällor. Strålnings växelverkan med materia. Detektorer och kärnfysikalisk instrumentering. Analog och digital elektronik. Statistisk analys, försöksplanering, simulering. Funktionen hos acceleratorer och strålkällor studeras dels genom teoretiska föreläsningar, dels vid studiebesök på forskningsavdelningar som förevisar och förklarar den infrastruktur som används för att skapa kontrollerade reaktioner. Stor vikt läggs vid de laborativa momenten i kursen som utförs med forskningsutrustning vid institutionen. För väl genomförda experiment krävs statistisk analys, databehandling och simulering, vilket genomgås i projektform.

Kurslitteratur

• Leo, William R.: Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments: A How-to Approach. Springer Verlag, 1994. ISBN 9780387572802.
• Ekström, P.: Compendium in Statistics and Treatment of Experimental data.
• Krane, K.S.: Introductory Nuclear Physics (ch. 15 and 20). John Wiley & Sons, 1988. ISBN 047180553X.
• Kompendium i acceleratorfysik.
• Artiklar utdelade vid studiebesök och för projekt.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, seminarier, laborationer, övningar, projekt, studiebesök. Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, tutorials, laborationer, projekt och studiebesök.

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig rapport, inlämningsuppgifter. För godkänd kurs krävs godkända laborationer, godkända projekt och hemuppgifter, godkänd uppsats/rapport samt aktivt deltagande i tutorials (gruppövningar), studiebesök och seminarier. Alternativt kan en tentamen anordnas för de som ej deltager i tutorials.
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav: FAFF10 Atom- och kärnfysik med tillämpningar, eller motsvarande.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvarig: Jan Pallon <jan.pallon@fysik.lu.se>
Hemsida: http://www.nuclear.lu.se/utbildning/valfria-kurser/experimentella-verktyg-i-subatomaer-fysik/