Eksperimentelle metodar i kjerne -og partikkelfysikk

Undervisningssemester

Høst

Undervisningsstad

Bergen

Mål og innhald

Mål: Målet med kurset er å formidle korleis detektorar i partikkelfysikk, tungionefysikk og astrofysikk verkar.

Innhald: Emnet behandlar fysikken i partikkeldetektorar og presenterer ulike detektordelar som vert brukt i partikkelfysikkeksperiment med akseleratorar som LHC. Den fyrste delen dekkjer energitapet av ladde partiklar i materie (Bethe-Bloch likninga, Cherenkov-effekt, bremsestråling), vekselverknad mellom foton og materie, drift og diffusjon av elektron og ion i materie i elektriske og magnetiske felt. Viktige storleikar slik som strålingslengde, vekselverknadsavstand, kritisk energi, effektivitet og oppløysing vert innført. Den andre delen drøfter konkrete detektordelar som vert brukt til å måle ionisering, partikkelposisjon, toppunkt, fart, elektromagnetisk energi, hadronenergi, timing og partikkeltype. Vidare vert triggersystem og datainnsamling diskutert. Tre øvingar om statistikk og ein om LHC inngår i emnet.

Læringsutbyte

Studenten skal ved avslutta emne ha fylgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studenten

• kjenner alle grunnleggjande vekselverknader til elektron, tunge ladde partiklar og foton med materie og elektromagnetiske felt
• kan identifisere kva for eksperimentell teknikk som eignar seg best til å måle ein bestemt partikkeleigenskap
• kjenner verkemåten til hovuddetektorane i LHC som vert brukt i masteroppgåver i eksperimentell partikkelfysikk eller tungionfysikk

Ferdigheiter

Studenten kan

• delta i arbeid med utforming av detektorar for måling av utvalte partikkeleigenskapar i partikkelfysikk, kjernefysikk eller astro-partikkelfysikk
• gjennomføre ei teknisk masteroppgåve i partikkelfysikk, kjernefysikk eller astro-partikkelfysikk
• sette opp sin eigen test i laboratoriet ved IFT

Generell kompetanse

Studenten

• kan lese forskingsartiklar om detektorar og forstår verkemåten til dei fleste detektorane brukt i partikkelfysikk, kjernefysikk eller astro-partikkelfysikk.

Krav til forkunnskapar

Ingen

Tilrådde forkunnskapar

PHYS115, PHYS241 anbefales

Studiepoengsreduksjon

Ingen

Krav til studierett

For oppstart på emnet er det krav om ein studierett knytt til Det matematisk-naturvitskaplege fakultet, samt at du oppfyller ev opptakskrav

Obligatorisk undervisningsaktivitet

Obligatoriske hjemmeoppgave på 10 ark (300 poeng). Gyldighet av obligatoriske oppgaver for emnet er 2 semester. Oppgavene må være godkjent for å gå opp til eksamen.

Vurderingsformer

I emnet nyttar ein følgjande vurderingsformer:

Muntlig eksamen (45 minutter), 100% av totalkarakteren

Karakterskala

Ved sensur av emnet vert karakterskalaen A-F nytta.

Vurderingssemester

Det er ordinær eksamen kvart semester

Emneevaluering

Studentane skal evaluere undervisninga i tråd med UiB og instituttet sitt kvalitetssikringssystem.