microbik.ru
1
Никитин В.А. «Экспериментальные методы»
Количество часов:

Осенний семестр: 32 ч.

Требования к студентам:

В данном курсе 4 – 6 часов отводится на заслушивание и анализ рефератов, подготовленных студентами. Темы рефератов подбираются так, чтобы углубить и детализировать материал, даваемый в лекциях.
Краткая аннотация:

Темами данного курса являются:


  1. Основные принципы планирования электронного эксперимента и проектирования физической установки. Выбор физической задачи. Анализ состояния проблемы с экспериментальной и теоретической точек зрения. Выбор параметров и установление необходимой точности их измерения. Выбор метода исследования и состава аппаратуры. Оценка конкурентоспособности и экономической возможности реализации проекта. Применение вышеизложенных принципов к планированию и выполнению исследования дифракционных процессов адронов. Краткий обзор теоретических и экспериментальных сведений о дифракционном взаимодействии адронов. Амплитуда рассеяния, интерференционная формула для сечения в области малого переданного импульса. Анализ кинематики упругого и неупругого взаимодействия частиц. Основные источники фона, его оценка и способы подавления.

  2. Процессы, сопровождающие прохождение заряженных частиц через вещество.

  3. Метод тонкой внутренней мишени циклического ускорителя. Оценка числа прохождений ускоряемой частицы через мишень. Светимость мишени. Газовая струйная сверхзвуковая мишень. Поляризованный атомарный пучок водорода.

  4. Аппаратура для спектрометрических измерений. Принцип работы ППД. Принцип работы зарядово-чувствительного предусилителя. Предусилитель на полевом транзисторе. Принцип построения спектрометрического канала регистрации частиц. Тепловой и токовый шумы в электронных схемах. Другие факторы, влияющие на энергетическое разрешение аппаратуры. Сравнение характеристик полупроводниковых, сцинтилляционных и газовых детекторов. Пропорциональные и дрейфовые камеры. Время-проекционные камеры с трёхмерным измерением координат. Пороговые и дифференциальные черенковские счётчики. Электромагнитные и адронные калориметры. Вершинные детекторы. Детекторы переходного излучения.

  5. Методы идентификации частиц в области низких и высоких энергий.

  6. Анализ работы некоторых установок с фиксированной мишенью и на коллайдерах. Триггер с многими уровнями принятия решения (отбора событий).

  7. Основные параметры ускорителей, внутренних и внешних пучков. Принцип автофазировки. Слабая и сильная магнитная фокусировка ускоряемого пучка. Магнитная оптика и принцип построения каналов транспортировки выведенных пучков.

  8. Стандарты электронной аппаратуры и их краткая характеристика. Стандарты Камак, VME, Fastbus. Основные функциональные блоки регистрирующей электроники: АЦП, ВЦП, ЦАП, схемы совпадения, формирователи, усилители, дискриминаторы, схемы пропускания, селекторы наложений, буферы памяти.


В данном курсе 4 – 6 часов отводится на заслушивание и анализ рефератов, подготовленных студентами. Темы рефератов подбираются так, чтобы углубить и детализировать материал, даваемый в лекциях.
Список рекомендуемой литературы:


  1. А.Л.Любимов, Д.Киш. Введение в экспериментальную физику частиц. Дубна, 1999.

  2. К.Н.Мухин. Экспериментальная ядерная физика. М. 1983.

  3. В.А.Никитин, Г.А.Ососков. Автоматизация измерений и обработки данных физического эксперимента. МГУ, 1986.

  4. А.А.Воробьёв. Упругое ?р рассеяние в области кулоновской интерференции. Материалы 13-ой зимней школы ЛИЯФ, стр. 3, ЛИЯФ, 1978.

  5. В.А.Никитин. Исследование дифракционного взаимодействия протонов с протонами и ядрами. Материалы 12-ой школы молодых учёных по физике высоких энергий. Стр. 5, 1978. Приморско. Дубна, Д1, 2-12450.

  6. Ю.К.Акимов и др. Полупроводниковые детекторы в экспериментальной физике. М. Энергоатомиздат, 1989.

  7. А.С.Вовенко и др. Газовые черенковские счётчики. УФН, т.81, вып. 3, стр. 453, 1963.

  8. В.П.Зрелов. Излучение Вавилова – Черенкова и его применение в физике высоких энергий. М. Атомиздат, 1968.

  9. Ю.В.Заневский. Проволочные детекторы заряженных частиц.

  10. В.А.Смирнов. Средства организации систем сбора данных. ЭЧАЯ, т. 28б, вып. 5, стр. 1295, 1997.

  11. Ю.М.Адо. Ускорители заряженных частиц. УФН, т.145, №1, стр. 87

  12. А.Н.Скринский. Ускорители и детекторы перспективы физики элементарных частиц. УФН, т. 138, стр. 3.

  13. В.И. Котов, В.В. Миллер. Фокусировка и разделение по массе частиц высокой энергии. 1969 г.

  14. К. Штефан. Оптика пучков частиц высокой энергии. М., 1969 г.

  15. А.П. Гринберг. Методы ускорения заряженных частиц. М., 1950 г.

  16. С.Я. Явор. Фокусировка заряженных частиц квадрупольными линзами. М., 1968г.

  17. В.П. Карташов, В.И. Котов. Основные методы в оптике пучков заряженных частиц. М., 1984 г.

  18. Г. Бете, Ю. Ашкин. Прохождение излучения через вещество. В книге: Экспериментальная ядерная физика, т. I под редакцией Э. Сегре.

  19. B.Dolgoshein. Transition radiation detectors. NIM, A326, p. 434, (1993).

  20. В.Д.Пешехонов. Методика координатных газонаполненных детекторов… ЭЧАЯ, т. 17, в. 5, стр. 1030, (1986).