обучение

Учебные курсы - Практикум по современным методам детектирования излучений

 

Тема 1. Свойства излучений

Виды излучений (элементарные частицы, ядерные частицы и др.) Основные характеристики излучений (энергия, масса, пространственно-временные характеристики др. Основные источники излучений.

 

Тема 2. Взаимодействие излучения с веществом

Взаимодействие тяжелых и легких заряженных частиц с веществом. Ионизационные потери. Черенковское излучение. Переходное излучение. Тормозное излучение. Взаимодействие γ-квантов с веществом. Рождение электрон-позитронных пар γ-квантом в поле ядра. Электромагнитный ливень. Взаимодействие адронов с веществом. Ядерный каскад.

 

Тема 3. Основные характеристики детекторов излучений и их виды.

Образование сигналов в детекторах. Функция отклика, эффективность регистрации, разрешения – энергетическое, временное, пространственное и пр.

 

Тема 4. Детекторы частиц

Газовые детекторы. Ионизационная камера, пропорциональный счетчик. Координатные и трековые детекторы. Многопроволочные пропорциональные камеры, дрейфовые камеры, GEM-детекторы, времяпроекционные камеры.

Твердотельные детекторы. Полупроводниковые детекторы. Вершинные координатные детекторы – кремниевые пиксельные, стриповые и дрейфовые детекторы. Сцинтилляционные детекторы. Фотоприемники. Свойства фотоэлектронных умножителей. Твердотельные фотоприемники – PIN фотодиоды, лавинные фотодиоды, кремниевые фотоумножители и пр.

Черенковские счетчики. Детекторы переходного излучения.

 

Тема 5. Принципы идентификации частиц

Общая схема эксперимента в физике высоких энергий. Определение энергии частиц . Методы определения импульса частиц. Магнитные спектрометры. Измерение времени пролета. Измерение ионизационных потерь. Детекторы переходного излучения и черенковские счетчики в идентификации частиц. Сравнение методов идентификации и границы их применимости.

 

Тема 6. Калориметрия в физике высоких энергий и космологии

Электромагнитные и адронные калориметры. Однородные и самплинг-калориметры. Газовые и жидкостные калориметры. Свойства калориметров – энергетическое, временное пространственное разрешения. Линейность. Радиационная стойкость. Идентификация частиц в калориметрии. Черенковские и сцинтилляционные однородные калориметры на примере экспериментов ALICE и PHENIX. Самплинг калориметры на примере экспериментов ALICE, ATLAS, PHENIX. Криогенные калориметры и их использование в космологии.

 

Тема 7. Современные методы детектирования излучений на примере экспериментов на ускорителях

Эксперименты с фиксированной мишенью на ускорителях ЦЕРН и БНЛ. Коллайдерные эксперименты STAR, PHENIX на RHIC и ALICE, ATLAS на LHC.