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Lezione 0 Mi Presento… Introduzione al Corso Obiettivi Il Programma I Testi Svolgimento del Corso LEsame Le relazioni di laboratorio Altro…

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Presentazione sul tema: "Lezione 0 Mi Presento… Introduzione al Corso Obiettivi Il Programma I Testi Svolgimento del Corso LEsame Le relazioni di laboratorio Altro…"— Transcript della presentazione:

1 Lezione 0 Mi Presento… Introduzione al Corso Obiettivi Il Programma I Testi Svolgimento del Corso LEsame Le relazioni di laboratorio Altro…

2 A. Cardini / INFN Cagliari2 Mi Presento… Innanzitutto benvenuti a questo corso! Sono Alessandro Cardini, ricercatore dellIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) dal (lontano) 1997 Laureato a Pisa nel `89, Dottorato a Pisa nel `93, Post Doc a UCLA (USA) fino al `97 Su cosa ho lavorato: –rivelatori a fibre ottiche scintillanti, rivelatori a microstrip di silicio, sistemi di acquisizione dati, sistemi di controllo di rivelatori, realizzazione schede elettronica, software di ricostruzione di tracce in spettrometri magnetici, analisi dati di adroproduzione e decadimento di mesoni B e D, fisica delle oscillazioni di neutrini Di cosa mi occupo adesso: –Sviluppo di rivelatori a gas veloci (GEM) per il trigger ad LHCb, futuri utilizzi dei rivelatori a GEM, studio e sviluppo elettronica di lettura di rivelatori, sistemi di acquisizione e controllo di apparati sperimentali, studio di decadimenti rari di mesoni B ad LHCb, analisi statistiche

3 A. Cardini / INFN Cagliari3 Introduzione al corso Questo corso di laboratorio si focalizza sullo studio delle tecniche usate in fisica nucleare e delle particelle elementari per lelaborazione dei segnali provenienti dai rivelatori e per lacquisizione dei dati Il corso si articola in due parti: –Lezioni in aula con la presentazione dei temi generali e loro discussione, della modulistica elettronica e degli standard utilizzati e delle tecniche di programmazione utilizzate per lacquisizione dati (ore ~16, 16/8 = 2 crediti). –Attivita di laboratorio per la verifica di quanto appreso a lezione attraverso varie esperienze preliminari ed infine la realizzazione di due piccoli esperimenti (ore ~48, 48/12 = 4 crediti).

4 A. Cardini / INFN Cagliari4 Per chi / Pre-requisiti Corso per la laurea specialistica in Fisica Nucleare Sperimentale, Applicata e Astrofisica; Dottorandi interessati al signal processing e allacquisizione dati Si richiedono conoscenze di: –concetti di elettronica di base –rivelatori (Lab. 1) –statistica di base –programmazione in C o in altro linguaggio –minima esperienza su macchine linux N.B.: possiamo riprendere alcuni di questi punti durante le lezioni e/o in laboratorio

5 A. Cardini / INFN Cagliari5 Obiettivi Alla fine di questo corso, avrete –Imparato i concetti di base dellelettronica nucleare, sia digitale che analogica –Affrontato problemi di temporizzazione di segnali, shaping di impulsi per lottimizzazione del rapporto segnale/rumore utilizzando strumentazione tipica che potete trovare nei laboratori –Appreso le tecniche di digitizzazione di segnali analogici e imparato a conoscere alcuni moduli ADC e TDC comunemente usati –Appreso i concetti base (e anche alcuni piu avanzati) sui sistemi di acquisizione usati negli esperimenti e come realizzarne uno –Come applicare tutto quanto questo per realizzare un tipico esperimento

6 A. Cardini / INFN Cagliari6 Il Programma / 1 Elettronica digitale: logica booleana, segnali logici (NIM, TTL, …), loscilloscopio digitale, limpulsatore, temporizzazione di segnali logici (discriminatori leading-edge e constant fraction), coincidenze, latch, curve di coincidenza Elettronica analogica: linee di trasmissione e loro impedenza caratteristica e attenuazione, il rumore nei circiuti, circuiti lineari per il processing dei segnali impulsivi a minimo rumore, tecniche di analisi di ampiezza di impulso ad elevata risoluzione Introduzione allacquisizione dati: ADC, TDC (metodi, errori di quantizzazione), i diversi standard elettronici (CAMAC, VME, FASTBUS), introduzione al CAMAC, fondamenti di acquisizione dati e librerie per laccesso al CAMAC, studio del funzionamento di alcuni moduli CAMAC tipici (I/O register, ADC, TDC, Scaler)

7 A. Cardini / INFN Cagliari7 Il Programma / 2 Software e hardware nellacquisizione dati: sui computer, sulle interfacce, sullo storage e sui sistemi operativi, acquisizioni basate su polling o interrupt, comunicazione tra processi, esempi di software commerciali (LabView) e applicazioni Esperimenti finali: si scegliera tra i vari esperimenti disponibili. In questi esperimenti verranno applicate le tecniche apprese a lezione e nelle esperienze preliminari per effettuare una misura di fisica: –telescopio di raggi cosmici –effetto Compton –correlazioni angolari di fotoni in decadimenti + –…

8 A. Cardini / INFN Cagliari8 Alcuni Testi Consigliati Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, W.R. Leo, Springer-Verlag Radiation Detection and Measurement, 3 rd edition, G.F. Knoll, Wiley The Art of Electronics, 2 nd edition, P. Horowitz, W. Hill, Cambridge Univ. Press A Book on C, 4 th edition, A. Kelley, I. Pohl, Addison-Wesley … altri testi e/o articoli ve li consigliero piu avanti mano a mano che affronteremo i vari argomenti del corso

9 A. Cardini / INFN Cagliari9 Svolgimento del Corso Sostanzialmente alterneremo lezioni in classe ad attivita in laboratorio Per le esperienze di laboratorio verranno formati alcuni gruppi di 3-4 persone che di volta in volta realizzaranno insieme lesperienza Per le esperienze preliminari tipicamente le misure verranno fatte in giornata (alcune potranno essere piu lunghe…) e le relazioni verranno consegnate entro una settimana Gli esperimenti finali vi impegneranno di piu (tipicamente 2 settimane per esperimento). Il lavoro, sintetizzato in un elaborato finale, verra presentate da ciascun gruppo a tutta la classe e discusso in comune

10 A. Cardini / INFN Cagliari10 LEsame Le relazioni vengono valutate al pari di uno scritto e viene assegnato ad ognuna un voto in trentesimi Lesame finale, individuale, e una prova orale che vertera sulle esperienze svolte, sugli argomenti delle lezioni e include una piccola prova pratica utilizzando la strumentazione vista durante il corso Il voto finale tiene conto delle votazioni conseguite nelle relazioni e nella prova finale

11 A. Cardini / INFN Cagliari11 Come preparare una relazione La relazione deve essere come quella che desiderereste copiare per capire tutto quello che e stato fatto e prendere 30 allesame Tipicamente una relazione comprendere i seguenti punti: –Introduzione al problema –Metodo di misura –Dati sotto forma di grafico o tabella –Interpretazione dei dati –Critica –Conclusione –Appendice

12 A. Cardini / INFN Cagliari12 Altro… Alla pagina saranno disponibili a breve tutte le informazioni su questo corso (programma del corso, libri, esempi di programmi, link a informazioni utili, date degli esami, …)http://www.ca.infn.it/~cardini/


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