Pla docent de l'assignatura

 

Tanca imatge de maquetació

 

Imprimeix

 

Dades generals

 

Nom de l'assignatura: Tècniques Experimentals en la Física de Partícules i l'Astrofísica

Codi de l'assignatura: 568429

Curs acadèmic: 2019-2020

Coordinació: Eugeni Graugés Pous

Departament: Departament de Física Quàntica i Astrofísica

crèdits: 6

Programa únic: S

 

 

Hores estimades de dedicació

Hores totals 150

 

Activitats presencials

60

 

-  Teoricopràctica

 

20

 

-  Pràctiques d'ordinadors

 

15

 

-  Taller experimental

 

25

Treball tutelat/dirigit

50

Aprenentatge autònom

40

 

 

Competències que es desenvolupen

 

BÀSIQUES I GENERALS:
====================

CG1 - Treballar en equip
CG3 - Identificar, plantejar o solucionar un problema de manera rellevant, interpretant i avaluant amb esperit crític els resultats
obtinguts.
CB6 - Posseir i comprendre coneixements que aportin una base o oportunitat de ser originals en el desenvolupament i / o aplicació d’idees, a
sovint en un context de recerca
CB7 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits i la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o
no familiars i en contextos més amplis (o multidisciplinaris) relatius al seu camp d’estudi
CB8 - Que els estudiants siguin capaços d’integrar coneixements i enfrontar-se a la complexitat de formular judicis a partir d’una
informació que, sent incompleta o limitada, inclogui reflexions sobre les responsabilitats socials i ètiques vinculades a l’aplicació
dels seus coneixements i judicis
CB9 - Que els estudiants sàpiguen comunicar les seves conclusions i els coneixements i raons últimes que les sustenten a públics
especialitzats i no especialitzats d’una manera clara i sense ambigüitats
Que els estudiants tinguin les habilitats d’aprenentatge que els permetin continuar estudiant d’una manera que ha de ser en
gran mesura autodirigida o autònoma.
CG5 - Ser capaç de comunicar-se, fer presentacions i redactar articles científics, en el camp del màster en anglès
CG7 - Adquirir les metodologies necessàries per desenvolupar tasques de recerca en els àmbits del Màster

Específiques:
===========
CE6 - Conèixer i saber aplicar el mètodes de l’astronomia observacional en terra i des de l’espai (especialitat Astrofísica i Ciències
l’Espai)
CE2 - Saber identificar les magnituds observables rellevants en un sistema físic determinat
CE3 - Saber contrastar les prediccions dels models teòrics amb les dades experimentals i observacionals
CE7 - Ser capaç de desenvolupar i aplicar noves tecnolgías
CE8 - Planificar i executar experiments o càlculs utilitzant equipament especialitzat
CE9 - Saber analitzar de manera crítica els resultats de càlculs, experiments o observacions, estimant els possibles errors

 

 

 

 

Objectius d'aprenentatge

 

Referits a coneixements


Assolir els coneixements necessaris per a entendre:
●    Les consideracions que determinen el disseny d’un experiment modern de física de partícules o astrofísica.
●    El paper que hi juguen cadascun dels seus subdetectors.
●    Els processos bàsics d’interacció de les partícules i radiació amb la matèria, que determinen principis de funcionament de les diferents tecnologies de detecció
●    Els mecanismes i tècniques d’acceleració de partícules i astropartícules
●    Adquirir pràctica en sistemes de detecció i adquisició de dades

 

 

Blocs temàtics

 

1. Introducció

1.1. Objectius del curs

2. Requeriments dels experiments de física de partícules

2.1. El model estàndard de física de partícules

2.2. Col·lisions de partícules

2.3. Detectors: partícules que cal detectar i identificar (leptons, fotons, hadrons, jets)

2.4. Magnituds que cal mesurar

3. Requeriments de les observacions d’astrofísica

3.1. Processos de radiació en astrofí­sica

3.2. Astropartí­cules: raigs còsmics, neutrins, vent solar

4. Acceleradors de partícules

4.1. Tipus d’acceleradors

4.2. Tècniques d’acceleració.

4.3. Acceleradors de leptons vs acceleradors d’hadrons

5. Instrumentació astrofísica

5.1. Telescopis òptics i radio

5.2. Tècniques interferomètriques 

5.3. Tècniques d’òptica activa i adaptativa 

5.4. Telescopis d’altes energies: raigs X i raigs gamma

6. Interacció de les partícules i radiació amb la matèria

6.1. Ionització i excitació atòmica

6.2. Difusió múltiple a angles petits

6.3. Interaccions dels fotons amb la matèria

6.4. Cascades electromagnètiques

6.5. Cascades hadròniques

6.6. Interaccions de muons d’alta energia

6.7. Radiació Cherenkov

6.8. Radiació de transició

7. Tècniques de detecció

7.1. Detectors de fotons. PMTs, SPMTs, CCDs

7.2. Centellejadors

7.3. Detectors de radiació Cherenkov 

7.4. Detectors de radiació de transició

7.5. Càmeres de fils

7.6. Microdetectors gasosos

7.7. Cambres de plaques resistives

7.8. Cambra de projecció temporal

7.9. Detectors de semiconductors

7.10. Detectors de microones i raigs X

8. Disseny d’experiments d’altes energies

8.1. Condicionants: blanc fix vs centre de masses, programa de recerca

8.2. Detecció de traces i mesura de moments

8.3. Reconstrucció de vèrtex i mesura de temps de vol

8.4. Calorímetres

8.5. Espectròmetres de muons

8.6. Detectors Cherenkov i altres mètodes d’identificació de partícules

9. Tècniques d’observació d’astrofísica

9.1. Espectroscòpia echelle, MOS, dispersió creuada,  IFS, VPH, etc

9.2. Aplicació de tèniques interferomètriques 

9.3. Detectors de cascades produïdes per raigs còsmics

10. Processament de dades

10.1. Tècniques de calibració

10.2. Sistemes de trigger

10.3. Sistemes d’adquisició de dades

10.4. Emmagatzematge i processament offline de les dades

11. Exercicis pràctics

11.1. Anàlisi de dades: estudi del senyal i contribucions del fons en una mostra de dades

11.2. Mesura d’observables

11.3. Posta en marxa d’una observació astronòmica. Cas pràctic al OAdM.

 

 

Avaluació acreditativa dels aprenentatges

 


Es basara en la mitjana ponderada dels diferents treballs efectuats amb ordinador (50%) i el treball tutelat (50%).
Reavaluació: Es farà com en el cas de la reavaluació per l’avaluació única

 

Avaluació única


Es basara en la mitjana ponderada dels diferents treballs efectuats amb ordinador (50%) i un exàmen escrit (50%)
Reavaluació: Es basarà en la mitjana ponderada dels diferents treballs efectuats amb ordinador durant el curs (50%) i  un nou exàmen escrit (50%)