- Oggetto:
- Oggetto:
Laboratorio di tecnologie fisiche avanzate
- Oggetto:
Laboratory of advanced technologies in Physics
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- FIS0070
- Docenti
- (Titolare)
(Titolare) - Corso di studio
- 008510-101 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Nucleare e Subnucleare e Biomedica
008510-102 Laurea Magistrale in Fisica ind. Astrofisica e Fisica Teorica
008510-105 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica del Sistema Meteoclimatico, Generale e delle Tecnologie Avanzate - Anno
- 1° anno, 2° anno
- Tipologia
- B=Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD attività didattica
- FIS/01 - fisica sperimentale
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Obbligatoria
- Tipologia esame
- Orale
- Prerequisiti
-
Corsi di elettronica e di laboratorio della laurea triennale
Electronics and Physics Laboratory courses from the first three years
- Propedeutico a
-
- Mutuato da
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Acquisizione di competenze di laboratorio per la gestione di catene di misura basate su rivelatori di radiazione ed elettronica avanzata.
Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding)
Il corso, presentando argomenti di tecnologie di fisica legate all'utilizzo di rivelatori di radiazione, permette di approfondire la conoscenza dei principi dell'Elettromagnetismo e della Fisica Quantistica.
Gli studenti devono poi comprendere le modalità di funzionamento delle strumentazioni di Laboratorio utilizzate e i metodi di analisi dei dati sperimentali proposti.
La necessità di analizzare i dati sperimentali e di redigere una relazione di laboratorio rafforza inoltre le competenze computazionali e informatiche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)
L’attività di laboratorio sviluppa innanzitutto la capacità di effettuare misure di laboratorio in condizioni controllate e la capacità di interpretare i dati sperimentali attraverso una corretta trattazione statistica e/o elaborazione di immagini.
Inoltre l'attività di laboratorio permette di imparare ad affrontare i problemi in nuovi contesti e di comprendere nuovi problemi riconoscendone gli aspetti essenziali; permette infine di progettare studi sperimentali e di analizzarne i risultati.Acquisition of laboratory skills in order to handle measurements based on radiation detectors and advanced electronics.
Knowledge and understanding: This course, by covering topics of physics-based technologies linked to radiation detectors, allows students to deepen their knowledge of the principles of Electromagnetism and Quantum Physics.
Students must also understand the internals of laboratory instrumentation used and the experimental data analysis methods proposed.
The task of analyzing data and writing a report is also supposed to reinforce computational and information technology skills.
Applying Knowledge and understanding: The laboratory activity develops first of all the ability to conduct measurements under controlled conditions and the one of interpreting experimental data through a rigorous statistical and/or image elaboration technique.
Furthermore, the laboratory activity allows students to face problems in new contexts and to understand new problems recognizing their essential aspects; finally, it allows students to plan experimental studies and to analyze the results.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Alla fine del corso ci si attende che gli studenti siano in grado di progettare un esperimento e di analizzarne i risultati in contesti analoghi a quelli trattati durante la parte di laboratorio.
At the end of this course it is expected that students will be able to design an experiment and analyze the corresponding results in contexts similar to the ones treated during the laboratory sessions.
- Oggetto:
Programma
1) Progettazione e prova di una catena di misura comprendente
un rivelatore di particelle, una catena di amplificazione e
un sistema di acquisizione dati.
Verranno sviluppati un programma LabVIEW per la gestione degli
strumenti e un programma in linguaggio C/C++ per l'acquisizione
dei dati.
2) Esperienza con un generatore di raggi X e un rivelatore
a stato solido per ottenere immagini radiografiche
in scansione.
Verranno sviluppati: il controllo e l'acquisizione
dati dal rivelatore a stato solido con LabVIEW, l'analisi
delle immagini con software C/C++ e/o ImageJ.1) Design and test of a chain including a particle detector, an
amplification chain and a data acquisition system.
Development of a LabVIEW program for instrumentation control
and a C/C++ progam for data acquisition.
2) Experiment with X-ray generator and solid-state detector to obtain
radiographic images in scanning mode.
Development of control and solid-state detector
data acquisition using LabVIEW; development of image analysis
using C/C++ and/or ImageJ programming environments.- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Lezioni frontali per introdurre gli argomenti che saranno oggetto degli sviluppi e delle misure in laboratorio.
Attività di laboratorio a piccoli gruppi per sviluppare le techiche di acquisizione dati e di analisi dei dati raccolti.Lectures to introduce the topics developed later with experiment setting-up and measurements.
Laboratory work in small groups of students in order to develop the data acquisition and analysis techniques required.- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame tende ad accertare il possesso di competenze di laboratorio su rivelatori di radiazione ed elettronica avanzata. è richiesta una relazione
scritta sulla parte svolta in laboratorio.
L'esame è costituito da una prova orale, della durata tipica di 40-50 minuti, nella quale viene chiesto di affrontare due argomenti svolti in laboratorio, discutendo dal punto di vista fisico i risultati ottenuti e facendo riferimento alla trattazione esposta nelle lezioni introduttiva.The exam is meant to verify the student's competence about laboratory experiments with radiation detectors and advanced electronics. A laboratory written report is required.
The final exam consists of an oral discussion, of typical duration 40 to 50 minutes, in which the student is required to cover two of the topics developed in the laboratory sessions, discussing the results obtained from a physics viewpoint and making reference to the theory presented in the lectures.- Oggetto:
Attività di supporto
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
J. Millman, A. Grabel: "Microelectronics", 2nd ed., McGraw-Hill 1987;
G. Knoll, “Radiation detection and measurement”, Wiley and Sons;
Johns and Cunningham, “The Physics of Radiology”, Charles C. Thomas publisher;
A. Del Guerra (ed.), “Ionizing radiation Detectors for Medical Imaging”, World Scientific 2004
- Oggetto:
Note
Frequenza: obbligatoria per la parte di laboratorio.
Attendance is mandatory for the laboratory sessions.
- Registrazione
- Aperta
- Oggetto:
