Warsztaty Akceleracji i Zastosowań Ciężkich Jonów

ogólnouniwersyteckie

zaliczony 2 rok studiów z zakresu fizyki

w sali

Studenci wykonują krótkie eksperymenty z dziedziny fizyki jądra atomowego z wykorzystaniem infrastruktury badawczej Środowiskowego Laboratorium Ciężkich Jonów (wiązki ciężkich jonów, układy detekcyjne, próżniowe). Praca w 2 - 4 osobowych grupach pod opieką pracowników naukowych. Program eksperymentalny uzupełniają wykłady o współczesnych metodach fizyki jądrowej i jej zastosowaniach (w medycynie, energetyce itd.)

Osoby prowadzące zajęcia:

mgr T. Abraham, mgr M. Filipek, dr G. Jaworski, dr hab. K. Kilian, mgr M. Komorowska, mgr M. Kowalczyk, J. Kowalska, dr P.J. Napiorkowski, mgr Olga Nassar, dr hab. M. Palacz, dr M. Paluch-Ferszt, prof. K. Rusek, dr J. Samorajczyk-Pyśk, dr A. Sentkowska, dr hab. A. Stolarz, dr hab. Z. Szefliński, dr A. Trzcińska, dr M. Wolińska-Cichocka, mgr D. Wójcik, mgr K. Krutul, mgr L. De Dominicis, dr G.Colucci

Wszystkie osoby zainteresowane przedmiotem zobowiązane są do zapisania się na obie formy zajęć (wykład i laboratorium) !!!

Zajęcia laboratoryjne są prowadzone w grupach 2-4 osobowych (w zależności od specyfiki ćwiczenia) i mają za zadanie zapoznać studentów z:

• wybraną techniką doświadczalną fizyki jądra atomowego (spektroskopia promieniowania gamma, spektroskopia cząstek naładowanych, fluorescencja promieniowania X, pomiary czasów życia szybkimi detektorami scyntylacyjnymi)

• metodami wytwarzania tarcz do pomiarów z dziedziny fizyki jądra atomowego

• nowoczesną aparaturą badawczą (detektory germanowe, zaawansowane detektory scyntylacyjne, elektronika pomiarowa, układy próżniowe, elementy optyki jonowej)

• układami zbierania danych doświadczalnych i współczesnymi narzędziami ICT do analizy danych fizycznych (RadWare, ROOT)

• zasadami pracy laboratoryjnej w fizyce jądra atomowego (bezpieczeństwo pracy ze źródłami promieniotwórczymi, wiązką ciężkich jonów, układami chłodzenia ciekłym azotem, zasilaczami wysokiego napięcia).

Podczas warsztatów każda grupa wykonuje jedno ćwiczenie , zawierające następujące elementy:

• określenie celu doświadczenia (problemy, stawiane przed studentami, mają z reguły charakter otwarty), zaplanowanie pomiaru

• budowa lub adaptacja układu doświadczalnego do pomiaru (większość pomiarów jest wykonywana z wykorzystaniem złożonych wielodetektorowych układów, na co dzień używanych do prac badawczych; konieczne jest ich zaadaptowanie do pomiaru studenckiego – wybór odpowiednich detektorów, montaż tarcz, ustawienie układu, etc.),

• wykonanie pomiarów,

• analiza wyników doświadczalnych (ocena ich wewnętrznej spójności, wyznaczenie błędów, ocena błędów systematycznych i wiarygodności wyników)

• przygotowanie prezentacji końcowej(opis celów, metody i wyników, dyskusja wyników, porównanie z danymi literaturowymi, ewentualne sugestie udoskonalenia metody pomiarowej i układu doświadczalnego).

Wykłady mają za zadanie zapoznać studentów z podstawowymi metodami pomiarowymi fizyki jądra atomowego, elementami optyki jonowej, fizyki akceleratorowej, fizyki detektorów promieniowania jonizującego, zastosowaniami fizyki jadrowej w medycynie i energetyce. Każdy wykład jest prowadzony przez innego specjalistę z danej tematyki.

literaturę podają opiekunowie grup, w zależności od zadania

Wiedza

• Student/studentka zna wybrane techniki doświadczalne fizyki jądrowej, elementy fizyki detektorów półprzewodnikowych i optyki jonowej,

• zna podstawowe metody wykonywania tarcz do pomiarów z fizyki jądrowej.

Umiejętności

• student/studentka potrafi zachować bezpieczeństwo w pracy ze źródłami radioaktywnymi i wiązką ciężkich jonów,

• umie posługiwać się aparaturą pomiarową (detektory germanowe, detektory cząstek naładowanych), układami próżniowymi; potrafi zestawić i przetestować prosty układ doświadczalny do pomiarów z dziedziny fizyki jądrowej,

• potrafi wstępnie przeanalizować dane doświadczalne przy użyciu specjalistycznych narzędzi ICT (Radware, ROOT etc.),

• potrafi w jasny i przejrzysty sposób zaprezentować wykorzystane przez siebie metody pomiaru i analizy danych oraz uzyskane wyniki,

• potrafi współpracować z grupą przy planowaniu, wykonywaniu i opracowywaniu pomiarów.

Postawy

• rozumie rozstrzygające znaczenie doświadczenia w fizyce,

• ma krytyczne podejście do uzyskiwanych przez siebie wyników pomiarowych,

• rozumie znaczenie rzetelności i staranności w pomiarach i analizie danych

Bieżące postępy i aktywność studentów są oceniane przez opiekuna ćwiczenia (ocena ciągła). Zaliczenie odbywa się na podstawie ustnej prezentacji każdej grupy na temat przeprowadzonego pomiaru i uzyskanych wyników. Prezentacja ta jest publiczna i studenci muszą być przygotowani do odpowiedzi na pytania z sali