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:

dr G. Colucci, dr K. Hadyńska-Klęk, dr. C. Hiver, dr inż.

G. Jaworski, dr U. Kaźmierczak, 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, mgr I. Piętka, prof. K. Rusek,

dr J. Samorajczyk-Pyśk, dr K. Rani, mgr P. Sekrecka, dr

hab. A. Sentkowska, dr A. Spacek, dr hab. A. Stolarz,

dr hab. Z. Szefliński, dr A. Trzcińska, dr M. Wolińska-

Cichocka, dr K. Wrzosek-Lipska

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