CFU
6
Durata
14 Settimane
Semestre DD
Primo
Partendo da cenni storici sullo sviluppo degli acceleratori si tratta il moto di particelle cariche in campi elettrici e magnetici, come vengono accelerate, trasportate e focalizzate. Parliamo sia di macchine per fisica delle alte energie che di quelle per produzione di luce per ricerca di base in tutti gli altri settori. Dal perché una carica accelerata irraggia si arriva alle caratteristiche della radiazione prodotta, ai suoi effetti sul moto delle particelle, e alle sue applicazioni. Dalla descrizione di singola particelle si passa a quella di un fascio per tenere in conto gli effetti collettivi. Infine parliamo brevemente della grande rivoluzione in corso: l’accelerazione a plasma, che permetterà di costruire acceleratori table-top. Fa parte integrante del corso la visita ad un vero acceleratore di particelle.
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso è volto a fornire una preparazione generale e a livello introduttivo della fisica degli acceleratori di particelle, con conoscenze però approfondite di alcuni settori specialistici della recente ricerca in questo settore. Gli obiettivi formativi prevedono la conoscenza dello elettromagnetismo, applicato a particolari problemi di moto di particelle cariche in campi elettrici e magnetici e all'emissione di radiazione prodotta da cariche accelerate.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
Gli studenti devono avere una comprensione generale dei principi utilizzati per accelerare e guidare fasci di particelle cariche. Devono comprendere gli effetti di irraggiamento e la loro fisica. Devono inoltre avere una buona conoscenza dello stato dell'arte almeno in alcuni settori specialistici approfonditi nel corso. La verifica delle conoscenze e capacita' di comprensione viene fatta tramite una prova orale.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
Gli studenti devono essere in grado di definire le soluzioni migliori per ottenere fasci di particelle di alta qualità, a secondo dell'utilizzo specifico che ne venga fatto. Devono essere in grado di correlare la fisica dell'emissione di radiazione da parte di particelle cariche con le sorgenti di luce presentate nel corso, sapendo identificare limiti e vantaggi delle diverse soluzioni. Devono essere in grado di sostenere una discussione sui limiti delle tecniche convenzionali e sulle possibilità dell'accelerazione a plasma. Gli studenti devono essere in grado di trovare collegamenti tra soluzioni utilizzate in diversi ambiti e mostrare come queste si riconducano alla stessa modellizzazione fisica. Infine gli studenti devono essere in grado di risolvere semplici problemi numerici proposti nel corso.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
Il corso concorre alla crescita dell'autonomia di giudizio degli studenti, nel riconoscere i dati sensibili in un problema complesso e riducendolo a principi primi. Gli studenti sono invitati a sviluppare la capacità di eseguire ricerche bibliografiche e di selezionare i materiali interessanti, in particolare sul WEB, dove è possibile reperire molta letteratura, soprattutto dalle scuole di acceleratori del CERN. Tali capacita' sono acquisite durante lo studio per la preparazione dell'esame, approfondendo alcuni argomenti specifici anche con la consultazione di articoli su riviste.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
Il corso aumenta le capacità comunicative dello studente, esigendo una esposizione delle tematiche del corso in termini rigorosamente scientifici. Allo stesso tempo richiede una esposizione piana, con logica successione degli argomenti.
CAPICITA' DI APPRENDIMENTO:
Il corso sollecita le capacità di apprendimento dello studente stimolandolo ad usare più manuali e più fonti per raggiungere una migliore consapevolezza della materia.