Programma del corso su Detector for Particle Physics A.A. 2019-2020 - Interazione della radiazione con la materia. Passaggio della radiazione nella materia. Sezione d'urto. Perdita di energia per ionizzazione. Scattering coulombiano multiplo. Bremsstrahlung. Lunghezza di radiazione. Perdite di energia per irraggiamento e per ionizzazione. Interazioni di fotoni con la materia. Produzione di coppie. Effetto fotoelettrico. Effetto Compton. Coefficiente di assorbimento. Cascate elettrofotoniche. - Rivelatori a gas. Perdita per ionizzazione nei gas. Diffusione di ioni ed elettroni in un gas. Velocità di drift. Diffusione degli elettroni. Moltiplicazione a valanga. Contatore proporzionale. MWPC. Camere a drift. Microstrip Gas Counters. Rivelatori TRD. Contatori Piani Resistivi (RPC). GEM, micromegas. - Rivelatori a semiconduttori Rivelatori a semiconduttore. Semiconduttori intrinseci ed estrinseci, giunzione p-n, polarizzazione inversa. Rivelatori al germanio per spettroscopia nucleare. Rivelatori di posizione. Microstrip detectors. Microvertici. - Contatori a scintillazione. Contatori a scintillazione. Scintillatori organici e inorganici. Fotomoltiplicatore, guadagno, circuito di polarizzazione. Raccolta di luce: guide e wave length shifter. Effetto Cerenkov. Contatori a soglia. Contatori Cerenkov a gas. Contatori Cerenkov differenziali. Rivelatori RICH. - Calorimetri Geleralità sui calorimetri in fisica di alta energia. Calorimetri e.m., dimensioni della cascata. Fluttuazioni nella risoluzione. Misure di posizione. Cascata adronica, descrizione qualitativa della distribuzione di energia nei processi. Dimensioni della cascata adronica. Compensazione. Contributi alla risoluzione di un calorimetro. Calorimetri omogenei. Calorimetri con raccolta di carica. Calorimetri con fibre scintillanti. Calorimetri a doppia lettura. - Spettrometri e apparati sperimentali Spettrometri. Misura di quantità di moto: contributi all'errore. Magneti per esperimenti a targhetta fissa e a collider. Apparati sperimentali per esperimenti a targhetta fissa e a collider. Luminosità. Alcune variabili cinematiche: quantità trasverse, rapidità e pseudorapidità. - Acceleratori Macchine acceleratrici. Sorgenti di particelle. Macchine elettrostatiche. Ciclotrone. Betatrone. Oscillazioni di betatrone. Sincrotrone. Protosincrotrone. Stabilità di fase. Focheggiamento forte. Moto delle particelle nello spazio delle fasi. Emittanza. Oscillazioni di betatrone nello spazio delle fasi. Matrici di trasporto. Acceleratori lineari. Radiazione di sincrotrone. Cooling stocastico. Principali acceleratori di particelle attuali: SPS, Tevatron, LEP, SLC, LHC. Futuri collider circolari e lineari. - Progetto LHC: Esperimenti CMS, ATLAS, LHCb, TOTEM. - Esperimenti con neutrini, rivelatori. - Rivelatori e applicazioni a Fisica Medica. CNAO, Rivelatori di neutroni.

• Slides preparate per le lezioni del corso e documentazione suggerita durante le lezioni • Particle Data Group 2018: Section 33 Passage of particle through matter • Particle Data Group 2018: Section 34 Particle detectors at accelerators • Particle Data Group 2018: Section 30 Accelerator Physics of colliders • G.F.Knoll, Radiation Detection and measurement, J.Wiley & Sons • R.Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Springer • R.Wigmans, Calorimetry, Oxford University Press • F.Sauli, Principles of operation of multi wire proportional and drift chambers, Yellow Report CERN 77-09 • Nuclear Instrument and Methods in Physics Research A 666 (2012) • E.Segrè, Nuclei and Particles, W.A.Benjamin/ Zanichelli • E.J.Wilson, An Introduction to Particle Accelerators, Oxford Univ. Press • E.J.Wilson, Proton Synchrotron Accelerator Theory, Yellow Report CERN 77-07

Programma del corso su Detector for Particle Physics A.A. 2019-2020 - Interazione della radiazione con la materia. Passaggio della radiazione nella materia. Sezione d'urto. Perdita di energia per ionizzazione. Scattering coulombiano multiplo. Bremsstrahlung. Lunghezza di radiazione. Perdite di energia per irraggiamento e per ionizzazione. Interazioni di fotoni con la materia. Produzione di coppie. Effetto fotoelettrico. Effetto Compton. Coefficiente di assorbimento. Cascate elettrofotoniche. - Rivelatori a gas. Perdita per ionizzazione nei gas. Diffusione di ioni ed elettroni in un gas. Velocità di drift. Diffusione degli elettroni. Moltiplicazione a valanga. Contatore proporzionale. MWPC. Camere a drift. Microstrip Gas Counters. Rivelatori TRD. Contatori Piani Resistivi (RPC). GEM, micromegas. - Rivelatori a semiconduttori Rivelatori a semiconduttore. Semiconduttori intrinseci ed estrinseci, giunzione p-n, polarizzazione inversa. Rivelatori al germanio per spettroscopia nucleare. Rivelatori di posizione. Microstrip detectors. Microvertici. - Contatori a scintillazione. Contatori a scintillazione. Scintillatori organici e inorganici. Fotomoltiplicatore, guadagno, circuito di polarizzazione. Raccolta di luce: guide e wave length shifter. Effetto Cerenkov. Contatori a soglia. Contatori Cerenkov a gas. Contatori Cerenkov differenziali. Rivelatori RICH. - Calorimetri Geleralità sui calorimetri in fisica di alta energia. Calorimetri e.m., dimensioni della cascata. Fluttuazioni nella risoluzione. Misure di posizione. Cascata adronica, descrizione qualitativa della distribuzione di energia nei processi. Dimensioni della cascata adronica. Compensazione. Contributi alla risoluzione di un calorimetro. Calorimetri omogenei. Calorimetri con raccolta di carica. Calorimetri con fibre scintillanti. Calorimetri a doppia lettura. - Spettrometri e apparati sperimentali Spettrometri. Misura di quantità di moto: contributi all'errore. Magneti per esperimenti a targhetta fissa e a collider. Apparati sperimentali per esperimenti a targhetta fissa e a collider. Luminosità. Alcune variabili cinematiche: quantità trasverse, rapidità e pseudorapidità. - Acceleratori Macchine acceleratrici. Sorgenti di particelle. Macchine elettrostatiche. Ciclotrone. Betatrone. Oscillazioni di betatrone. Sincrotrone. Protosincrotrone. Stabilità di fase. Focheggiamento forte. Moto delle particelle nello spazio delle fasi. Emittanza. Oscillazioni di betatrone nello spazio delle fasi. Matrici di trasporto. Acceleratori lineari. Radiazione di sincrotrone. Cooling stocastico. Principali acceleratori di particelle attuali: SPS, Tevatron, LEP, SLC, LHC. Futuri collider circolari e lineari. - Progetto LHC: Esperimenti CMS, ATLAS, LHCb, TOTEM. - Esperimenti con neutrini, rivelatori. - Rivelatori e applicazioni a Fisica Medica. CNAO, Rivelatori di neutroni.

• Slides preparate per le lezioni del corso e documentazione suggerita durante le lezioni • Particle Data Group 2018: Section 33 Passage of particle through matter • Particle Data Group 2018: Section 34 Particle detectors at accelerators • Particle Data Group 2018: Section 30 Accelerator Physics of colliders • G.F.Knoll, Radiation Detection and measurement, J.Wiley & Sons • R.Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Springer • R.Wigmans, Calorimetry, Oxford University Press • F.Sauli, Principles of operation of multi wire proportional and drift chambers, Yellow Report CERN 77-09 • Nuclear Instrument and Methods in Physics Research A 666 (2012) • E.Segrè, Nuclei and Particles, W.A.Benjamin/ Zanichelli • E.J.Wilson, An Introduction to Particle Accelerators, Oxford Univ. Press • E.J.Wilson, Proton Synchrotron Accelerator Theory, Yellow Report CERN 77-07