CdSFISICA
Codice217BB
CFU9
PeriodoPrimo semestre
LinguaItaliano
Principi di funzionamento dei vari tipi di acceleratori di particelle.
Capacita' di analisi del funzionamento di moderni acceleratori.
Capacita' di partecipare alla progettazione di elementi di un moderno acceleratore.
Conoscenza delle principali sorgenti del funzionamento improprio di un acceleratore.
The student who successfully completes the course will be able to demonstrate advanced knowledge of the Physics of Particle Accelerators. The student will have also the ability to participate in the project of a new accelerator, to use an existing accelerator for medical or industrial or research purposes, to develop R&D programs in Accelerator Physics.
Discussioni durante lo svolgimento delle lezioni.
Esame finale (Orale)
Methods:
- Final oral exam
Soluzione di equazioni differenziali complesse
Calcolo matriciale
Facilita' nell'individuazione delle leggi fisiche che governano diversi contesti sperimentali
Discussioni durante lo svolgimento delle lezioni.
Esame finale (Orale)
Elettromagnetismo
Meccanica quantistica
Elettronica
Algebra lineare
Metodi matematici
Delivery: face to face
Learning activities:
- attending lectures
- participation in discussions
- individual study
Attendance: Advised
Teaching methods:
- Lectures
Matematica per il corso” equazioni differenziali, vettori matrici. Richiami di relativita ristretta
Equazioni di maxwell.
Onde em.
Forza di lorentz
Acc Elettrostatici: generatori di alta tensione, acc di Thomson, acc di Van de Graff, tandem VdG
acc di Crockroft-Walton
Acc RF: lineari (Wideroe, onda stazionaria, onde viaggianti),
acc circolare(ciclotrone)
microtrone, race track
betatrone,
Focheggiamento debole.
Sincrotrone. Focheggiamento forte.
Lenti magnetiche.
Campi magnetici statici. Superfici eequipotenziali.
Dipolo. Quadrupolo, sestupolo,
Equazione di hill.
Soluzioni dell’eq di hill. Spazio delle fasi trasversale.
Matrici di trasferimento.
Doppietto di quadrupoli. Lattice di macchine.
Tune shift e correzioni al tune shift.
Dispersione
cromaticita’ e correzione della cromaticita’
Risonanze. Accoppiamenti. Diagramma dei tunes
Spazio delle fasi longitudinale. Energia di transizione.
Accelerazione adiabatiche e non adiabatiche
Moto coerente ed incoerente. Effetti di carica spaziale e di carica immagine.
Tune shift incoerente
Instabilita di singolo bunch e di mulibunch. Allungamento dei bunches. Cura delle instabilita’.
Cavita a RF calde e fredde
Linee di trasferimento. Iniezione ed estrazione
Collisori. Perdite di corrente. Luminosita’. Metodo di Van der Meer
Diagnostica dei fasci. Corrente. Posizione dei fasci
Diagnostica dei fasci. Parametri di macchina
Overview of particle accelerators; transverse motion; lattices; longitudinal dynamics; imperfections and multipoles; non-linearities and resonances; instabilities; injection and extraction; RF systems for particle acceleration; synchrotron radiation; radiative effects; cooling; colliders; luminosity; diagnostics.
TESTI CONSIGLIATI
• Wiedemann, "Particle Accelerator Physics"
• Wangler, "RF Linear Accelerators"
• Conte and MacKay, "An Introduction of the Physics of Particle Accelerators"
• Edwards and Syphers, "An Introduction to the Physics of High Energy Accelerators"
• Wille, "The Physics of Particle Accelerators An Introduction"
• SY Lee, "Accelerator Physics"
• Berz, Makino, and Wan, "An Introduction to Accelerator Physics"
Appunti delle lezioni a cura del docente
Recommended reading includes the following works: The Physics of Particle Accelerators, K.Wille,Oxford University Press Particle Accelerator Physics (I and II), H. Wiedemann, Springer Handbook of Accelerator Physics and Engineering, A.Wu Chao M.Tigner, World Scientific
Esame orale