个人介绍
粒子物理与原子核物理实验方法

主讲教师:韩毅昂

学校: 郑州大学
开课院系: 物理学院
专业大类: 物理学
开课专业: 粒子物理与原子核物理
课程英文名称: Experimental Methods for Particle Physics and Nuclear Physics
课程编号: 135605204
学分: 2
课时: 32
课程介绍
    本课程是粒子物理与原子核物理实验的入门课程,概述粒子物理与原子核物理实验的各种试验方法;课程内容涵盖原子核与粒子中的基本相互作用过程、粒子束和加速器原理、基本粒子与物质的相互作用、各类常用粒子探测器原理、粒子物理常用的统计方法和数据分析技术;课程将会讨论一系列诺奖级的实验实例:均为粒子物理标准模型建立过程中的关键实验。
    课程目的是使粒子物理专业方向的低年级研究生,从薄弱的专业基础进阶成为可以开始从事粒子实验方向的研究工作;课程重点培养研究生设计实验和估算实验观测量的能力,鼓励研究生组成团队,选定一个粒子物理与原子核物理实验的前沿研究课题,全程完成从文献查阅、实验选题、方案制定、计划实施、数据制图、结果讨论、直到课程论文撰写等一系列学习流程。
教学方法

1. 从实验现象学来理解基本粒子相互作用过程;

2. 理解粒子加速器和探测器的工作原理及其物理过程;

3. 理解粒子物理数据分析中的常用方法及其统计学原理;

4. 以粒子物理与核物理实验为导向,启发研究生开展实验设计,学习估算物理实验观测量;

5. 安排研究生课后分组讨论,设计粒子物理与核物理前沿实验,全面培养研究生调研文献、思考问题、

  物理设计、实验操作,数据处理、表述制图、论文撰写等基本科研素质。


教学条件

1. 郑州大学4MV离子静电加速器与100KeV离子注入机

2. 高海拔宇宙线观测站(LHAASO)国际合作组项目

3. 江门中微子实验(JUNO)国际合作组项目

4. 北京正负电子对撞机(BEPC)

5. 上海光源(SSRF)同步辐射装置


教学效果


1. 理解各类粒子及核辐射探测器的物理原理与实验应用;

2. 理解核辐射测量及粒子鉴别技术

3.理解大型高能粒子探测谱仪的物理构成和工作原理

4.学习设计研发新的粒子探测器(中微子Neutrino 、超高能γ光子射线暴GRB

  暗物质DM、暗能量DE等等)。

5.根据实验要求,学会选择粒子及核辐射探测器;      

6.确定采用的探测方法和技术,设计粒子及辐射探测系统,并给出探测系统原理方框图。




参考教材

1.《粒子探测技术》,汪晓莲,合肥:中国科学技术大学出版社2009年。

2.《粒子探测器与数据获取》,谢一冈,北京:教育出版社 2003

3.《原子核物理实验方法》,复旦、清华、大学,原子能出版社1997年。

4.《粒子物理实验方法》,唐孝威,北京,人民教育出版社,1982年。

5.《现代辐射与粒子探测学讲义》 ,李金 编著。


课程评价

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