核科学与技术前沿讲座


课程编号：366001Z    课  时：18     学  分：1     课程属性：系列讲座     主讲教师：潘传红等
英文名称：Lectures on the frontiers of nuclear science and technology

教学目的、要求
作为物质结构的重要层次, 原子核是研究微观世界物质性质和运动规律的重要对象。核科学与技术的发展改变了二十世纪的历史进程，并将对二十一世纪产生重要影响。为增进相关专业研究生对于现代核物理与核科技的了解，引导他们迅速走向该领域国际研究前沿，中国科学院研究生院物理科学学院邀请在一线工作的专家学者作现代核科学与技术系列讲座。本次讲座是去年同名讲座的继续和深化。

预修课程 （略）
教  材 （略）
主要内容
第一讲：低发射度光阴极微波电子枪及其应用
主讲人：唐传祥 教授 清华大学 杰青
时 间：2012年6月11日（星期一）8:00-9:40 S104教室
第二讲：离子与物质相互作用的基础与应用研究
主讲人：张丰收 教授 北京师范大学 杰青
时 间：2012年6月11日（星期一）10:00-11:40 S104教室
第三讲：载能粒子技术在核能材料及生物医学中的应用
主讲人：王宇钢 教授 北京大学
时 间：2012年6月12日（星期二）8:00-9:40 S104教室
第四讲：同步辐射光源与应用进展
主讲人：姜焕清 研究员 高能物理研究所
时 间：2012年6月12日（星期二）10:00-11:40 S104教室
第五讲：超重核研究新进展
主讲人：任中洲 教授 南京大学
时 间：2012年6月14日（星期四）8:00-9:40 S104教室
第六讲：ITER计划与我国核聚变能源技术进展
主讲人：潘传红 研究员 核工业西南物理研究院
时 间：2012年6月14日（星期四）10:00-11:40 S104教室
第七讲：用量子色动力学描绘现代核物理蓝图
主讲人：何汉新 研究员 原子能科学研究院
时 间：2012年6月21日（星期四）10:00-11:40 S104教室
第八讲：重离子物理研究综述
主讲人：徐瑚珊 研究员 近代物理研究所
时 间：2012年6月25日（星期一）8:00-9:40 S204教室
第九讲：核材料辐射损伤研究
主讲人：王志光 研究员 近代物理研究所
时 间：2011年6月28日（星期四）8:00-9:40 S204教室


参考文献 （略）
教师简介 （略）

粒子物理和核物理实验方法（一）


课程编号：361001Z    课  时：40     学  分：2     课程属性：学科基础课     主讲教师：胡涛
英文名称：Experiments of the Particle Physics and the Nuclear

教学目的、要求
本课程为粒子物理与原子核物理及其相关专业的研究生开设的专业基础课。主要培养硕士与博士研究生掌握射线探测技术和获取数据与分析数据的方法。了解当代粒子物理和核物理实验的现状和发展方向，具有开展本学科科学研究工作和核技术应用研究的能力，要求熟练掌握粒子物理实验中常用探测器的工作原理、参数选择、结构设计和实验方法。
预修课程
原子核物理、量子力学、统计物理、核电子学

教  材
唐孝威主编，《粒子物理实验方法》，人民教育出版社，北京，1982。
主要内容
第一章 粒子与辐射探测器总论
探测器的功能及其发展; 探测器的质量特征;探测器中的的物理机制(粒子与辐射与物质的相互作用)
第二章电离的测量
气体中的电子和离子;电离室;正比计数器;自焠灭流光室;液体中电离的测量;固体电离室—半导体探测器
第三章 位置的测量
多丝正比室;平面漂移室; 圆柱型漂移室;微阴极条感应室 ;时间投影室（TPC）;位置灵敏气体探测器; 流光室;闪光室和光花室;硅微条探测器;闪烁光 纤;各种位置探测的比较
第四章 时间的测量
粒子飞行时间的测量的原理;光电倍增管和微通道管;闪烁体和闪烁光的收集;平面火花室;多层阻性板室MRPC
第五章 粒子的鉴别
粒子的辨别PID的原理; 多次电离的测量;脉冲形状甄别;契仑可夫计数器
穿越辐射探测器;各种探测方法的比较;中子的探测和中微子的探测
第六章 能量的测量
量能器中的物理过程；电磁簇射量能器；强子量能器；量能器的标定与监测。
第七章 动量的测量
动量测量的基本原理；储存环实验中粒子动量的测量。
第八章 探测器系统的应用
高能物理中的探测器谱仪-北京谱仪BES；粒子与辐射探测器在医学，地质应用；空间科学和高能和物理中的应用。


参考文献
1.k.Klieinknecht,Detectors for Particle Radiation,Dortmund,1986.
2. F.Sauli,Principles of Operation of Multiwire Proportional and Drift Chambers,Geneva,1997.
3.W.Blum and L.Rolandi,Particle Detection with Drift Chambers,New York,
1993．

教师简介 （略）

粒子物理与核物理实验方法（二）


课程编号：361005Z    课  时：40     学  分：2     课程属性：学科基础课     主讲教师：郑阳恒
英文名称：Experimental techniques for the particle physics and nuclear physics (2)

教学目的、要求
本课程为物理学一级学科粒子物理与原子核物理专业研究生的专业基础课。任何一个物理实验的终极目标都是获得高精度与高可靠性的结果，而数据分析与处理正是达到这一目标的关键所在。通过听课、阅读文献，希望学生了解核与粒子物理一些主要前沿实验的研究方向，熟悉探测器、电子学、触发及软件开发中的一些基本概念，掌握实验中数据处理及分析的基本方法。学会运用最常用的工具软件和方法，对粒子物理与核物理实验中产生的物理信号进行正确的分析和处理，获得可靠的物理结果。从而使学生为从事粒子物理与核物理的研究打下坚实的基础。
预修课程 （略）
教  材 （略）
主要内容
第一章 引论
核与粒子物理研究前沿介绍；物理过程简介（如e+e-对撞的主要物理过程及本底）；主要实验装置简介；数据获取及处理的一般方法概述（参数拟合基本方法介绍）。
第二章 实验数据类型、结构和数据存储
数据产生及处理流程；介绍三种基本数据类型：事例数据（原始与重建数据）、探测器状态数据（数据库）、描述性数据（XML文件）；数据存储的格式等
第三章 探测器刻度与校准
量能器、径迹室以及粒子鉴别系统的刻度；探测器几何位置的校准。
第四章 事例重建
长寿命带电荷粒子的径迹重建；中性粒子径迹及能量重建；事例顶点的重建。
第五章 物理分析及常用的物理分析技术与工具
1．如何测量物理量，如质量、宽度、寿命、分支比和截面等，举例说明。
2．事例选择：采用次级顶点的重建、运动学拟合和粒子鉴别等工具。
3．粲物理中的tag、自旋、宇称分析 à Dalitz 图分析、分波分析简介。
第六章 实验误差分析与处理
实验测量的目的；测量误差分类（统计误差，系统误差，过失误差）；系统误差的来源（如Monte-Carlo真实化响应模拟得不好时，会带来系统误差等）；测量数据的表示及误差传递方法。

参考文献
1．C. Amsler et al., Physics Letters B667, 1 (2008).
2. Glen Cowan, “Statistical Data Analysis”, Oxford Science Publications 1998
3．R. K. Bock, et al., Data analysis techniques for high-energy physics experiments, Cambridge University Press

教师简介 （略）

粒子物理探测器专题讨论


课程编号：367007Z    课  时：20     学  分：1     课程属性：讨论课     主讲教师：胡涛
英文名称：Seminar for instruments on particle and nuclear physics

教学目的、要求
本课程为物理学一级学科粒子物理与原子核物理实验专业研究生的专题讨论课。做为《粒子物理与核物理实验方法（一）》课程的补充，本课程为了让研究生尽快进入科研状态，通过让学生课外调研一个具体的大科学实验，剖析此装置或其中某一子探测器的构成，使其熟悉实验上常用的探测器、电子学中的一些基本概念，了解粒子物理一些主要前沿实验的研究方向。从而使学生对从事粒子物理的实验研究所需要的基本知识有一个深入了解，填补课堂讲授形式课程的空白。
预修课程
粒子物理与核物理实验方法（一）

教  材 （略）
主要内容

调研与讨论的内容：
一、 具体一个实验装置主要的物理研究题目及其意义
二、 实验装置包括各子探测器的介绍
三、 实验装置或其中一个子探测器的性能要求、设计思路与实现手段

参考文献 （略）
教师简介 （略）

粒子物理与核物理实验装置的专题讨论


课程编号：367001Z    课  时：20     学  分：1     课程属性：讨论课     主讲教师：郑阳恒
英文名称：Seminar for data analysis techniques of nuclear and particle physics

教学目的、要求
本课程为物理学一级学科粒子物理与原子核物理实验专业研究生的专题讨论课。任何一个物理实验的终极目标都是获得高精度与高可靠性的结果，而数据分析与处理正是达到这一目标的关键所在。课堂讲授形式的课程通常无法让学生，特别是研究生主动深入探讨一个具体实验的研究前沿领域。本课程为了让研究生尽快进入科研状态，通过让学生课外调研一个具体的大科学装置实验上的完整数据分析流程，其中包括核与粒子物理一些主要前沿实验的研究方向，使其熟悉实验上常用的探测器、电子学、触发及软件开发中的一些基本概念，掌握实验中数据处理及分析的基本方法。从而使学生对从事粒子物理与核物理的实验研究所需要的基本知识有一个全面了解，填补课堂讲授形式课程的空白。
预修课程
粒子物理与核物理实验方法（一）
教  材 （略）
主要内容
调研与讨论的内容：
一、 具体一个实验装置上主要的物理研究题目及其意义
二、 具体一个实验装置的介绍（了解实验装置上的各个子探测器）
三、 实验数据处理流程介绍（包括：蒙特卡罗模拟，在线、离线以及分析软件框架介绍）
四、 实验装置上的一个具体测量举例


第一次上课时间为4月9日中午11:40-12:30,地点N308.


参考文献 （略）
教师简介 （略）
  1. 实验数据的统计处理
  2. 实验物理中的概率和统计
  3. 现代核物理专题讨论

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