Guía docente de Física de Detectores (M44/56/3/24)

En esta asignatura se darán a conocer las bases físicas de los detectores usados en Física de Partículas y Astropartículas, así como de los Instrumentos Astronómicos de vanguardia.

Para la correcta realización de esta asignatura el alumnado no requiere de otros requisitos que los propios de acceso al Máster.

Es recomendable tener conocimientos en algún lenguaje de programación (C, C++, Python, Matlab...).

El alumno sabrá/comprenderá:

• Los efectos físicos responsables de la interacción de la radiación en materia.
• Las propiedades físicas fundamentales de cada tipo de detector de partículas.
• Las grandes instalaciones científicas de Física de Partículas existentes en la actualidad y su instrumentación.
• Las grandes instalaciones Astronómicas y la instrumentación asociada a ellas que hace posible el estudio de la radiación de los objetos astronómicos y su tratamiento para extraer las propiedades físicas de los objetos.

El alumno será capaz de:

• Interpretar los resultados de medidas experimentales o simulaciones numéricas.
• Identificar el tipo de detector mas conveniente para su uso según cada aplicación concreta.
• Idear experimentos para dar respuesta a las cuestiones abiertas en el campo de la Física de Partículas.
• Implementar sus propias propuestas de observación en las diferentes instalaciones astronómicas, para desarrollar los casos científicos de su interés.
• Realizar sus observaciones utilizando telescopios e instrumentación terrestres tanto en modo imagen como en modo espectroscopía y tratar y analizar los datos obtenidos.

Parte I

• Tema 1. Introducción a detectores de partículas: características generales.
• Tema 2. Paso de radiación a través de materia.
• Tema 3. Detectores gaseosos y de centelleo.
• Tema 4. Detectores de estado sólido.
• Tema 5. Calorímetros.
• Tema 6. Grandes instalaciones: detectores en colisionadores.

Parte II

• Tema 7. Espectro electromagnético. Procesos físicos que rigen la emisión de objetos astronómicos a diferentes longitudes de onda.
• Tema 8. Telescopios e instalaciones astronómicas.
• Tema 9. Conceptos básicos sobre instrumentación astronómica y detectores.
• Tema 10. Técnicas de imagen astronómica. Preparación de observaciones y reducción de datos.
• Tema 11. Técnicas y modos de espectroscopía. Reducción de datos.
• Tema 12. Prácticas de observación nocturna. Visita al Observatorio de Calar Alto durante el segundo cuatrimestre (fecha a definir en función de la disponibilidad presupuestaria, climática y de la situación sanitaria). Para acceder a esta visita los alumnos deben tener el seguro universitario en vigor.

Realización de propuestas de observación astronómica y reducción de datos.

No se contempla la realización de prácticas de laboratorio.

No se contempla la realización de prácticas de campo.

• “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”, by W.R. Leo, ISBN 3-540-17386-2, Springer-Verlag.
• “Particle Detectors”, by C.Grupen, ISBN 0-521-55216-8, Cambridge University Press.
• “Radiation Detection and Measurement”, G.F. Knoll, ISBN : 978-1-118-02691-5, John Wiley & Sons.
• “Astrophysical Techniques”, by C.R. Kitchin, 5th edition, ISBN 978-1-4200-8243-2, CRC Press.
• “Observational Astrophysics”, by P. Len , F. Lebrun & F. Mignard, 2nd edition, Springer 1998.

• The Particle Adventure: http://www.particleadventure.org/
• CERN Summer Student Lectures: https://cds.cern.ch/collection/Summer%20Student%20Lectures
• The Review of Particle Physics (Particle Data Group): https://pdg.lbl.gov
• High-Energy Physics Literature Database (INSPIRE): http://inspirehep.net/
• Bock & Krischer, The Particle Detector Briefbook: http://physics.web.cern.ch/particledetector/briefbook/
• The Review of Particle Physics (Particle Data Group) - Passage of Particles Through Matter, Particle Detectors at Accelerators, Particle Detectors for non-accelerator Physics : https://pdg.lbl.gov/2022/reviews/contents_sports.html
• https://arxiv.org/
• https://ui.adsabs.harvard.edu/
• https://apod.nasa.gov/apod/
• https://matplotlib.org/
• https://www.astropy.org/
• https://astrobites.org/

El artículo 17 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que la convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final.

La EVALUACIÓN CONTINUA se realizará mediante:

1. La entrega y exposición en el aula, por parte del alumnado, de resolución de ejercicios propuestos semanalmente por el profesor.
2. La exposición oral de varias presentaciones breves sobre temas específicos relacionados con los contenidos tratados a lo largo del curso.
3. La participación en las clases teóricas.
4. La presentación de dos trabajos que consistirán en la preparación de una propuesta de observación y el tratamiento de datos astrofísicos.

En EVALUACIÓN CONTINUA (Convocatoria ORDINARIA) la calificación final responderá al siguiente baremo:

•   Exposición de ejercicios resueltos: 20% de la nota final.
•   Presentaciones orales: 20% de la nota final.
•   Participación en clases teóricas: 20% de la nota final.
•   Presentación de trabajos: 40% de la nota final.

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la signatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrá concurrir todo el estudiantado, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiantado que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.

En EVALUACIÓN EXTRAORDINARIA la calificación final responderá al siguiente baremo:

• Examen final de los conocimientos teóricos y resolución de problemas, donde se evaluará tanto la asimilación como la expresión de los conocimientos adquiridos: 100% de la nota final.
• Siguiendo las recomendaciones de la CRUE y del Secretariado de Inclusión y Diversidad de la UGR, los sistemas de adquisición y de evaluación de competencias recogidos en esta guía docente se aplicarán conforme al principio de diseño para todas las personas, facilitando el aprendizaje y la demostración de conocimientos de acuerdo a las necesidades y la diversidad funcional del alumnado.

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.

Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si  ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases, lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

•  Examen final de los contenidos teóricos y prácticos tratados en la asignatura: 100% de la nota final.