Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Particle Accelerators
Course of study:
2016/2017
Code:
JFT-2-033-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Kowalski Tadeusz (Tadeusz.Kowalski@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż. Kowalski Tadeusz (Tadeusz.Kowalski@fis.agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Student potrafi prowadzić rzeczową i merytoryczną dyskusję na tematy z obszaru akceleratorów, a w szczególności ich typów, zasady działania i aplikacji. Activity during classes,
Oral answer,
Presentation
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę o metodach przyspieszania cząstek, rodzajach akceleratorów liniowych i cyklicznych. FT2A_W11 Test,
Scientific paper,
Activity during classes,
Oral answer,
Presentation
M_W002 Student posiada podstawową wiedzę o rodzajach przyspieszanych czastek i optyce wiazki. Test,
Oral answer,
Presentation
M_W003 Student posiada wiedzę o zastosowaniach akceleratorów w technice, medycynie i badaniach podstawowych. FT2A_W01 Activity during classes,
Test,
Oral answer,
Presentation
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Student potrafi prowadzić rzeczową i merytoryczną dyskusję na tematy z obszaru akceleratorów, a w szczególności ich typów, zasady działania i aplikacji. - + - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student posiada wiedzę o metodach przyspieszania cząstek, rodzajach akceleratorów liniowych i cyklicznych. + + - - - - - - - - -
M_W002 Student posiada podstawową wiedzę o rodzajach przyspieszanych czastek i optyce wiazki. + + - - - - - - - - -
M_W003 Student posiada wiedzę o zastosowaniach akceleratorów w technice, medycynie i badaniach podstawowych. + + - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Typy akceleratorów. Akceleratory liniowe i cykliczne. Rodzaje przyspieszanych cząstek.
2. Akceleratory elektrostatyczne. Akceleratory Van de Graffa, kaskadowy i dynamitron, generator Marxa.
3. Akceleratory liniowe. Układy Wideroe i Alvareza. Przyspieszanie cząstek ultra-reletywistycznych. Samoogniskowanie fazowe przyspieszanych cząstek.
4. Podstawowe parametry wnęk rezonansowych. Wnęki nadprzewodzące.
5. Międzynarodowy Zderzacz Liniowy. Akcelerator liniowy typu CLIC.
6. Akceleratory cykliczne. Cyklotron, synchrocyklotron. Ogniskowanie radialne i wertykalne wiązki.
7. Cyklotron izochroniczny i ze stałym naprzemiennym gradientem pola magnetycznego. Siła ogniskująca Thomasa i Lasletta. Drgania betatronowe.
8. Synchrotron. Cykl pracy synchrotronu. Ogniskowanie silne i słabe.
9. Betatron i mikrotron – zasada działania i zastosowania. Mikrotron typu “racetrack”.
10. Promieniowanie synchrotronowe. Własności promieniowania synchtronowego. Akceleratory jako źródło promieniowania synchtronowego. Wiglery i ondulatory.
11. Laser na swobodnych elektronach. Pierścienie akumulacyjne elektronowe i protonowe. Wiązki przeciwbieżne.
12. Eksperymenty fizyczne ze stałą tarczą i wiązki przeciwbieżne. Luminancja.
13. Laboratoria akceleratorowe: CERN, DESY, Brookhaven, SLAC, KEK. Wielki Zderzacz Protonów. Zderzacz Relatywistycznych Ciężkich Jonów.
14. Zastosowania akceleratorów. Wytwarzanie nowych cząstek i pierwiastków. Sterylizacja radiacyjna. Obróbka radiacyjna.
15. Zastosowanie akceleratorów w medycynie. Terapia rutynowa i niekonwencjonalna.

Auditorium classes:
Ćwiczenia audytoryjne

1. Rozwiązywanie zadań zgodnie z tematyką wykładów
2. Akceleratory w Polsce
3. Próżnia – zastosowanie w akceleratorach
4. Nadprzewodnictwo i nadciekłość – zastosowanie w akceleratorach
5. Produkcja izotopów promieniotwórczych dla celów medycznych
6. Wiązki neutrin
7. Europejskie Spalacyjne Źródło Neutronów

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 82 h
Module ECTS credits 3 ECTS
Participation in lectures 30 h
Participation in auditorium classes 15 h
Realization of independently performed tasks 20 h
Preparation for classes 15 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa obliczana jest następująco: procent uzyskanych punktów z kolokwiów, z kolokwium zaliczeniowego i aktywności na ćwiczeniach przeliczany jest na ocenę zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość ruchu cząstki relatywistycznej w polu elektrycznym i magnetycznym.
Znajomość dynamiki relatywistycznej

Recommended literature and teaching resources:

1. Scharf W., Akceleratory cząstek naładowanych, zastosowania w nauce i technice, PWN, 1989.
2. Scharf W., Akceleratory biomedyczne, PWN, 1994.
3. WWW.CERN.CH
4. WWW.DESY.DE
5. WWW.SLAC.STANFORD.EDU
6. WWW.BNL.GOV

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Sposób i tryb wyrównania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Ćwiczenia audytoryjnych: Nieobecność na jednych ćwiczeniach zajęciach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału. Nieobecność na więcej niż jednych ćwiczeniach wymaga od studenta samodzielnego opanowania przerabianego na tych zajęciach materiału i jego zaliczenia w formie pisemnej w wyznaczonym przez prowadzącego terminie lecz nie później jak w ostatnim tygodniu trwania zajęć. Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa ćwiczenia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości wyrównania zaległości.
Obecność na wykładzie: zgodnie z Regulaminem Studiów AGH.

Zasady zaliczania zajęć:

Ćwiczenia audytoryjne: Podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest koniec zajęć w danym semestrze. Student może dwukrotnie przystąpić do poprawkowego zaliczania.
Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż dwa zajęcia i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony, przez prowadzącego zajęcia, możliwości poprawkowego zaliczania zajęć. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot (moduł) lub Dziekana.