Научная
деятельность
Университет ИТМО

Меню

Факультативный курс «Установки Mega-Science в России и за рубежом»

Онлайн-курс
статус: университетский

Новый физтех запускает факультативный курс «Установки Mega-Science в России и за рубежом».

Начало:
09/06/2021
Окончание:
04/29/2022
Рабочий язык мероприятия:
Русский

Новый физтех запускает факультативный курс «Установки Mega-Science в России и за рубежом».

Этот курс будет посвящен циклическим и линейным ускорителям, используемым как для фундаментальных исследований физики частиц, атомной и ядерной физики, так и для ряда прикладных задач химии, физики материалов, биологии, медицины. В его рамках будут рассмотрены ядерные реакторы и ведущиеся на них исследования нейтронной оптики и физики нейтрино.

Мы поговорим про строящиеся в России и Европе сверхмощные лазеры и про то, как с их помощью физики собираются заставить бурлить вакуум. А также изучим принципиальное устройство интерферометров, используемых для детектирования гравитационных волн, и то, как физики используют сжатый свет для увеличения их чувствительности.

Для студентов Университета ИТМО курс может быть занесен в учебный план как факультатив, и в случае успешной сдачи итогового теста он будет отражен в дипломе. Все слушатели получат сертификат о прослушивании курса.  

Автор и куратор курса — Дмитрий Карловец, ведущий научный сотрудник Нового физтеха.

6 сентября в 18:00 пройдет первая лекция курса — «Экспериментальные пути к аксиону и аксионной темной материи», ведущий — Карл ван Биббер. Чтобы присоединиться к лекции, пройдите по ссылке.

Занятия курса будут идти каждые две недели в течение двух семестров. 

Предварительно пройденные курсы, необходимые для изучения предмета: квантовая механика, квантовая оптика, классическая электродинамика, квантовая электродинамика.

Содержание курса:

Часть 1. Неускорительные эксперименты физики частиц: аксионы, темные фотоны и т. п.

Часть 2. Элементы физики ускорителей и источники синхротронного излучения:

2.1. Циклические ускорители: основные элементы устройства, применение в фундаментальных и прикладных исследованиях, типы: синхротроны, циклотроны, бетатроны, микротроны и т.д.;

Практическое занятие 1: расчет параметров ускорителей для использования в биологии, медицине, дефектоскопии и пр.;

2.2. Источники синхротронного излучения: применение в фундаментальных и прикладных исследованиях, обзор важнейших установок: ESRF (Grenoble), PETRA III (DESY), Spring-8 (Japan), SSRC (Novosibirsk), проект USSR и др.;

2.3. Линейные ускорители: основные элементы устройства, применение в фундаментальных и прикладных исследованиях, обзор важнейших установок: SLAC, проект плазменного ускорителя AWAKE и др.;

2.4. Лазеры на свободных электронах: основные элементы устройства, применение в фундаментальных и прикладных исследованиях, обзор важнейших установок: European XFEL, LCLS, SLAC, Swiss FEL, Novosibirsk THz FEL и др.;

Практическое занятие 2: расчет параметров коллайдеров и потерь на синхротронное излучение;

2.5. Ускорители тяжелых ионов: RHIC, FAIR, NICA и др.;

2.6. Проекты будущих ускорителей: CLIC, ILC, HL-LHC, photon colliders, muon colliders, wake-field accelerators;

Практическое занятие 3: сравнение сечений различных процессов и расчет светимости коллайдеров следующего поколения.

Часть 3. Детекторы гравитационных волн:

3.1. Принципы детектирования гравитационных волн: интерферметры, дробовой шум и использование сжатого света;

3.2. Эксперименты LIGO, Virgo и их достижения, проекты IndIGO и др.

Часть 4. Физика нейтрино: 

4.1. Массовые и флэйворные нейтрино, осцилляции, PMNS-матрица смешивания, типы: реакторные, атмосферные, солнечные, гео-нейтрино и др.;

4.2. Реакторные нейтрино, эксперименты JUNO, Daya Bay, на Калиниской АЭС и др.;

4.3. Нейтринные телескопы: Ice Cube и Baikal-GVD;

4.4. Другие эксперименты и проекты: Super-Kamiokande, BOREXINO и др.;

Практическое занятие 4: особенности статистики и учет фоновых процессов в Ice Cube и Baikal-GVD.

Часть 5. Мощные лазеры:

5.1. Квантовая физика в сверхмощных электромагнитных полях;

5.2. Extreme Light Infrastructure (Европа): применение в фундаментальных и прикладных исследованиях;

5.3. Проект XCELS (Нижний Новгород) и др.;

Практическое занятие 5: нелинейные процессы КЭД.

Часть 6. Установки холодных нейтронов: 

6.1. Введение в нейтронную оптику и интерферометрию: применение в фундаментальных и прикладных исследованиях;

6.2. Установки в NIST (США), PSI (Швейцария), Проект PIK (ПИЯФ) и др.;

Практическое занятие 6: расчет квантовых процессов с холодными нейтронами (рассеяние на ядрах и пр.).

Часть 7. Установки МРТ в сверх-сильных полях: Iseult (France).

В курсе предусмотрены лекции, практические занятия по итогам каждой части курса (предварительно — 3 практики в семестр) и задания для студенческих рефератов с устными докладами (2 в семестр).

КОНТАКТЫ

Для получения информации и новостей о курсе оставьте свои контакты в форме.