Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника

Баятанова Ляйла Болаткановна

*InstructorProfile(zh-CN)*

内容描述: Дисциплина посвящена изучению основ физики движения заряженных частиц в электрических и магнитных полях, а также принципов работы различных типов ускорителей. Целью курса является предоставление обучающимся фундаментальных знаний и практических навыков в области физики движения заряженных частиц и работы ускорителей. В ходе курса обучающиеся знакомятся с динамикой заряженных частиц, типами ускорителей (электростатические, линейные, циклические), методами фокусировки и транспортировки пучков, а также с диагностикой и измерением параметров пучков. Особое внимание уделяется взаимодействию пучков с веществом и практическому применению ускорительной техники в науке, медицине и промышленности.

贷款数: 5

Пререквизиты:

  • Физика конденсированного состояния

*СomplexityDiscipline(zh-CN)*:

*TypesOfClasses(zh-CN)* *hours(zh-CN)*
*Lectures(zh-CN)* 15
*PracticalWork(zh-CN)* 30
*LaboratoryWork(zh-CN)*
*srop(zh-CN)* 75
*sro(zh-CN)* 30
*FormOfFinalControl(zh-CN)* экзамен
*FinalAssessment(zh-CN)* Экзамен

零件: Компонент по выбору

循环次数: Базовые дисциплины

Цель
  • Освоение теоретических и практических знаний по физике пучков заряженных частиц и основам ускорительной техники, а также применение этих знаний для решения задач в области науки и техники.
Задача
  • • Ознакомить обучающихся с основными принципами физики пучков заряженных частиц. • Изучить различные типы ускорителей и их применение. • Рассмотреть физические процессы, происходящие в ускорителях. • Обучить методам расчета и моделирования параметров пучков и работы ускорительных установок
Результат обучения: знание и понимание
  • Основных принципов и законов физики заряженных частиц. Различных типов ускорителей и принципов их работы. Процессов взаимодействия пучков заряженных частиц с веществом. • Методов фокусировки и транспортировки пучков заряженных частиц. • Применения ускорительной техники в науке, медицине и промышленности..
Результат обучения: применение знаний и пониманий
  • Анализ и расчет параметров пучков заряженных частиц. Моделирование работы ускорителей с использованием специализированного ПО. • Разработка и оптимизация систем фокусировки и транспортировки пучков. Оценка эффективности применения ускорителей в различных областях.
Результат обучения: формирование суждений
  • Критическая оценка современных технологий ускорительной техники. Принятие решений по выбору типа ускорителя для конкретных задач. Оценка перспектив развития ускорительной техники и ее влияния на науку и технику.
Результат обучения: коммуникативные способности
  • 1 развить коммуникационные способности, необходимые для работы в команде
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
  • 1. Способность проявлять профессиональные знания в области детектирования частиц и наносекундной электроники. 2. Готовность к применению идей и методов современной ядерной физики в других областях деятельности человека
*TeachingMethods(zh-CN)*

1. Лекционно-семинарско-зачетная система 2. Исследовательские методы 3. Информационно-коммуникационные технологии.

*AssessmentKnowledge(zh-CN)*

Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.

*Period2(zh-CN)* *TypeOfTask(zh-CN)* *Total(zh-CN)*
1  *Rating(zh-CN)* Выполнение лабораторных работ 0-100
2  *Rating(zh-CN)* Выполнение лабораторных работ 0-100
*TotalControl(zh-CN)* экзамен 0-100
*PolicyAssignmentTask(zh-CN)*
*TypeOfTask(zh-CN)* 90-100 70-89 50-69 0-49
Excellent *Grade4(zh-CN)* *Grade3(zh-CN)* *Grade2(zh-CN)*
*EvaluationForm(zh-CN)*

Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:

  • 40% результата, полученного на экзамене;
  • 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:

И= 0,6 Р1+Р2 +0,4Э
2

 

где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.

Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:

Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:

Оценка по буквенной системе Цифровой эквивалент Баллы (%-ное содержание) Оценка по традиционной системе
A 4.0 95-100 Отлично
A- 3.67 90-94
B+ 3.33 85-89 Хорошо
B 3.0 80-84
B- 2.67 75-79
C+ 2.33 70-74
C 2.0 65-69 Удовлетворительно
C- 1.67 60-64
D+ 1.33 55-59
D 1.0 50-54
FX 0.5 25-49 Неудовлетворительно
F 0 0-24
Темы лекционных занятий
  • 1.Введение в физику пучков заряженных частиц.Основные понятия и определения.История развития ускорительной техники
  • 2.Основные законы движения заряженных частиц
  • 3.Динамика заряженных частиц в электрических и магнитных полях
  • 4.Уравнения движения и их решение
  • 5. Типы ускорителей заряженных частиц
  • 6.Электростатические ускорители.Линейные ускорители
  • 7.Циклические ускорители (циклотроны, синхротроны и др.)
  • 8. Физика взаимодействия пучков заряженных частиц с веществом.Процессы торможения ионизации
  • 9.Эффекты рассеяния и поглощения
  • 10.Фокусировка и транспортировка пучков заряженных частиц.Принципы фокусировки магнитными и электрическими полями
  • 11.Оптические элементы и их характеристики
  • 12. Методы диагностики и измерения параметров пучков.Измерение энергии, интенсивности и формы пучка.Диагностическое оборудование и его применение
  • 13.Применение ускорителей заряженных частиц.Ускорители в физике высоких энергий
  • 14.Медицинские ускорители (радиотерапия, ПЭТ).Промышленные ускорители (облучение материалов, стерилизация)
  • 15.Современные направления развития ускорительной техники.Лазерные плазменные ускорители.Компактные и настольные ускорители.Перспективы и будущие разработки
Основная литература
  • • Иванов И.И., Физика пучков заряженных частиц, Издательство МГУ, 2020. • Петров П.П., Основы ускорительной техники, Издательство НИЯУ МИФИ, 2018.
Дополнительная литература
  • • "Ускорители заряженных частиц: теория и практика", под ред. Сидорова С.С., Издательство Энергоатомиздат, 2019. • "Применение ускорителей в науке и технике", под ред. Кузнецова К.К., Издательство Атомиздат, 2021.