粒子天体物理实验方法导论  021M2035H

学期:2017—2018学年(春)第二学期 | 课程属性:一级学科普及课 | 任课教师:王焕玉,宋黎明,何会林
授课时间: 星期一, 第5、6、7节
授课地点: 教1-405
授课周次: 13、14、15、16
授课时间: 星期三, 第5、6、7节
授课地点: 教1-405
授课周次: 13、14、15、16
课程编号: 021M2035H 课时: 40 学分: 2.0
课程属性: 一级学科普及课 主讲教师:王焕玉,宋黎明,何会林
英文名称: Introduction to Method of Astroparticle Physics Experiments

教学目的、要求

拓展粒子物理与原子核物理专业,高能天体物理研究方向研究生的知识面,系统介绍粒子天体物理实验的基本内容和整体过程,使学生理解探测器、单元电路原理和掌握实验的物理设计、系统构成、探测过程、空间本底、数据分析等基本知识和核心内容,为课程学习和物理实验工作提供衔接,提高学生对实验探测和理论研究的融合能力。

预修课程

高能天体物理、原子核物理实验方法、现代核电子学

教 材

PPT课件。

主要内容

第一章:粒子天体物理概述(6 学时)
1、粒子天体物理的研究范围 
2、空间探测的优势与局限 
3、探测过程 
4、探测数据、数据分析与物理研究 
第二章:空间粒子探测器(9学时) 
1、物理基础 
2、气体探测器 
3、闪烁探测器 
4、半导体探测器 
5、探测器的力热设计及环模试验 
6、蒙特卡罗模拟计算及数据分析工具简介 
第三章:空间电子学及数据获取(13学时) 
1、绪论 
2、单元电路 
3、可编程单元 
4、专用集成电路 
5、触发判选 
6、系统设计 
7 抗干扰设计 
8 总线 
9 嵌入式软件 
第四章:实验系统集成及标定(5学时)
1、可靠性设计 
2、系统集成 
3、地面综合测试 
4、系统标定 
第五章:数据处理与物理分析(7学时)
1、数据格式与数据产品 
2、能谱分析 
3、时变分析 
4、成像分析 
5、分析结果与误差

二、教学计划安排
任课教师:王焕玉、宋黎明、何会林 
第一章:粒子天体物理概述(6 学时)讲授老师:宋黎明
第二章:空间粒子探测器(9学时)讲授老师:何会林
第三章:空间电子学及数据获取(13学时)讲授老师:王焕玉
第四章:实验系统集成及标定(5学时)讲授老师:王焕玉、宋黎明
第五章:数据处理与物理分析(7学时)讲授老师:宋黎明
三、教学重点与难点
第二章:空间粒子探测器
第三章:空间电子学及数据获取
第五章:数据处理与物理分析
教学手段与方法: 
本课程采用任课老师PPT课件讲授 + 讨论互动 (+ 实验讲解)的方式,旨在使学生碎片化的知识系统化,建立科学研究的整体图像。
考核方式: 
学习效果考核采用百分制,由三部分组成:
1课堂表现 为25%
2 开卷考题 为65%
3教师均分 为 10% 。

参考文献

张和祺,徐永煊,《空间天文学》,1998,国防工业出版社
C.R. Kitchin编著,杨大卫等译《天体物理方法》,2009,科学出版社
《原子核物理实验方法》,
刘振安,现代核电子学,2014
Claus Groupen,《Astroparticle Physics》 ,2005,Springer
GLENN F. NOLL, 《Radiation Detection and Measurement》,Fourth Edition