Fisica dei rivelatori (2008/2009)

Corso a esaurimento

Codice insegnamento
4S00080
Docente
Gino Mariotto
crediti
5
Settore disciplinare
FIS/01 - FISICA SPERIMENTALE
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
2° Q dal 26-gen-2009 al 27-mar-2009.

Orario lezioni

2° Q
Giorno Ora Tipo Luogo Note
lunedì 14.30 - 16.30 lezione Aula I dal 26-gen-2009  al 1-feb-2009
lunedì 14.30 - 16.30 lezione Aula F dal 2-feb-2009  al 2-feb-2009
lunedì 14.30 - 16.30 lezione Aula I dal 3-feb-2009  al 15-feb-2009
lunedì 14.30 - 16.30 lezione Aula F dal 16-feb-2009  al 16-feb-2009
lunedì 14.30 - 16.30 lezione Aula I dal 17-feb-2009  al 27-mar-2009
giovedì 14.30 - 16.30 lezione Aula I  

Obiettivi formativi

Il corso è rivolto agli studenti del corso di Laurea specialistica in Sistemi intelligenti e multimediali e si propone di fornire una presentazione dei fondamenti dell'interazione radiazione-materia insieme ad una rassegna dei principali metodi di rivelazione della radiazione elettromagnetica, nella regione ottica dello spettro. Saranno illustrati i principi di funzionamento di alcune classi di rivelatori usati nell’acquisizione dei segnali, nei sistemi di imaging in medicina, oltre che nelle applicazioni dei diversi settori della fisica, dalla spettroscopia ottica alla biofisica.
Il principale obiettivo del corso è sviluppare la conoscenza scientifica dei dispositivi usati per la rivelazione della radiazione elettromagnetica.

Programma

•Introduzione ai sensori, trasduttori e rivelatori di radiazione.
•Alcuni tipi di trasduttori: acusto-ottici, elettro-ottici, opto-ottici e opto-acustici.
•Tipi di radiazione e metodi per la loro rivelazione. Radiazione ionizzante e non ionizzante.
•Rivelazione di particelle (cenni ai rivelatori di particelle alfa e beta, e ai sensori di gas).
•Rivelazione della radiazione e-m.
•Onde elettromagnetiche: proprietà energetiche. Approccio classico e quantistico.
•Spettro della radiazione elettromagnetica. Le regione ottica dello spettro e-m.
•Elementi della teoria del corpo nero.
•Grandezze radiometriche e fotometriche.
•Trasferimento energetico della radiazione dalla sorgente al rivelatore.
•Interazione radiazione-materia nei diversi intervalli spettrali della regione ottica.
•Figure di merito di un rivelatore di radiazione ottica: sensibilità, risposta spettrale, NEP, detettività specifica, intervallo di linearità, costante di tempo. Il problema del rumore.
•Rivelatori termici. Rassegna dei principali rivelatori termici
•Rivelatori fotonici: proprietà generali.
•Effetto fotoelettrico. Fotomoltiplicatore.
•Rivelatori fotoemissivi e fotoconduttivi
•Elementi di fisica dello stato solido. Cenni alla teoria delle bande energetiche nei solidi.
•Conduttori, isolanti e semiconduttori. Semiconduttori intrinseci ed estrinseci.
•Giunzione p-n. Cenno all’effetto fotovoltaico.
•Fotodiodo.
•Rivelatori a canale multiplo (channeltron plates; PDA, e CCD).


Bibliografia:
Appunti e dispense a cura del docente.
Non esiste un testo di riferimento specifico, ma l’approfondimento di alcuni argomenti potrà essere svolto consultando i seguenti testi:
•R.H. Kingston, Detection of Optical and Infrared Radiaton, Springer-Verlag in Optical series, Vol. 10, Springer-Verlag, Berlin, 1978.
•E.L. Dereniak e D.G. Crowe, Optical Radiation Detectors, Wiley Series in Pure and Applied Optics, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1984.
•E.L. Dereniak e G.D. Boreman, Infrared Detectors and Systems, Wiley Series in Pure and Applied Optics, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1996.
•S. Donati, Fotorivelatori, AEI, Milano, 1997.

Modalità d'esame

L’esame consiste di una prova orale su argomenti del programma svolto in aula.

La date degli appelli sono decise in armonia con il calendario delle sessioni di esame deliberato dalla Facoltà.

Statistiche per i requisiti di trasparenza (Attuazione Art. 2 del D.M. 31/10/2007, n. 544)

Statistiche esiti
Esiti Esami Esiti Percentuali Media voti Deviazione Standard
Positivi 100.0% 28 0
Respinti --
Assenti --
Ritirati --
Annullati --
Distribuzione degli esiti positivi
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 30 e Lode
0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 0.0% 33.3% 66.6% 0.0% 0.0% 0.0%

Valori relativi all'AA 2008/2009 calcolati su un totale di 3 iscritti. I valori in percentuale sono arrotondati al numero intero più vicino.