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Percorso della pagina
  1. Area di Scienze
  2. Corso di Laurea Magistrale
  3. Fisica [F1703Q - F1701Q]
  4. Insegnamenti
  5. A.A. 2024-2025
  6. 1° anno
  1. Laboratorio di Fisica dei Plasmi II
  2. Introduzione
Insegnamento Titolo del corso
Laboratorio di Fisica dei Plasmi II
Codice identificativo del corso
2425-1-F1701Q132
Descrizione del corso SYLLABUS

Syllabus del corso

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Esporta

Obiettivi

Le attività sono focalizzate sulle applicazioni della fisica dei plasmi, sia quelle che utilizzano le scariche elettriche nei gas che quelle per la fusione termonucleare controllata.

Il corso è finalizzato all’apprendimento di nozioni generali e di tecniche sperimentali
per la caratterizzazione di scariche elettriche in miscele gassose e del loro utilizzo per il trattamento dei materiali,
nonchè per la caratterizzazione di rivelatori per neutroni e raggi gamma da plasma fusionistici.

Contenuti sintetici

Plasmi prodotti in scariche elettriche nei gas.

Plasmi freddi a bassa pressione.

Plasmi a radiofrequenza.

Plasmi freddi a pressione atmosferica.

Diagnostiche dei plasmi.

Processi a plasma per il trattamento di materiali.

Rivelatori di neutroni

Rivelatori gamma

Programma esteso

Il laboratorio prevede una introduzione sulle diverse tipologie di scariche elettriche nei gas, sui processi elementari che avvengono nei plasmi e sul trattamento dei materiali con il plasma. Si discuteranno anche i processi di fusione nucleare e le tecniche di rivelazione dei relativi prodotti.

Le esercitazioni prevedono la realizzazione in piccoli gruppi di esperimenti e semplici misure,
parzialemente a scelta degli studenti, secondo la numerosità dei gruppi e la disponibilità della strumentazione.

a) Allestimento e caratterizzazione di una scarica a bagliore (glow discharge)
b) Allestimento e caratterizzazione di un plasma per mezzo di un’antenna a radiofrequenza
c) Caratterizzazione di una scarica elettrica a barriera isolante (DBD, Dielectric Barrier Discharge)
d) Caratterizzazione dell’interazione plasma-materiali anche con tecniche di fisica atomica.
e) Caratterizzazione di rivelatori di neutroni e gamma

Prerequisiti

E’ richiesta la frequenza al Laboratorio di Fisica dei Plasmi I.

E’ consigliabile ma non necessario aver frequentato i corsi di Fisica dei Plasmi I e II.

Nozioni di fisica e matematica dei corsi della laurea triennale in Fisica.

Modalità didattica

Tutte le attività didattiche si svolgeranno nella forma di ore di esercitazioni di laboratorio.
Si svolgeranno alcune lezioni introduttive svolte in modalità erogativa in presenza;
Le altre ore saranno attività di laboratorio svolte in modalità interattiva in presenza.
Le lezioni introduttive saranno tenute in italiano.
L'assistenza durante le esercitazioni di laboratorio sarà fornita in italiano, o in inglese su richiesta.

Sono previste in totale 72 ore di esercitazioni di laboratorio (corrispondenti a 6 cfu).

Materiale didattico

Testi di riferimento:

Y.P.Raizer, Gas Discharge Physics, Springer-Verlag, 1991.
M.A. Lieberman and A.J. Lichtenberg, Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, Wiley, 1994.
I.H. Hutchinson, Principles of Plasma Diagnostics, Cambridge University Press, 1990.

Sul sito web http://virgilio.mib.infn.it/labdida/doku.php?id=laboratorio_di_plasmi

è possibile trovare le informazioni sul laboratorio e le attività didattiche.

Periodo di erogazione dell'insegnamento

anno I, semestre II

Modalità di verifica del profitto e valutazione

L'esame consite in un colloquio orale (da sostenere dopo la preparazione di una relazione scritta sulle attività di laboratorio).

Le domande riguardano le modalità di preparazione degli esperimenti e i risultati delle misure.

Viene valutata la capacità e la proprietà di espressione e la correttezza e padronanza della materia

la capacità di collegare i risultati sperimentali con i concetti di base di fisica dei plasmi.

Valutazione dell’esame:

Voto in trentesimi 18-30/30

Orario di ricevimento

Durante l'anno di corso:

Su appuntamento via email (ruggero.barni@unimib.it), presso lo studio del docente (U2-3029, III piano)
e/o del codocente (gabriele.croci@unimib.it, U2-3013, III piano).

Sustainable Development Goals

ENERGIA PULITA E ACCESSIBILE
Esporta

Aims

The focus is on the plasma applications, both those involving gas discharges and those aimed to the controlled thermonuclear fusion.

The course aims to the learning of general ideas and experimental tecniques for the characterization of electrical discharges in gas mixtures and their use in material processing, as well as for the characterization of neutron and gamma detectors for fusion plasmas.

Contents

Plasmas produced in electrical discharges in gases.

Low pressure cold plasmas.

Radiofrequency plasmas.

Cold plasmas at atmospheric pressure.

Plasma diagnostics.

Plasma processing for material treatments.

Neutron detectors

Gamma detectors

Detailed program

The laboratory starts with an introduction on electrical discharges in gases,
on elementary processes in plasmas and on plasma processing of materials.
We also discuss nuclear fusion and the diagnostics aimed to the fusion products.

Experiments will be realized in small groups concerning, partially at student will, according to the available instrumentations and the number of students:

a) Characterization of a glow discharge
b) Characterization of a plasma produced by a radiofrequency antenna
c) Characterization of a DBD, Dielectric Barrier Discharge
d) Characterization of plasma-material interactions also with atomic physics methods.
e) Characterization of neutron and gamma detectors

Prerequisites

It is required to have attended to the Plasma Physics Laboratory I.

It is useful but not needed to have attended to general courses of Plasma Physics.

Maths and physics concepts given in the first-level degree.

Teaching form

Activities will be held in laboratory.
Introductory delivered in face-to-face delivery mode;
Laboratory activities delivered in face-to-face interactive mode.
Introductory lectures will be delivered in Italian.
Assistance during the laboratory experiments will be provided in Italian, or in English on request.

Laboratory: 72 hours (6 cfu)

Textbook and teaching resource

References:

Y.P.Raizer, Gas Discharge Physics, Springer-Verlag, 1991.
M.A. Lieberman and A.J. Lichtenberg, Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, Wiley, 1994.
I.H. Hutchinson, Principles of Plasma Diagnostics, Cambridge University Press, 1990.

website: http://virgilio.mib.infn.it/labdida/doku.php?id=laboratorio_di_plasmi

Semester

First year, second semester

Assessment method

Oral (after the presentation of a written report of the experiments performed).

Questions concern the experiements preparation and the results of the measurements.

Evaluation focuses on expression precision, the awareness of the subject and the capability

to connect experimental results with basic plasma properties.

Mark range:

18-30/30

Office hours

During the year:

Book a meeting by email (ruggero.barni@unimib.it), at the teacher office (U2-3029, III floor) and/or
the other teacher office (gabriele.croci@unimib.it, U2-3013, III piano).

Sustainable Development Goals

AFFORDABLE AND CLEAN ENERGY
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Scheda del corso

Settore disciplinare
FIS/01
CFU
6
Periodo
Secondo Semestre
Tipo di attività
Obbligatorio a scelta
Ore
72
Tipologia CdS
Laurea Magistrale
Lingua
Italiano

Staff

    Docente

  • Ruggero Barni
    Ruggero Barni
  • GC
    Gabriele Croci

Opinione studenti

Vedi valutazione del precedente anno accademico

Bibliografia

Trova i libri per questo corso nella Biblioteca di Ateneo

Metodi di iscrizione

Iscrizione manuale
Iscrizione spontanea (Studente)

Obiettivi di sviluppo sostenibile

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