Produktion av fotoner och neutroner för vetenskap
Photon and Neutron Production for Science

EXTF90, 7.5 högskolepoäng, G2 (Grundnivå, fördjupad)

Gäller för: 2025/26
Fakultet: Lunds tekniska högskola
Beslutad av: Programledning N
Beslutsdatum: 2025-04-10
Ikraftträdande: 2025-05-05

Allmänna uppgifter

Huvudområde: Nanovetenskap Fördjupning: Grundnivå, kurs/er som inte kan klassificeras
Valfri för: BME4-bf, F4, F4-axn, MNAV2, N4
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska

Syfte

Kursens syfte är att studenten, efter avslutad kurs, ska ha tillägnat sig allmänna kunskaper om acceleratorer och hur fotoner och neutroner skapas för vetenskapligt bruk. Studenten ska också ha fått en solid bas för fortsatta studier inom instrument, strålrör och experimentella metoder som används vid stora anläggningar som MAX IV och ESS.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• kunna beskriva de grundläggande begrepp som används inom acceleratorfysik
• kunna förklara olika acceleratortyper och deras funktionssätt
• kunna förklara hur fotoner produceras i synkrotroner
• kunna förklara hur neutroner produceras, speciellt i spallationskällor
• kunna nämna de huvudsakliga tekniker som används inom röntgen- och neutronvetenskap
• kunna illustrera och diskutera användningen av fotoner och neutroner i forskning

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• kunna beskriva och tillämpa de grundläggande begreppen inom partikelstråletransport
• kunna använda de grundläggande sambanden inom stråldynamik
• kunna presentera en acceleratorbaserad användaranläggning
• kunna diskutera transport av ljus i ett strålrör
• kunna göra en jämförelse mellan olika neutronkällor
• kunna rapportera om neutronkällor och deras prestanda.

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• kunna kritiskt diskutera laddade partiklars rörelse i enkla magnetiska fält
• kunna kritiskt diskutera egenskaperna hos synkrotronljus.

Kursinnehåll

Kursen ger specialiserad kunskap om hur fotoner och neutroner produceras med acceleratorer och hur de används i forskning. Olika typer av acceleratorer introduceras, med särskild tonvikt på synkrotroner och linjära protonacceleratorer. Föreläsningarna ger en översikt över de olika komponenterna (magneter, RF-kaviteter, vakuum, diagnostik, m. fl.) i en accelerator och den grundläggande teorin om stråldynamik introduceras. En mer specifik beskrivning är tillägnad synkrotronljuskällor och spallationsneutronkällor. Strålrör för fotoner presenteras och beskrivs i detalj, liksom funktionssätter för ”neutron-guides” och deras uppbyggnad. Experimentstationer och instrument som används i forskningsanläggningar introduceras och slutligen presenteras forskningsmetoder och deras tillämpningar inom naturvetenskap, medicin och materialvetenskap.

Undervisningen utgörs av föreläsningar, studiebesök, seminarier, beräknings- och gruppövningar samt projektarbeten. Kunskaperna förstärks med övningspass och simuleringspass. Inlämning av inlämningsuppgifter är obligatoriskt.

Kursens examination

Betygsskala: UV - (U, G, VG) - (Underkänd, Godkänd, Väl godkänd)
Prestationsbedömning:

Examination sker i form av en skriftlig tentamen och en muntlig tentamen vid kursens slut. För att bli godkänd på hela kursen krävs godkänd skriftlig och muntlig tentamen samt godkända obligatoriska moment. Slutbetyget avgörs genom en sammanvägning av resultaten på de moment som ingår i examinationen.

Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.

Moduler
Kod: 0111. Benämning: Produktion av fotoner och neutroner för vetenskap.
Antal högskolepoäng: 7.5. Betygsskala: UV - (U, G, VG).

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Grundkurser i matematik och fysik.
Begränsat antal platser: 20
Urvalskriterier: Avklarade högskolepoäng inom programmet. Förtur ges till studenter vars program har kursen listad i läro- och timplanen.

Kurslitteratur

• Litteratur sammanställs och produceras av kursansvariga. Kompendiet "Accelerator Technique, 2.5th edition, Sverker Werin, Max-lab, 2006" finns tillgängligt i Canvas tillsammans med andra relevanta artiklar.

Kontaktinfo

Kursansvarig: Francesca Curbis, francesca.curbis@maxiv.lu.se
Hemsida: https://www.fysik.lu.se/utbildning/kurser/kurser-pa-grundniva

Övrig information

Kursen ges av naturvetenskapliga fakulteten.