Antal högskolepoäng: 7,5. Betygsskala: UV. Nivå: G2 (Grundnivå, fördjupad). Huvudområde: Teknik. Undervisningsspråk: Kursen ges på begäran på engelska. Valfri för: F4aft, F4, N5. Kursansvarig: Rami Sankari, rami.sankari@maxlab.lu.se och Erik Wallén, erik.wallén@maxlab.lu.se, Fysiska institutionen. Förutsatta förkunskaper: Grundkurser i matematik och fysik. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen, godkända laborationer och godkända inlämningsuppgifter. Deltagande i gruppövningar, demonstrationer, laborationer och därmed integrerad annan undervisning är obligatoriskt. Slutbetyget avgörs genom en sammanvägning av resultaten på de moment som ingår i examinationen. Övrigt: Kursen ges av naturvetenskapliga fakulteten (MAXC11) och följer inte nödvändigtvis läsperiodsindelningen. Hemsida: http://www.maxlab.lu.se.

Syfte
Kursen syftar till att ge en allmän översikt om hur man i acceleratorer och reaktorer producerar och använder neutroner och fotoner för vetenskap. Kursen syftar vidare till att ge en solid bas för vidare studier mot uppbyggnad av och vetenskap vid de stora anläggningarna såsom MAX IV och ESS.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• kunna beskriva och förklara olika acceleratortyper och deras funktionssätt

• kunna beskriva hur fotoner och neutroner produceras med hjälp av acceleratorer och leds till experiment

• känna till och kunna beskriva andra foton/neutron-källor och samhörande kärnreaktioner

• kunna diskutera och exemplifiera fotoners och neutroners användning inom forskning, medicin och industri.

Innehåll
Kursen ger en allmän översikt om hur man producerar och använder neutroner och fotononer.

Kursen börjar med en genomgång av olika acceleratorer (linjäracceleratorer och synkrotroner, linjär protonaccelarorer). De olika komponenterna i en accelerator introduceras och den generella teorin för hur olika komponenter, t ex magneter, används inom acceleratorer beskrivs och används. Acceleratorer för synkrotronljus (speciellt synkrotroner) och neutroner (speciellt spallationskällor) beskrivs djupare.

En översikt om traditionella ljuskällor och reaktorbaserade neutronkällor ges. Ett speciellt fokus riktas mot strålrör (för fotoner) och neutron guides (för neutroner), med deras funktionssätt och uppbyggnad. Olika komponenter av typiska strålrör och neutronguides introduceras, jämte den optiska teori som beskriver dem och ligger till grunden för design och optimiering av strålrör och neutron guides.

Avslutningsvis presenteras olika aktuella forskningsmetoder baserade på synkrotronljus och neutroner, med tillämpning inom naturvetenskap, medicin och teknik.

Litteratur
Litteratur sammanställs och produceras av kursansvariga.