Obiettivi Formativi

Il corso si propone di fornire conoscenze approfondite riguardanti le principali metodologie sperimentali di indagine fisica in generale, e le moderne strumentazioni di misura. Illustrare i principi di funzionamento e le caratteristiche di sensori e trasduttori, oltre a nozioni operative sulla strumentazione di misura e sui sistemi di acquisizione dati e di controllo. In particolare, saranno organizzate le seguenti attività formative: acquisizione, trattamento e conversione di segnali; digitalizzazione dei dati (DAC/ACD), riduzione del rumore e lock-in; misura della temperatura e criogenia; tecniche di vuoto,  scintillatori organici ed inorganici: proprietà ed applicazioni; micro-movimentazione e posizionamento, piezo-dispositivi; utilizzo di sistemi di acquisizione dati e relativi software per il controllo automatico della strumentazione di misura in laboratorio. Le attività di laboratorio prevedono inoltre l’utilizzazione/organizzazione delle seguenti esperienze: misure di coerenza tramite interferometria, determinazione delle caratteristiche dei sistemi da vuoto, gestione di servomotori e trasduttori tramite schede Raspberry/Arduino.

Learning Goals

The course aims to provide in-depth knowledge regarding the main experimental methods of physical investigation general physcis, and on modern measuring instruments. Provide a panorama of operating principles and characteristics of sensors and transducers, as well as operational notions on data acquisition and control systems. In particular, the following training activities will be organised: acquisition, treatment and conversion of signals; digitization of data (DAC / ACD), the reduction of noise and the lock-in technique; measurement of temperature and cryogenics; vacuum techniques; organic and inorganic scintillators: properties and applications; use of data acquisition systems (DAQ card, camac) and related software for the automatic control of measuring instruments in the laboratory. The laboratory activities are: coherence measurements through interferometry, determination of the characteristics of vacuum systems, management of servomotors and transducers via Raspberry boards

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio, svolte in piccoli gruppi.

Teaching Methods

Lessons and laboratory practice, in small group

Prerequisiti

Conoscenze di base di fisica e laboratorio, capacità di utilizzo degli strumenti di calcolo informatico, competenze sul trattamento dei dati sperimentali.

Prerequisites

Basic knowledge of physics and laboratory, ability to use computing tools, skills on the treatment of experimental data.

Verifiche dell'apprendimento

Presentazione di un relazione su esperienze di laboratorio e discussione su argomenti del corso non trattati nella relazione. Nella valutazione del colloquio orale si tiene conto della correttezza dei contenuti, della chiarezza argomentativa e delle capacità di analisi critica e di rielaborazione.

Assessment

Presentation of a report on laboratory experiences and discussion on course topics not covered in the report. The evaluation of the oral interview takes into account the correctness of the contents, the argumentative clarity and the skills of critical analysis and reworking.

Programma del Corso

Lʼacquisizione, il trattamento e la conversione di segnali, la digitalizzazione dei dati (DAC/ACD), la riduzione del rumore e il lock-in, la misura della temperatura e la criogenia , le tecniche di vuoto, scintillatori: proprietà ed applicazioni.   Micro-movimentazione e posizionamento, piezo-dispositivi. Utilizzo di sistemi di acquisizione dati e relativi software per il controllo automatico della strumentazione di misura in laboratorio.  Misure: Diffrazione di raggi X da polveri, misure di coerenza tramite interferometria, determinazione delle caratteristiche dei sistemi da vuoto, gestione di servomotori e trasduttori tramite schede Raspberry/Arduino

Course Syllabus

The acquisition, treatment and conversion of signals, digitalization of data (DAC / ACD), noise reduction and lock-in, temperature measurement and cryogenics, vacuum techniques, scintillators: properties and applications. Micro-movement and positioning, piezo-devices. Use of data acquisition systems and related software for automatic control of measuring instruments in the laboratory. Measurements: X-ray diffraction from powders, consistency measurements by interferometry, determination of the characteristics of vacuum systems, management of servomotors and transducers via Raspberry / Arduino boards