آموزش آشنایی با شتاب‌دهنده‌های ذرات (دوره آنلاین NPAP) - آخرین آپدیت

دانلود Introduction to Particle Accelerators (NPAP MOOC)

نکته: ممکن هست محتوای این صفحه بروز نباشد ولی دانلود دوره آخرین آپدیت می باشد.

نمونه ویدیوها: (صرفا برای مشاهده نمونه ویدیو، ممکن هست نیاز به شکن داشته باشید.)

توضیحات دوره: به دوره‌های آنلاین و جامع برنامه شتاب‌دهنده‌های ذرات نوردیک (NPAP) و دنیای شگفت‌انگیز شتاب‌دهنده‌های ذرات خوش آمدید! آیا می‌دانستید که در سال ۲۰۰۰ بیش از ۱۵,۰۰۰ شتاب‌دهنده ذرات در جهان وجود داشت؟ امروزه این تعداد به بیش از ۳۰,۰۰۰ دستگاه افزایش یافته است! یک سوم این شتاب‌دهنده‌ها به کاربردهای پزشکی مانند رادیوتراپی اختصاص دارند و نیمی از آن‌ها برای کاشت یون در دستگاه‌های نیمه‌هادی استفاده می‌شوند. همچنین شتاب‌دهنده‌های متعددی برای استریل کردن مواد غذایی به کار می‌روند. علی‌رغم این مثال‌های روزمره از شتاب‌دهنده‌های کوچک، اکثر مردم شتاب‌دهنده‌های بزرگ مانند برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC) در CERN را به یاد می‌آورند. در آینده کاربردهای جدید بسیاری برای شتاب‌دهنده‌ها ایجاد خواهد شد و به همین دلیل نیاز به دوره‌های آموزشی است که تکنیک‌ها و کاربردهای این ماشین‌ها را شرح دهند. مجموعه دوره‌های NPAP شامل سه دوره است که برای انتشار دانش فناوری شتاب‌دهنده ذرات در زمینه‌های مرتبط طراحی شده‌اند. این دوره‌ها با حمایت Erasmus Plus، بودجه مشارکت استراتژیک کمیسیون اروپا و تلاش اساتید دانشگاه‌های لوند، اوپسالا، آرهوس، اسلو و یوواس‌کولا و کارشناسان آزمایشگاه MAX IV و منبع اسپالاسیون اروپا (ESS) در لوند سوئد امکان‌پذیر شده‌اند. در بسیاری از سخنرانی‌ها، ما به تفصیل آزمایشگاه MAX IV و ESS را بررسی می‌کنیم که در حال حاضر قدرتمندترین منبع نور سینکروترون و منبع نوترون جهان هستند. در آزمایشگاه MAX IV، پرتوهای شدید اشعه ایکس توسط الکترون‌هایی تولید می‌شوند که ابتدا تا سرعت نور شتاب می‌گیرند و در ESS، پروتون‌ها شتاب یافته و طی فرآیندی به نام اسپالاسیون، پرتوهای شدیدی از نوترون تولید می‌کنند. این پرتوهای اشعه ایکس و نوترون برای بررسی ماده تا سطح اتمی استفاده می‌شوند. آزمایشگاه MAX IV و ESS یک مرکز تعالی منحصر به فرد اروپایی برای هزاران دانشمندی است که با هم دنیای فردا را می‌سازند. ما همچنین نگاهی دقیق‌تر به برخورددهنده بزرگ هادرونی (LHC) در CERN ژنو می‌اندازیم؛ ماشینی قدرتمند که تأثیر شگرفی بر فیزیک نظری داشته و تا مدت‌ها به گسترش دانش ما از طبیعت کمک خواهد کرد. اولین دوره از سری NPAP، «آشنایی با شتاب‌دهنده‌های ذرات» است. این دوره توضیح می‌دهد که چگونه یک شتاب‌دهنده می‌تواند نوری با طول موج تا یک آنگستروم تولید کند. همچنین شرح می‌دهد که تأسیسات ESS چگونه با شتاب دادن به پروتون‌ها و برخورد آن‌ها با دیسکی از تنگستن، شار عظیمی از نوترون‌ها ایجاد می‌کند. ماژول‌های اولیه، دانش پایه درباره شتاب‌دهنده‌های خطی و دایره‌ای را ارائه می‌دهند که برای درک انواع دیگر شتاب‌دهنده‌ها مانند LHC ضروری است. ما LHC را توصیف کرده و مقدمه‌ای بر فیزیک ذرات بنیادی که در آن استفاده می‌شود، ارائه می‌دهیم. در ادامه، مفاهیم جدیدی برای شتاب‌دهنده‌های آینده، مانند شتاب‌دهنده‌های پلاسمایی را بررسی می‌کنیم. دومین دوره با عنوان «مبانی فناوری شتاب‌دهنده‌های ذرات (NPAP MOOC)» شامل چهار ماژول است: سیستم فرکانس رادیویی (RF) شتاب‌دهنده‌ها، فناوری مغناطیس برای شتاب‌دهنده، تشخیص‌های پرتویی (Beam Diagnostics) و مبانی تکنیک‌های خلاء. سومین دوره «کاربردهای پزشکی شتاب‌دهنده‌های ذرات» است که چهار ماژول ارائه می‌دهد: مقدمه‌ای بر دوره و رادیوتراپی، شتاب‌دهنده‌های الکترونی خطی برای رادیوتراپی، پروتون‌درمانی بخش اول، پروتون‌درمانی بخش دوم و تولید رادیونوکلئیدهای پزشکی. این سه دوره را می‌توان به صورت مجزا یا به عنوان یک بسته آموزشی گذراند. برای دانشجویانی که قصد گذراندن هر سه دوره را دارند، توصیه می‌کنیم آن‌ها را به ترتیب دنبال کنند. همین حالا شروع کنید و در این سفر به دنیای شتاب‌دهنده‌های ذرات به ما بپیوندید و از اهمیت آن‌ها برای زندگی و جوامع ما شگفت‌زده شوید! با احترام، تیم NPAP

سرفصل ها و درس ها

شتاب‌دهنده‌ها برای نور سینکروترون Accelerators for Synchrotron Light

نور از کجا می‌آید؟ Where does light come from?
به چه نوع نوری نیاز داریم؟ Which type of light do we need?
مقدمه‌ای بر شتاب‌دهنده‌های سینکروترون Introduction to synchrotron accelerators
یک شتاب‌دهنده برای تابش سینکروترون چگونه کار می‌کند؟ How does an accelerator for synchrotron radiation work?
تکامل شتاب‌دهنده‌های نور سینکروترون The evolution of accelerators for synchrotron light

منابع نور فوتونی و MAX IV Photon light sources and MAX IV

طیف الکترومغناطیسی Electromagnetic spectrum
کشف تابش سینکروترون Discovery of synchrotron radiation
ویژگی‌های کلی تابش سینکروترون General characteristics of synchrotron radiation
تابش آهنرباهای خم‌کننده Bending magnets radiation
ویگلرها و اندولاتورها Wigglers and undulators
لیزرهای الکترون آزاد Free Electron Lasers
پیکربندی‌ها: SASE و Seeded Configurations. SASE and seeding

منابع اسپالاسیون و ESS Spallation sources and ESS

مبانی علم پراکندگی نوترون Basics of neutron scattering science
منابع اسپالاسیون نوترون Neutron spallation sources
مبانی ESS The basics of ESS
چالش‌های شتاب‌دهنده ESS Challenges for the ESS accelerator
شتاب‌دهنده ESS The ESS Accelerator
چگونه پرتو ESS را مشاهده کنیم How to observe the ESS beam
جلوگیری از ذوب شدن هدف To avoid melting the target

برخورددهنده‌های ذرات Particle Colliders

مقدمه‌ای بر برخورددهنده‌های ذرات Introduction to Particle Colliders
ورود به ماده: مدل استاندارد Going into matter, the standard model
ویژگی‌های برخورددهنده ذرات Particle collider characteristics
آشنایی با CERN Introduction to CERN
پارامترهای اصلی LHC و انتخاب‌های تکنولوژیک LHC main parameters and technological choices
برخورددهنده‌های خطی Linear Colliders
ILC و CLIC ILC and CLIC
برخورددهنده‌های دایره‌ای آینده Future Circular Colliders
نتیجه‌گیری Conclusions