Nel corso, dopo una breve introduzione sulla logica booleana, sui segnali logici e sull'uso dell'oscilloscopio, ci si concentra sull'uso di elettronica modulare NIM e VME per il trattamento di segnali analogici e logici (ad esempio discriminatori, contatori, coincidenze, ritardi, ecc), l’acquisizione ed il controllo dei dati, sui software Labview per l'acquisizione e Root per l'analisi dati. Per mettere in pratica le conoscenze così acquisite, gli studenti costruiscono un setup sperimentale per misurare i tempi di volo e di carica depositata con TDC ed ADC. Con questo setup sperimentale si acquisiscono campioni di dati con tempi di acquisizione significativi per le misure e per le calibrazioni degli strumenti usati. In una fase successiva gli studenti analizzano i dati acquisiti e infine preparano una relazione scritta da discutere all'esame. Questa esperienza pratica di laboratorio è svolta in autonomia da piccoli gruppi di studenti con l'assistenza dei docenti, a disposizione, ma su richiesta, in tutti i passaggi. D1 - Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente, al termine del corso, dovrà conoscere i principi base della logica nell’elettronica digitale, uso di oscilloscopio come strumento per la diagnostica base nei setup di laboratorio, essere in grado di progettare un circuito con trigger un certo grado di complessità, per acquisire i dati di segnali fisici. Essere in grado di analizzare i dati acquisiti. D2 - Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente dovrà essere in grado di implementare quanto sopra con elettronica modulare NIM e VME, software Labview per l'acquisizione e Root per l'analisi dati. L’uso dell’oscilloscopio e il debugging approfondito dei codici software saranno continuamente richiesti per comprendere tutti i passaggi critici. D3 - Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà sviluppare la capacità di impostare e risolvere in autonomia e con discussioni all’interno del suo gruppo di lavoro, sia le sessioni di laboratorio della prima parte del corso, sia il progetto finale. D4 - Abilità comunicative. Lo studente alla fine del corso dovrà essere in grado di saper esporre in modo proprio, chiaro e rigoroso, sia in forma scritta che in forma orale, i contenuti principali del corso, descrivere la costruzione del setup sperimentale, lo scopo delle misure di laboratorio, l’analisi dati delle misure. D5 - Capacità di apprendimento. Lo studente dovrà essere in grado di saper raccogliere in modo autonomo, critico e sintetico le informazioni del materiale illustrato a lezione e raccolto nel sito moodle del corso, compresi libri di testo consigliati, articoli, manuali dei moduli elettronici usati, manuali dei software usati.

conoscenze di base della fisica nucleare e subnucleare. Conoscenze di tecniche di rivelazione e di linguaggio di programmazione di base

- Cenni di logica booleana; logica nell'elettronica; segnali logici NIM, TTL, ECL - Strumenti di trattamento dei segnali (Discriminatori, coincoincidenze, CFTD, ...) - Strumenti di acquisizione dei segnali: TAC, ADC, TDC - Applicativi per analisi dati in ambiente C++: Root - Applicativi per il controllo e l'acquisizione dati: Labview - Sistemi elettronici d'acquisizione dati: VME - Controllo e acquisizione dati con FPGA: architettura delle FPGA; progettazione delle FPGA; linguaggio di programmazione hardware VHDL; implementazione di strumenti di trattamento e acquisizione dati su FPGA e presa dati.

W.R.Leo, TEchniques for Nuclear and Particle Physics Experiments, Spinger-Verlag

- Cenni di logica booleana; logica nell'elettronica; segnali logici NIM, TTL, ECL - Strumenti di trattamento dei segnali (Discriminatori, coincidenze, CFTD, ...) - Strumenti di acquisizione dei segnali: TAC, ADC, TDC - Applicativi per analisi dati in ambiente C++: Root - Applicativi per il controllo e l'acquisizione dati: Labview - Sistemi elettronici d'acquisizione dati: VME - Controllo e acquisizione dati con FPGA: architettura delle FPGA; progettazione delle FPGA; linguaggio di programmazione hardware VHDL; implementazione di strumenti di trattamento e acquisizione dati su FPGA e presa dati.

Circa 5-6 lezioni frontali e due mini-corsi sugli strumenti informatici con tutti gli studenti. L'attività principale à svolta in laboratorio, con piccoli gruppi di studenti che lavorano in una delle cinque postazioni disponibili, seguiti dai docenti.

vedi pagina https://moodle2.units.it/ e collegamenti correlati https://wwwusers.ts.infn.it/~rui/univ/Acquisizione_Dati/index.html

Le modalità di verifica vengono spiegate dal docente agli studenti durante la presentazione del corso nella prima lezione. Le prove d’esame possono svolgersi in lingua italiana o inglese, a scelta dello studente. Per l'esame gli studenti preparano una relazione finale scritta (max 30 pagine) sulla particolare misura, del relativo sistema di acquisizione e controllo dei dati e relativa analisi; con successiva discussione orale sulle metodologie utilizzate. Possibili esempi di misure su: https://wwwusers.ts.infn.it/~rui/univ/Acquisizione_Dati/assignments.html Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati ad eventuali situazioni emergenziali saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell’insegnamento.