Elementary Particle Physics: Particle Detectors

Physics 627    Spring 2013 

Elementary Particle Physics:  Particle Detectors       Section 627001  Time:           MWF  9:05 – 9:55  Room:         Nielsen 512  Instructor:  Stefan Spanier                          Nielsen 502                          Email: [email protected]                          Tel:      974 0597                          Office: Wed  2 – 3:30 pm   Web‐page:    online.utk.edu  (blackboard)  Synopsis  In this graduate level course we will discuss important concepts of particle  detectors, reconstruction of raw detector signals, simulation of detectors, and  statistical analysis of data.  The class is a combination of concept presentations  and a workshop type exploration of these concepts with computers. Topics  covered will be particle sources, kinematics, and interactions with matter, Monte  Carlo methods, statistical analysis, electronic signal processing, and more. The  class includes an introduction to the widely used analysis package ROOT and  simulation packages such as GEANT and FLUKA, as well as on how to develop  parameterized (Toy Monte Carlo) simulations that are instrumental to understand  and optimize particle detectors. We will make use of the UNIX based High  Performance Computer (Newton) cluster of UT.   The particle physics class Physics 626 is not a prerequisite for this class. 

The grade in this course is derived as follows   75% homework   ‐ assignments on blackboard (with deadline on homework)  ‐ requires presence/active participation in class as it is constructed similar  to a workshop where homework is a continuation of problems  addressed during class.     25% presentation project (during the last two lectures at end of semester)  ‐ Evaluation of the capabilities of a particle physics experiment based on a  publication (~20 min)   

Recommended Textbooks   Claus Grupen, Particle Detectors (Revised) [Paperback]  William R. Leo, Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments: A How‐ to Approach [Paperback]  Glen Cowan, Statistical Data Analysis (Oxford Science Publications) [Paperback]    furthermore (for reference)  Review of Particle Properties, online at pdg.lbl.gov   [free]  Konrad Kleinknecht, Detectors for Particle Radiation [Paperback]  Thomas Ferbel, Experimental Techniques in High‐Energy Nuclear and Particle  Physics, World Scientific  Glenn F. Knoll, Radiation Detection and Measurement  Louis Lyons, Statistics for nuclear and particle physicists (introductory)  F. James, Statistical Methods in Experimental Physics [Paperback] (comprehensive) 

Students with disabilities  If you need course adaptations or accommodations because of a documented  disability, please contact the Office of Disability Services at 2227 Dunford Hall  (telephone/TTY 865‐974‐6087; e‐mail [email protected]) by January 16. This will  ensure that you are properly registered for services.    Academic Honesty  All work submitted by a student is expected to represent his/her own work.  Students are expected to enter their own homework without assistance from  others. Students are expected to perform all work in conformance with the  University policies regarding Academic Honesty.