Kursplan för Synkrotronstrålning

Synchrotron Radiation

Kursplan

  • 10 högskolepoäng
  • Kurskod: 1FA555
  • Utbildningsnivå: Avancerad nivå
  • Huvudområde(n) och successiv fördjupning: Fysik A1F

    Förklaring av koder

    Koden visar kursens utbildningsnivå och fördjupning i förhållande till andra kurser inom huvudområdet och examensfordringarna för generella examina:

    Grundnivå
    G1N: har endast gymnasiala förkunskapskrav
    G1F: har mindre än 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    G1E: innehåller särskilt utformat examensarbete för högskoleexamen
    G2F: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    G2E: har minst 60 hp kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav, innehåller examensarbete för kandidatexamen
    GXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.

    Avancerad nivå
    A1N: har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav
    A1F: har kurs/er på avancerad nivå som förkunskapskrav
    A1E: innehåller examensarbete för magisterexamen
    A2E: innehåller examensarbete för masterexamen
    AXX: kursens fördjupning kan inte klassificeras.

  • Betygsskala: Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
  • Inrättad: 2007-03-15
  • Inrättad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Reviderad: 2018-08-30
  • Reviderad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden
  • Gäller från: vecka 30, 2019
  • Behörighet: 120 hp med Elektromagnetism II, Vågor och optik, Kvantfysik och Mekanik III (speciell relativitetsteori) eller motsvarande. En kurs i elektromagnetisk fältteori rekommenderas.
  • Ansvarig institution: Institutionen för fysik och astronomi

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna

  • göra uppskattningar och enklare beräkningar av röntgenstrålningens egenskaper från insättningselement för synkrotronljusexperiment.
  • redogöra för olika experimentella tekniker och mätmetoder för elektronstruktur och kristallografi.

Innehåll

Kursen skall förbereda för praktiskt användande av, samt ge teoretiska baskunskaper om, moderna synkrotronljuskällor och frielektronlasrar som utsänder elektromagnetisk strålning från elektroner med en hastighet nära ljusets. Strålningens egenskaper såsom vinkelfördelning, energifördelning, briljans, polarisation, tidsstruktur och koherens från så kallade insättningselement i lagringsringar; undulatorer och wigglare och dess grundläggande egenskaper gås igenom. Optiska konstanter i absorption, reflektion och transmission uppskattas och beräknas i samband med röntgenoptiska komponenter (gitter och speglar) i monokromatorer och strålrör. Den grundläggande fysiken i nästa generations frielektronlasrar behandlas i samband med olika tillämpningar av femto-sekund korta röntgenpulser. Experimentella metoder för att detektera fotoner och elektroner som respons på röntgenbestrålningen diskuteras inom olika verksamhetsfält.

  • Strålning från accelererade elektroner vid relativistiska energier: energispektrum, effektfördelning, vinkelberoende.
  • Synkrotronens uppbyggnad.
  • Strålningens egenskaper: emittans och briljans, strålningseffekt, tidsstruktur, polarisation. Undulatorer och wigglare. Optik för VUV- och röntgenstrålning. Monokromatorer.
  • Frielektronlasrars funktion och betydelse.
  • Synkrotronstrålningstillämpningar inom fysik, kemi, biologi och material- och nanovetenskap.

Undervisning

Lektioner, laborationer och handledning till datorbaserade beräkningsuppgifter.


Laborationer: Undulatorspektrum och synkrotronljusets polarisationsegenskaper. Projektarbete eller essä. Laboration och studiebesök görs vid synkrotronstrålningslaboratoriet MAX-lab i Lund. Deltagande i studiebesök, laborationer och med dessa integrerad undervisning är obligatoriskt.
Kursen ges vid behov på engelska.

Examination

Inlämningsuppgifter under kursens gång med problem och räkneuppgifter. För godkännande fordras även godkänt laborationsmoment.
 
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t ex vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Litteratur

Litteraturlista

Gäller från: vecka 30, 2019

  • Attwood, David T. Soft X-rays and extreme ultraviolet radiation : principles and applications

    Cambridge: Cambridge University Press, 1999

    Se bibliotekets söktjänst

    Obligatorisk

  • Kompendium

    Obligatorisk