Işınım Kaynakları İçin Benzetim Programları II: XOP

Sinkrotron ışınımı üretmekte kullanılan farklı tip kaynaklardan  elde edilebilecek ışınımın özelliklerini belirlemek için XOP programı kullanılacaktır.

Işınım Kaynakları İçin Benzetim Programları I: SPECTRA

Sinkrotron ışınımının özellikleri ve ana parametreleri hakkında temel bilgiler öğretilecektir. SPECTRA programı ile bu temel parametrelerin belirlenmesi üzerine örnekler yapılacaktır.

ROOT- Calışması 2

Bir ROOT kütüğünü açmak; içindeki histogramlara bakmak; basılabilir kalitede bir resim elde etmek.

ROOT- Calışması 1

Veri ceviriciler (data converter), deneysel cihazlarin vazgecilmez bilesenlerindendir. Bu calismada, iki farkli diitalden analoga cevirici (D/A) mimariini -integral ve diferansiyel non-linearity (yani INL ve DNL) ozelliklerine dayanarak- karsilastiran bir monte carlo simulatoru gelistirilecektir. ROOT'un temel histogram ve gorsellestirme kutuphanesi kullanilarak ilgilenilen istatistikler hesaplanacak, cizilecek ve mimariler arasinda karsilastirma yapilacaktir. Bu calismada gelistirilecek program, halen CERN'deki COMPASS deneyinin RICH-I dedektorunu okuyan front-end (FE) mikrocipinin tasariminda kullanilmistir.

Geri besleme

Bazi okullarin temel fizik ders bulunmamasina karsin, (hizlandirici, mikrocip, pnomatik ve hidrolik sistemler gibi) deneysel fizik icin arac gelistiren arastirmacilarin ihtiyac duydugu geri besleme fikri tanitilacak ve her ikisi de halen CERN'de tum deneylerce kullaniliyor olan ornekler ile somutlastirilacaktir: (1) dedektorlerin urettigi analog veriyi ilk okuyan FE (front-end) ASIC'leri ile (2) bu veriyi sayim odasina gonderen RO (read-out) sistemi alici-vericisi (transceiver). Ders icerigini somutlastirmada kullanilan ornekler FE ve RO sistemlerinden secilmis olmasina karsin aslinda genelgecerdir ve sirasiyla hemen tum yukselticiler ile haberlesme mikrocipleri icin dogrudur. Geri besleme sistem tasarimi surecinde kullanilan hesaplara ve uzerlerinde bu hesaplarin yapilabilecegi bilgisayar uygulamalarina deginilecek ve bir aci kilitleme tasarimi ve analizi ile somutlastirilacaktir. Derse katilim, temel elektronik ve sistem modelleme bilgisini varsaymakla birlikte, bu iki konuda derinlik veya tecrube gerekmemektedir.

ROOT- Calışması 3

Bir ROOT kütüğü açarak içindeki dallara bakmak, çeşitli değişkenleri birbirine göre çizdirmek, çizim GUI’sini kullanmak.

ROOT I

Temel sayisal hesaplama yapmak ve bu hesaplari kullanici ile etkilesimli olarak gorsellestirmek amaciyla CERN'de gelistirilmis olan bir calisma ortami, yorumlayici ve kutuphane olan ROOT analiz yazilimi tanitilacak ve calisirken kullanilabilecek en verimli yontemlerden biri onerilecektir. Tecrube odur ki ROOT ve/veya herhangi baska bir yazilim ile calismaya yeni baslayanlari en cok ugrastiran sey, ogrenme isinin kendisi degil, ogrenilmesi gereken bilginin tam olarak nerede oldugunun arastirilmasi surecidir. ROOT surekli degismekle birlikte, onunla verimli bir sekilde calisma yontemleri gorece sabit kalmaktadir; dolayisi ile bu ders sadece ROOT'u tanitma amacina degil, onu baskalarinin yardimi olmadan nasil ogrenebileceginizi gostermek amacina da hizmet etmektedir. Ders icerigi, bir canli veri izleyici (DQM) ile somutlasatirilacaktir. Bu derse katilim icin C/C++ semantigine asinalik gerekmektedir.

Linux temelleri ve yardımcı programlar

Çözümleme Örneği

Bir keşif çözümlemesi örneği. Yeni model nasıl girilir? Olay nasıl üretilir?

Ardalan nasıl yok edilip sinyal nasıl çıkartılır? Bir sınır koyma  çözümlemesi örneği. Sınır koyma yöntemleri ve kullanılan programlar.

MadGraph

Başka bir MC hesaplayıcısı ve olay üreteci olarak MadGraph incelenecek.

Kullanımı hakkında bilgi alınacak.

Üreteç Çalışması

CompHEP hesaplayıcısı ile birebir çalışma

CompHEP / CalcHEP

Tesir kesiti ve dallanma oranı olarak C*HEP serisi. Etkileşimli kullanım bilgileri, kör kullanım yöntemleri. Olay üreteci olarak C*HEP serisi.

ROOT 2-3

Bir dosyadan veri okuyup çizdirmek, histogram kavramı ve histogram çizdirmek, veri kümesine eğri uydurmak, uydurulan eğrinin parametrelerini görmek.

Ntuple kavramı: ntuple okumak, ve içindeki bilgileri çizdirmek.

BSM Özet ve Tartışma

SM modelin eksikleri ve daha iyi bir model kurma isteğinin nedenlerini konuştuktan sonra, bu ara çok konuşulan SM ötesi (BSM) modeller gözden geçirilecek. Bu modellerin hangi sorunu çözmeye çalıştıkları ve getirileri hakkında tartışma.

Yüksek Enerji Fiziği Söyleşisi

“Yüksek enerji fiziğinde ne yapıyoruz? Niçin yapıyoruz? Nasıl yapıyoruz? Amacımız nedir? Kullandığımız fikir (paradigma) nedir? Parçacıkların üzerinde en çok etki eden kuvvetler nelerdir? Etkileşimleri açıklayan Standard Model nasıldır?" sorularının yanıtları sohbet havasında konuşulacak.

Algıç Benzetim Programları - PGS ve Delphes

Özellikle çarpıştırıcılarda kullanılan algıçlara (detektör) ve algıçların benzetimine (simülasyon) giriş, hızlı benzetim teknikleri, Tevatron ve LHC'deki algicların hızlı benzetimine örnek olarak PGS4 ve Delphes programlarının kullanılması.

Hızlandırıcılara Genel Bakış

Bu derste, yüklü parçacık hızlandırıcılarının doğuşu ve tarihsel gelişimi incelenecektir. Bir hızlandırıcıyı oluşturan ana bileşenlerden ve prensiplerden söz edilecektir. Yüksek enerji fiziği deneylerinden, malzeme bilimine, tıp ve enerji  üretimine kadar pekçok alana hizmet eden hızlandırıcı çeşitleri üzerinde durulacaktır. Bu dersin amacı bilim kariyerine, gerek hızlandırıcı fizikçisi gerekse parçacık fizikçisi olarak devam etmek isteyen tüm öğrencilerimize çok temel düzeyde hızlandırıcılarla ilgili bir bilgi birikimi kazandırabilmektir.

Enine Demet Dinamiği

Bu derste enine demet dinamiği matris yolu ile (matrix formalism) işlenecektir.  Öğretilecek temek kavramlardan bazıları:

- Matris yolu ile doğrusal demet dinamiği.

-Parçacık demetinin evre uzayı: Yayınım, Liouville kuramı, evre uzayında dönüşümler, betatron işlevseli, dağıtıcı (dispersive) sistemler, enerji ölçümü.

-Devirli (periodic ) odaklama sistemleri (ör: FODO örgüsü).

Boyuna Demet Dinamiği

Bu derste hızlandırıcılar içindeki parçacıkların boyuna hareketleri işlenecektir. Öğretilecek temel kavramlardan bazıları:

-Evre uzayında hareket denklemi: Evre kararlılığı, Yüklü parçacıkların hızlandırılması.

-Boyuna evre uzayı parametreleri:  Ayraç (separatrix),  momentum açıklığı, bohça uzunluğu,  boyuna yayınım. 

Demet Tanı Araçlarına Giriş

Hızlandırıcıların hem kurulumu hem de çalıştırılması sırasında demetin ve aletin üzerinde sürekli olarak tanı ölçümleri yapılmaktadır. Gerek, hızlandırıcıyı oluşturan, magnetler, kaviteler, vakum pompaları, güç kaynakları, vb. malzemelerin ışınıma karşı korunması, gerekse hızlandırılan demetin sürekli olarak kontrol altında tutulup istenilen özelliklerinin korumabilmesi için bu ölçümler son derece önemlidir. Bu derste:

1. •demet akımı ve konumu gostergeleri, demet profili ve evre (phase) uzayı ölçümleri,
   

2. •enerji ölçümü,  ayar (tune), ışınlık (luminosity) ve renksellik (chromaticity) ölçümü,
   

ek olarak,

1. •demet halesi ölçümü, geribesleme ve kontrol,
   

2. •koruma sistemleri, dinamik hizalama,
   

3. •örneksel-sayısal (analog-digital) dönüştürücüler,
   

gibi konulara değinilecektir.

Hızlandırıcı Tasarımında Kullanılan Benzetim (Simülasyon) Programları

Hızlandırıcı tasarımında kullanılan benzetim programlarına örnek olarak,

1. 1.-elektron kaynakları gibi düşük enerjili ve yüksek şiddetli demetlerin tanımlanan bir demet hattında davranışını incelemek için PARMELA,
   

2. 2.-hızlandırıcıların aktif bileşenlerinin benzetimini yapmak için SUPERFISH,
   

3. 3.-hızlandırıcı örgü tasarımı yapmak için MADX,
   

gibi programlar çeşitli örnekler üzerinden işlenecektir.

Özel Konu: Bir elektron demeti kaynağı olarak foto-enjektör

PHIN ışıksal kaynağı, CARE programı çerçevesinde CERN’de CLIC projesi bünyesinde kurulup, işletilmektedir. Bu derste, lazer sürümlü yüksek parlaklıkta elektron demeti kaynağının bileşenleri öğrenilecek, bu örnek üzerinden giderek, SUPERFISH ile kavite tasarımı, PARMELA ile demet dinamiği benzetimi ve çeşitli demet tanı yöntemleri konuları pekiştirilecektir.

Seçmeli Konu: MATLAB

MATLAB programlama açısından yüklü ve karmaşık işleri C, C++ ve Fortran gibi geleneksel programlardan daha hızlı yapmaya olanak tanıyan, yüksek-düzey bir dil ve etkileşimli bir ortamdır. Pekçok özelleşmiş paketi bulunan teknik bir programlama dilidir. Bu ders iki bölümden oluşmaktadır:

1- MATLAB’ın Temelleri: Temel hesaplar, diziler oluşturmak ve işlemek, dizilerle hesaplar yapmak, matematiksel işlevselleri (function) çizdirmek, MATLAB için kullanıcı tanımlı işlevseller yazmak.

2- Uygulamalar: MATLAB ile kullanıcı arayüzü oluşturmak, sönümlü harmonik salınıcı sisteminin incelenmesi, bir veri seti üzerine eğri uydurmak, parçacık demeti yayınımının dört-kutuplu magnet ile ölçümünün analizi, Fourier veri süzgeci...

Bu bölümlerden birincisi ortak ders olup, ikincisi okulun ilerleyen günlerinde ‘Hızlandırıcı Fiziği’ sınıfına devam eden öğrencilere anlatılacaktır.

Secilmis temel linux komutlari ve standartlasmis uygulamalari, ihtiyac duyulma olasiliklarinin en cok oldugu degerlendirilen baglamlar icinde tanitilacak ve aciklanacaktir. Linux komutlari, kabuk programlarinda kullanilmalari, surecler ve yonetilmeleri, veri cizici ve modelleme yazilimlari gibi temel programlar ile bunlara iliskin alistirmalar ve odevler calisilacaktir. Derse katilim icin hicbir ön bilgi gerekli degildir.