Programma

Il corso si articola in 5 unita' didattiche, distribuite sui 5 giorni di corso. Ciascuna unita' si riferisce a un settore specifico della simulazione. Dopo il primo giorno, in cui viene introdotto Geant4 e che e' completamente dedicato a lezioni frontali, le giornate successive sono articolate con lezioni frontali (9.00-11.00 e 14.30-16.30) seguite da esercitazioni pratiche al calcolatore (11.30-13.30 e 17.00-19.00), sia al mattino che al pomeriggio, per un totale di 36 ore.

Le sessioni di esercitazioni al calcolatore sono organizzate come segue:

Materiale per le esercitazioni al calcolatore

Foto di gruppo

Foto 1 (4.1 MB)
Foto 2 (4.4 MB)

8 Novembre 2010
Unita' Didattica 1

Argomenti basilari

Lo scopo di questa unita' didattica e' di dare una prima descrizione delle possibilita' offerte da Geant4, nonche' i concetti basilari di una applicazione-utente basata su Geant4.

Per facilitare i partecipanti meno abituati all'uso del linguaggio C++ e della programmazione ad oggetti, verra' premessa, se richiesto, una breve lezione introduttiva sul linguaggio C++.

Nella sessione pratica verra' dimostrata l'installazione completa di Geant4 a partire dal codice sorgente che puo' essere reperito su web.

Geant4 verra' installato su un calcolatore comune con sistema operativo Linux, che verra' poi utilizzato da tutti i partecipanti per le altre esercitazioni pratiche.

I partecipanti dotati di un PC portatile con sistema operativo supportato potranno provare essi stessi l'installazione di Geant4 dai codici sorgenti. Dopo la compilazione di Geant4, verra' dimostrato un esempio applicativo.

Ore 9.00

Ore 11.00-11.30 - Coffee break

Ore 13.30-14.30 - Pausa pranzo

Ore 16.30-17.00 - Coffee break

9 Novembre 2010
Unita' Didattica 2

Come definire un set-up sperimentale

Questa unita' didattica verte sulla descrizione di un apparato sperimentale in un'applicazione utente basata su Geant4.

Le lezioni frontali presentano gli strumenti forniti da Geant4 per la descrizione di materiali e di geometrie.

Nel pomeriggio verra' mostrato come generare particelle primarie come input per la simulazione.

Le sessioni pratiche consisteranno nella creazione e modifica della geometria di un set-up sperimentale.

Ore 9.00

Ore 11.00-11.30 - Coffee break

Ore 13.30-14.30 - Pausa pranzo

Ore 16.30-17.00 - Coffee break

10 Novembre 2010
Unita' Didattica 3

La fisica di Geant4

Questa unita' didattica fornisce una visione generale dei processi e dei modelli contenuti in Geant4 per la simulazione delle interazioni delle particelle con la materia.

L'esercitazione pratica vertera' sulla scelta dei processi e dei modelli da attivare in un'applicazione-utente.

Verranno mostrate alcune semplici configurazioni per la fisica per use-case generali, applicabili a diversi tipi di particelle e range di energia.

Ore 9.00

Ore 11.00-11.30 - Coffee break

Ore 13.30-14.30 - Pausa pranzo

Ore 16.30-17.00 - Coffee break

11 Novembre 2010
Unita' Didattica 4

Il recupero di informazioni dalla simulazione

Questa unita' didattica verte su come l'utente puo' interagire con il kernel di Geant4 e recuperare le informazioni di suo interesse (depositi di energia, tipi di particelle, etc.) in output dalla simulazione.

Verra' poi descritto come possibilmente generare un output persistente di Geant4 per l'analisi successiva, come ad esempio un file ASCII o un file ROOT.

Nelle lezioni teoriche verra' presentato il modo piu' generico per recuperare le informazioni dal kernel, basato sul concetto di SensitiveDetector e di Hit, nonche' altri metodi alternativi.

Verra' anche descritto l'uso ed il ruolo delle User Actions. Similmente, la sessione pratica e' dedicata al recupero di informazioni dal kernel di Geant4.

Ore 9.00

Ore 11.00-11.30 - Coffee break

Ore 13.30-14.30 - Pausa pranzo

Ore 16.30-17.00 - Coffee break

12 Novembre 2010
Unita' Didattica 5

Caratteristiche avanzate

Questa unita' didattica descrive alcuni strumenti aggiuntivi di Geant4, che vanno al di la' di quelli gia' descritti nelle precedenti giornate.

Non e' prevista una sessione pomeridiana. Verranno inoltre brevemente descritte alcune applicazione basate su Geant4 in diversi ambiti di ricerca di interesse dell'INFN

Ore 9.00

Ore 11.00-11.30 - Coffee break

Ore 13.30 Conclusione del corso

Documentazione

Geant4 User Documentation online

Le presentazioni delle lezioni frontali e gli esercizi saranno resi pubblicamente disponibili e scaricabili da web.

Il corso e' largamente basato da materiale formativo sviluppato dalla Collaborazione Geant4, con l'aggiunta di materiale originale dei docenti del corso. In particolare, hanno contribuito al materiale presentato in questo corso: K. Amako (KEK), M. Asai (SLAC), G. Cosmo (CERN), A. Heikkinen (Helsinki Institute of Physics), A. Howard (ETH - Zurich), G. Folger (CERN), A. Lechner (CERN), M. Maire (LAPP), Y. Morita (KEK), A. Pfeiffer (CERN), M.G. Pia (INFN), T. Sasaki (KEK), A. Schälicke (DESY Zeuthen), S. Tanaka (Ritsumeikan Univ.), M. Verderi (IN2P3), D. Wright (SLAC), H. Yoshida (Naruto Univ.).

Extra: Materiale sulla Fisica ottica

Presentazione sulla fisica ottica in G4 (data al corso CERN di Febbraio 2010):slides.

Esercizio sulla fisica ottica in G4 (dato al corso CERN di Febbraio 2010):doxygen. (tar-ball degli esercizi, andare in task6).