Som naturfagstudent på A-nivå er det aldri for tidlig å gå på eventyr ut i den virkelige verden, for å se hvordan det er å jobbe i et laboratorium. Til Annabelle Gill, det aktuelle instituttet var tilfeldigvis det verdenskjente CERN partikkelfysikklaboratorium i Genève. Der fikk hun muligheten til å tilbringe en uke med å møte en rekke CERN-ansatte, fra eksperimentelle fysikere og elektronikkingeniører til dataspesialister og teknikere, mens hun lærte om de mange forskjellige eksperimentene og enhetene som ligger på den sveitsiske og franske landsbygda. Hun beskriver de fascinerende fasilitetene hun besøkte, menneskene hun møtte, og mangfoldet av jobber hun oppdaget er tilgjengelig for STEM-studenter ved forskningsfasiliteter som CERN.
I den siste uken av sommerhalvåret, skolen min – Hayesfield jenteskole i Bath – ber alle år-12-studenter (i alderen 16 eller 17) om å ta en ukes arbeidserfaring. Jeg var virkelig heldig som fikk sjansen til å gjøre min arbeidserfaring på CERN, partikkelfysikklaboratoriet nær Genève, Sveits, som huser Large Hadron Collider (LHC). Til min store glede ble uken min organisert av elektronikkingeniør Eva Gousiou, som er en del av CERNs Kvinner i teknologi gruppe, så jeg fikk tilbringe tid med mange kvinnelige forskere og ingeniører.
mandag
Jeg startet uken med høyenergifysiker og forskningsassistent ved University of Pittsburgh Marilena Bandieramonte, som jobber på ATLAS eksperiment, den største detektoren ved CERN. Hun viste meg først rundt på CERN besøkssenter, som gir en flott introduksjon til det overordnede formålet med forskningen ved CERN.
På ettermiddagen beskrev hun arbeidet sitt for meg, som inkluderer å lage simuleringer for ATLAS-detektoren. Hun forklarte hvordan modellene hennes kan brukes av ATLAS-brukerne for å simulere detektoreksperimentene deres og forutsi sannsynlige utfall.
tirsdag
Dagen etter fortsatte jeg å skygge Bandieramonte, mens hun jobbet med å forbedre brukergrensesnittet for ATLAS-simuleringene, og jeg hadde sjansen til å besøke ATLAS-kontrollrommet. Dette var en spennende mulighet – mens jeg tidligere hadde besøkt CERN på en guidet tur, hadde jeg bare kunnet se kontrollrommet utenfra. Men denne gangen fikk jeg lov til å gå inn i selve rommet og se nøyaktig hva som foregår der inne.
Massive skjermer fulle av data og figurer dekker alle veggene, og viser informasjon om tilstanden til ATLAS-detektoren. Hvis noe skulle gå galt, kunne forskerne i kontrollrommet gjøre nødvendige justeringer. På ettermiddagen deltok jeg på en ukentlig ATLAS-debrief, som inkluderte en generell statusoppdatering der de bemerket at uken før LHC hadde registrert kollisjoner på sin høyeste energi noensinne.
onsdag
Min tredje dags plan var å møtes Sophie Baron, en ingeniør ved avdelingen for eksperimentell fysikk, men dette kunne ikke fortsette, siden hun hadde fått covid-19. Imidlertid var jeg i stand til å lære om gruppen på en Zoom-samtale med henne i stedet.
Jeg møtte senere Barons kollega Philippa Hazell, som viste meg rundt i laboratoriene deres, hvor de designer og tester de elektroniske systemene og komponentene som brukes i de forskjellige eksperimentene ved CERN. Hun forklarte at de elektroniske brikkene de bruker kan bli påvirket av stråling fra partikkelkollisjonene. For å forhindre dette, er brikkene designet med den digitale logikken gjentatt tre ganger – og flertallsbeslutningen brukes som utfall.
Torsdag
Jeg tilbrakte nest siste dag med elektromekanisk tekniker Ellen Milne i radiofrekvensavdelingen (RF), hvor de genererer signalene som brukes til å akselerere partikler i RF-hulene til Super Proton synkrotron (SPS) akselerator. Dette er den nest største maskinen ved CERN, og den gir de akselererte partikkelstrålene for LHC. Jeg var i stand til å se hvordan de genererer kraften, inkludert å se tester gjort på en 800 MHz radiofrekvent klystron.
Etter dette ble jeg kjørt ut for å besøke LHCb og CERN Axion solteleskop (CAST) eksperimenter. LHCb studerer skjønnhetskvarken (bunn) og leter etter å finne en årsak til forskjellene i mengdene av materie og antimaterie i universet vårt. I mellomtiden er CAST et eksperiment som søker etter aksiomer – teoretiserte partikler som, dersom de skulle eksistere, kan bli funnet i sentrum av solen. De er også en kandidatpartikkel for mørk materie, og deres eksistens kan hjelpe til med å forklare avviket mellom materie og antimaterie, ved å gripe inn i den svake kraften.
Fredag
På min siste morgen tilbrakte jeg tid med dataingeniør Florentia Protopsalti, som jobber i IT-avdelingen. Hun tok meg med inn i kontrollrommet for datasenteret, hvorfra hele CERNs vitenskapelige, admin- og datainfrastruktur drives. Protopsalti forklarte at alle data fra forsøkene sendes dit for å sorteres. Størstedelen av denne informasjonen er ikke vitenskapelig signifikant, så algoritmer brukes til å bestemme hvilke data som skal lagres og hvilke som skal forkastes.
På ettermiddagen hadde jeg sjansen til å møte Eva Gousiou, som hadde arrangert hele jobbskyggeuken for meg. Hun tok meg med til CERN kontrollsenter. Det er her de overvåker og kontrollerer akseleratorene, inkludert Lineær akselerator 4 (LINAC4), SPS og LHC, samt kontroll av kryogenikk og tunneltilgang. Jeg fikk se mange av skjermene som viser informasjon om tilstanden til akseleratorene. Generelt, jo eldre akseleratoren er, jo mer må gjøres manuelt fra kontrollrommet, mens nyere akseleratorer som LINAC4 er mer automatiserte og krever mindre input.
Totalt sett likte jeg uken min på CERN. Alle var veldig imøtekommende, og i tillegg til vertene mine, tilbød mange andre mennesker å vise meg rundt laboratoriene deres og forklare ting for meg. Jeg ble spesielt overrasket over hvor mange som hadde programmeringskunnskaper og hvordan dette var nødvendig for jobben deres. Det fikk meg til å tenke på min fremtidige karriere og de mulige jobbalternativene som er tilgjengelige på laboratorier som CERN.
