Будучи студентом-отличником, никогда не рано отправиться в реальный мир, чтобы увидеть, каково это работать в лаборатории. За Аннабель Гилл, институт, о котором идет речь, как раз оказался всемирно известным CERN лаборатория физики элементарных частиц в Женеве. Там у нее была возможность провести неделю, встречаясь с множеством сотрудников CERN, от физиков-экспериментаторов и инженеров-электронщиков до специалистов по вычислительной технике и техников, поскольку она узнала о множестве различных экспериментов и устройств, размещенных в сельской местности Швейцарии и Франции. Она описывает увлекательные объекты, которые она посетила, людей, которых она встретила, и разнообразие рабочих мест, которые она обнаружила, доступные для студентов STEM в исследовательских центрах, таких как CERN.
В последнюю неделю летнего семестра моя школа – Школа для девочек Хейсфилда в Бате - всем учащимся 12-х классов (в возрасте 16 или 17 лет) предлагается пройти недельную практику. Мне очень повезло получить возможность получить опыт работы в CERN, лаборатория физики элементарных частиц недалеко от Женевы, Швейцария, в которой находится Большой адронный коллайдер (БАК). К моему большому удовольствию, моя неделя была организована инженер-электронщик Ева Гусиу, который является частью CERN Женщины в технике группа, так что мне приходилось проводить время со многими женщинами-учеными и инженерами.
понедельник
Я начал свою неделю с физика высоких энергий и научного сотрудника Питтсбургского университета. Марилена Бандиерамонте, который работает на ATLAS Эксперимент, самый большой детектор в ЦЕРНе. Сначала она показала мне центр для посетителей ЦЕРН, который дает отличное представление об общей цели исследований в ЦЕРНе.
Днем она рассказала мне о своей работе, которая включает в себя создание симуляций для детектора ATLAS. Она объяснила, как пользователи ATLAS могут использовать ее модели для имитации экспериментов с детекторами и прогнозирования вероятных результатов.
вторник
На следующий день я продолжал следить за Бандиерамонте, пока она работала над улучшением пользовательского интерфейса для моделирования ATLAS, и у меня была возможность посетить диспетчерскую ATLAS. Это была захватывающая возможность – хотя я уже посещал ЦЕРН в рамках экскурсии, я смог увидеть диспетчерскую только снаружи. Но на этот раз мне разрешили войти в саму комнату и посмотреть, что там происходит.
Огромные экраны, заполненные данными и цифрами, занимают все стены, показывая информацию о состоянии детектора ATLAS. Если что-то пойдет не так, исследователи в диспетчерской смогут внести необходимые коррективы. Днем я присутствовал на еженедельном отчете ATLAS, который включал общее обновление статуса, где они отмечали, что на предыдущей неделе LHC зафиксировали столкновения при самой высокой энергии.
Wednesday
Мой план третьего дня состоял в том, чтобы встретиться Софи Барон, инженер отдела экспериментальной физики, но это не могло продолжаться, так как она заболела COVID-19. Однако вместо этого я смог узнать о группе по телефону с ней в Zoom.
Позже я встретился с коллегой Барона Филиппой Хейзелл, которая показала мне свои лаборатории, где они разрабатывают и тестируют электронные системы и компоненты, используемые в различных экспериментах в ЦЕРНе. Она объяснила, что на электронные чипы, которые они используют, может воздействовать излучение от столкновений частиц. Чтобы предотвратить это, микросхемы спроектированы так, что цифровая логика повторяется трижды, а в качестве результата используется решение большинства.
четверг
Я провел предпоследний день с техник-электромеханик Эллен Милн в радиочастотном (РЧ) отделе, где они генерируют сигналы, используемые для ускорения частиц в РЧ-полостях Супер протонный синхротрон (СПС) ускоритель. Это вторая по величине машина в ЦЕРН, и она обеспечивает пучки ускоренных частиц для LHC. Я смог увидеть, как они генерируют энергию, в том числе увидел испытания радиочастотного клистрона 800 МГц.
После этого меня выгнали посетить LHCb и Солнечный телескоп ЦЕРН Аксион (CAST) эксперименты. LHCb изучает красивый (нижний) кварк и пытается найти причину различий в количестве материи и антиматерии в нашей Вселенной. Между тем, CAST — это эксперимент по поиску аксиом — теоретических частиц, которые, если бы они существовали, могли бы быть найдены в центре Солнца. Они также являются кандидатами в частицы темной материи, и их существование может помочь в объяснении несоответствия между материей и антиматерией, используя слабое взаимодействие.
пятница
В мое последнее утро я провел время с компьютерным инженером Флоренция Протопсалти, который работает в ИТ-отделе. Она отвела меня в диспетчерскую Центра обработки данных, откуда управляется вся научная, административная и вычислительная инфраструктура ЦЕРНа. Протопсалти пояснил, что все данные экспериментов отправляются туда для сортировки. Большая часть этой информации не имеет научного значения, поэтому для принятия решения о том, какие данные хранить, а какие отбрасывать, используются алгоритмы.
Во второй половине дня у меня была возможность встретиться с Евой Гусиу, которая организовала для меня целую неделю слежки за работой. Она повела меня в Центр управления ЦЕРН. Здесь они контролируют и контролируют ускорители, в том числе Линейный ускоритель 4 (LINAC4), SPS и LHC, а также управление криогеникой и доступом к туннелям. Я видел множество экранов, на которых отображалась информация о состоянии ускорителей. Как правило, чем старше ускоритель, тем больше операций приходится делать вручную из диспетчерской, тогда как более новые ускорители, такие как LINAC4, более автоматизированы и требуют меньше усилий.
В целом, мне очень понравилась моя неделя в CERN. Все были очень приветливы, и, как и мои хозяева, многие другие люди предложили показать мне свои лаборатории и объяснить мне некоторые вещи. Я был особенно удивлен тем, как много людей обладают навыками программирования и насколько это необходимо для их работы. Это заставило меня задуматься о моей будущей карьере и возможных вариантах работы в таких лабораториях, как CERN.
