Fermilab interior, pisica lui Schrödinger

Un fizician, absolvent le -MGTU. N. E. Baumana și student de cercetare de la Universitatea din Aix-Marseille (Franța).

National Accelerator Laboratory -imeni Enrico Fermi (Fermilab) - unul dintre centrele -veduschih rovyh E în fizica GIES mare de energie și tehnologie de accelerare. Aici, în 1983 -Year a fost stabilit accelerator de protoni și antiprotoni - Tevatron, care este depășit în putere -znamenity sincrotron sovietică construită în Dubna. Cei care-vatrone au fost găsite „-kirpichiki“ model de apartament standard: frumos și quarcii adevărat (b-cuarci și-t quark), neutrini tau primul înregistrat făcut și încă multe descoperiri importante.

a lucrat cu succes 28 ani, Tevatron a dat întâietate Large Hadron Collider. Dar Fermilab nu a devenit mai puțin de prestigiu. Pe -Evidentierea sale și se desfășoară acum diverse experimente, este - este în continuare considerat cel mai bun laborator pentru studiul neutrinilor din lume. Fiecare „Cat Schroedinger“, absolvent și angajat să le -MGTU. N. E. Baumana, în această vară a avut un stagiu la legendarul Accelerator Laboratory american și împărtășit notele sale de jurnal.

Apropo, la Fermilab opereaza mulți oameni de știință din România. De exemplu, șeful de departament / -IOTA -Rapid - diviziune, care a angajat în evoluțiile tehnologice și științifice, - Alexander Valishev, care a efectuat un interviu introductiv pe Skype - absolvent al Facultății de Fizică, Universitatea de Stat din Novosibirsk.

Formatul de dată american ar arata altfel: 06.04.16 - prima lună, apoi ziua și anul. În timpul șederii lor în Statele Unite de fiecare dată când a trebuit să se gândească înainte de a scrie o dată pe orice document.

În Chicago O'Hare Airport după mine am venit o limuzină lungă și neagră. "Oh, Nadia, ce se va întâmpla în continuare?" - m-am gândit. Limousine mi-a adus la o cabana elegant cu două etaje - câteva luni, aceste apartamente sunt acasă pentru mine și ceilalți stagiari. În jurul curățenia și peluze perfect trunchiate - o trăsătură distinctivă a Americii, care este în primul rând evident omul românesc.

Prima zi la Fermilab.

Cunoștință a început cu tururi ale complexului științei. A fost construit în 1967, în mijlocul preerii sălbatice din Illinois la un proiect special conceput pentru a păstra natura neatinsă. Această zonă reprezintă acum ceva de genul rezerva.

La și de la locul de muncă de către angajații merg stepelor, câmpuri de porumb și iazuri. In jurul flori, păsări colorate, animale sălbatice - natura aici fascinează și inspiră.

Și la Fermilab au o mascota neoficială - bizoni. Ei au început să se reproducă aici, în anul înființării laboratorului. Pentru oamenii de știință, aceste animale simbolizează legătura între marile creații ale omului și ale naturii - fizica nucleară și preerii americane fără sfârșit. oameni de știință și ingineri locali sunt foarte mândru de aceste animale. Când vestea vine angajaților că într-o turmă de bivoli a fost născut un alt copil, sincer fericit toată echipa imens National Laboratory.

07.06.16-12.06.16

Primele zile de stagiu au fost completate cu probleme organizatorice: a fost necesar să atragă lucrătorilor și a documentelor de viză, deținute de pregătire în domeniul securității.

Una dintre cele mai importante a fost instruirea în protecția împotriva radiațiilor. Stagiarii, sau așa cum am numit aici, stagiari, a învățat să identifice materiale radioactive prin intermediul unor dispozitive speciale, de a folosi detectoare de radiații.

A fost distractiv, în timp ce ne învață un specialist a început să se compare efectele negative asupra sănătății de la expunerea la radiații și din viața burlac. El a spus că, pentru a primi anual, timp de 70 de ani, o doză de 100 mrem reduce vârsta noastră de numai 6 zile. A 70 de ani, a trăit fără a doua jumătate, - (!) Pentru 1 600 de zile pentru femei și 3500 pentru bărbați. Aparent, un astfel de mod neobișnuit în Statele Unite, să promoveze instituția căsătoriei.

13.06.16-19.06.16

La sfârșitul noi de formare, stagiari, a fost trimis un examen medical. Din moment ce am avut de a lucra cu lasere, optometrist a studiat temeinic ochii mei. Examinarea atentă se efectuează la începutul și la sfârșitul stagiului. În caz de deteriorare a laboratorului își asumă responsabilitatea pentru costurile de tratament. Deci, atitudine respectuoasă cursanților și a personalului de sănătate este un respect incredibil.

În cele din urmă, am început să lucreze la proiect. La început a fost ciudat că supraveghetorii sunt recunoscători pentru orice, chiar pas mic înainte și ajutor. Mai târziu, am observat că, în calitate de a comunica între ele tot personalul, și am fost uimit de cât de bine îi motivează pe oameni să lucreze bine coordonate.

Am intrat în divizia FAST / IOTA. Există deja câțiva ani, construit de 40 de picioare inel de stocare -IOTA (integrabile Optica de testare Accelerator) - un astfel de „model de jucărie“ pentru fizicienii locali. Datorită inel tehnologii spe-cial pot fi modificate permanent prin adăugarea sau eliminarea componentelor. Oamenii de știință se va testa pe inovatii de inginerie, efectuarea de experimente cu electroni și protoni accelerați. Mai mult, aceste teste pot fi redate, de exemplu, la instalațiile de Large Hadron Collider în -TsERNe. Cu el Fermilab lucrează îndeaproape și furnizează în mod regulat elemente pentru experimente (detectoare, magneți, carii).

Am fost comandat pentru a crea un detector de radiație de sincrotron-cheniya - cu ea este planificată pentru a obține informații cu privire la forma secțiunii transversale și poziția a accelerației fasciculului de electroni, la fiecare pas în inelul -IOTA de stocare. Un astfel de instrument ar beneficia cu greu la domiciliu. Dar, în viitor, aceasta va permite să experimenteze cu electroni accelerați - pentru a controla cu precizie traiectoria mișcării lor, astfel încât acestea să nu se taie în peretele de accelerație și nu pierde energie prin răspândirea de radiații ionizante dăunătoare.

De fapt, detectorul meu este un aparat de fotografiat super-rapid și ultra-sensibile: acesta va fi capabil să facă fotografii cu lumină verde la fața locului la fiecare 120 nanosecunde - pe parcursul unui ciclu de electroni accelerați în inel -IOTA.

M-am întâlnit cu inginerul-șef al FAST / -IOTA Kermit Carlson. El a găsit rapid în stocurile lor de cazul pieselor de schimb pentru camera mea, am marcat intrări și ieșiri, au găuri forate și a început să lipire. A fost cu adevărat o zi interesantă, pentru că am fost de lucru sub conducerea unuia dintre cele mai importante personalului de laborator - am colectat detector, și este gata pentru testare! I-am dat numele -BPSM camerei (Beam poziția și forma Monitor - Monitor pentru a determina poziția și forma fasciculului de particule).

Montajul experimental pentru testarea -BPSM optice gata. Pentru a recupera și cu energie reînnoită pentru a începe să lucreze, noi cu un vecin în cămin a decis să facă yoga în lunca de lângă clădirile de laborator. structuri monumentale la Fermilab, extinderea la acestea preerie este cel mai bun ajutor pentru a pacifica și să aducă în echilibru emoțiile.

A început munca de zi cu zi și migăloasă pe experiment. În timpul manipulării ochii obositi de masă optice, pentru că este necesar tot timpul evalua intens calitatea setărilor de instalare. Dar când vezi progresul deja nu se poate opri, și timpul strâmtoarea se topește rapid. Cu toate acestea, supraveghetorul meu -kitaets Chinhao Ruan nu mi-a dat să rămână la locul de muncă. „Supraîncărcat rău și conduce în mod inevitabil la o scădere a performanței,“ - el ma învățat.

Înainte de acest stagiu, nu am fost implicat în -eksperimentami fizica accelerator. Pentru mine a fost descoperirea că boostere - nu este doar o mașină uriașă în cele mai mari laboratoare, care sunt mai mult de zece mii în lume. Mai des decât acceleratoare utilizate în medicină pentru diagnosticarea și tratamentul cancerului (tomografie, radioterapie). Am început să mă gândesc la utilizarea -BPSM lor în alte domenii ale fizicii experimentale. De exemplu, un astfel de dispozitiv ar putea fi util pentru setarea lasere picosecunde.

Mersul pe jos în timpul unei pauze pe teritoriul complexului științific, am dat peste ... grădini! Sa dovedit că la Fermilab au grădinărit cerc: pentru 50 $ pe an, oricine poate inchiria un complot aici și sape paturile din plăcerea - pentru a planta o salată sau să crească căpșuni. Am avut sentimentul că am fost teleportat la Moscova: rusă a fost auzit peste tot. Aparent, americanii nu simt pentru grădinărit aceeași pasiune ca și compatrioții noștri.

Detector meu -BPSM a fost testat cu succes folosind o diodă pulsat c simulează radiație sincrotron.

Este timpul să se mute și să înceapă testele pe accelerație, sau mai degrabă, pe -Rapid photoinjector cu o energie de 50 MeV. Acesta va -Rapid donor de electroni accelerat pentru -IOTA inel de stocare, atunci când lansarea acestuia. Photoinjector - un laser picosecond puternic iluminarea catodului din care principiul efectului fotoelectric sunt emise în grinzile tunel de electroni accelerați. Forma de tunel și de control magneți voinic energia fasciculului și cavităților superconductoare niobiu. Acțiunea de magneți de pe fascicul de electroni poate fi comparat cu acțiunea cristalinului în fasciculul de lumină, principiul este același - focalizarea sau dispersarea. După trecerea prin rezonatori electronii sunt accelerate, din moment ce se obține un surplus de energie.

Cea mai mică cavitate defect este inutilitatea totală. Aici, la Fermilab, el se transformă imediat în artă - Ob-coperation. Am luat o fotografie a unuia dintre aceste rezonatoare interior.

04.07.16-08.07.16

BPSM următor ar trebui să fie configurat pentru a lucra la photoinjector. Pentru a face acest lucru, unitatea mea a trebuit să fie plasat într-o cutie care oamenii de știință locali numit în glumă colibă ​​nedegresat, care, în limba engleză vorbită înseamnă „colibă ​​rău.“ Tot ceea ce este comun, desigur, nu a fost în această casetă. Mai mult decât atât, colibă ​​împănat a fost numele oficial - pentru motivul că în interiorul cutiei a fost un aparat de fotografiat cu baleiaj, în „photochronograph“ rus. BPSM a trebuit să stabilească același semnal de fascicul accelerat și că aparatul de fotografiat cu baleiaj.

Grandest zi a stagiului - ziua lansării acceleratorului special pentru experimentul nostru. Dimineața, în controlul camerei conjurat doi ingineri. Pe marele ecran pâlpâit nenumărate ferestre start-up, controlul și monitorizarea funcționării fiecărei părți a acceleratorului. Observ cu atenție și să înregistreze fiecare pas: acestea includ cu laser photoinjector, deoarece rezonatoarele stabilitate următoarea fază, pentru pierderile din grinda si centrarea acestuia de-a lungul drum în acceleratorul este controlat prin stabilizarea sistemelor de răcire.

Când totul a fost gata, sunt cu instructorii a coborât în ​​tunel. Am început testele.

aparat de fotografiat BPSM prins un semnal. Consilier științific euforic, dar am fost sceptic. Da, semnalul a fost și a procedat exact pe grinda din accelerator: numărul de impulsuri coincide, dar în acest caz amplitudinea semnalului nu au nici un sens. Cu toate acestea, de dragul experimentului nostru, nu am putut schimba la nivel global setările de pe accelerație și au fost forțați să se oprească de lucru, conținutul a ajuns. Liderul științific a amintit încă o dată că în fizica experimentală nu ar trebui să se bucure succese chiar și mici.

Studiez și începe scrierea raportului.

Există încă o importantă -BPSM de test cu ajutorul unui fascicul laser de la fotoinzhektornogo și a semnalelor de digitizat.

De data aceasta am avut de a lucra cu cele mai periculoase cu laser, clasa a patra. Lucrul cu el este posibilă numai în pahare speciale întunecoase, având permisiunea de primit de securitate Centrul Fermilab și efectuarea mai multor condiții.

Experiment cu laser, a luat mai mult de o săptămână. Tot acest timp a trecut în întuneric - succesul a venit, dar nu imediat. În urma rezultatelor testelor au fost cerințele pentru operarea și digitizarea semnalelor de camera mea. Potrivit supervizorii, am fost de mai multe ori a depășit programul de internship.

La sfârșitul stagiului stagiari un tur al birourilor Fermilabului. Primul lucru pe care ne-a arătat peșteri cu trei detectoare: -MINERvA, -NOvA și -MINOS. Cu oamenii de știință lor contribuie la prinderea neutrini studia dispersia lor de masă de vibrații, interacțiunea cu diferite substanțe și așa mai departe.

Vizita de laborator următor Si-Det (Detectoare siliciu) pentru producția de detectoare sensibile pentru studiul tuturor particulelor posibile dezintegrează. Aceste dispozitive sunt baza cele mai mari din lume, a detectorului CMS (Compact Muon Solenoid), ca parte a Large Hadron Collider. CMS este folosit pentru a studia bosonul Higgs și energia întunecată.

In curtea laborator Si-Det ar trebui să cameră cu bule, care a funcționat în anii 1980. Acum este un monument, iar în trecut a fost înregistrat unele piese de particule ionizante.

Mai am vizitat uzina pentru producerea de rezonatoare criostate și supraconductoare. Acolo pe perete peste postere sovietice pe teme spațiale și echipamentul sovietic chiar a stat pentru a trage firele supraconductoare produse în Institutul de Fizica Energiilor Înalte, care este situat în orașul suburbană științei Protvino.

Spre final am primit o mică plimbare prin Tevatron - al doilea la putere după acceleratorul LHC de particule incarcate din inelul subteran aproximativ șase kilometri și jumătate.

01.08.16-12.08.16

Ultimele zile ale stagiului am petrecut pentru pregătirea raportului. Am decis cu fermitate că, după revenirea la Moscova, dezvoltarea de laborator student'll fizica experimentală în universitatea sa de origine - -MGTU Bauman. Am vrut să ajute inginerii viitoare să scadă în dragoste cu fizica experimentale ca o dată m-am îndrăgostit de ea.