Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Her bygger de avansert teknologi som skal til CERN

CERNs partikkelakselerator LHC står foran en større oppgradering fram mot 2030. Et elektronikklaboratorium i Oslo er blant de som bygger nytt utstyr.

To personer i verneklær arbeider ved en arbeidsbenk med laboratorieutstyr og en skjerm i et forskningsrom.
Ragnhild Hallaråker fester syltynne aluminiumstråder på kretskort. Bak: leder for Elektronikklaboratoriet Ole Dorholt.
Publisert

– Det er ikke noe nytt, det, sier Ole Dorholt, leder for elektronikklaboratoriet ved Fysisk institutt på Universitetet i Oslo (UiO).

I 35 år har han forsynt CERN-eksperimenter med elektronikk.

Han og kollegene er travelt opptatt med å lage deler til Atlas-detektoren ved Large Hadron Collider (LHC) på CERN.

CERN

CERN er verdens største laboratorium for partikkel- og kjernefysikk, beliggende i Sveits. 

Laboratoriet ble etablert i 1952 og er en europeisk organisasjon som har til formål å støtte samarbeidet mellom de europeiske statene innafor forskning i elementærpartikkelfysikk, kjernefysikk og kjernekjemi.

Kilde: snl.no

En mann står i et laboratorium og holder en metallring med elektroniske komponenter.
CERN neste: På karbonringen som Aleksei Grigorev holder, skal det monteres elektronikk før den sendes til CERN.


I juni ble akseleratoren skrudd av for fire år med oppgraderinger.

Maskinen skal etter fornyelsen kunne levere flere ganger så mange partikkelkollisjoner. Luminositet, kalles dette i akselerator-verdenen.

Den oppgraderte versjonen av LHC har derfor fått navnet HiLumi LHC – høy luminositet.

En person i vernedrakt og hansker holder en liten kretsmodul opp mot kameraet.
Ingeniørene på laboratoriet monterer tre detektormoduler på fleksi-kretskort utviklet ved UiO.


I den 27 kilometer lange akseleratoren svirrer protoner i klaser. Hver gang to klaser braser sammen i midten av en detektor, kolliderer omtrent 60 av dem.

Etter oppgradering er målet at antall kollisjoner skal øke til mellom 140 og 200.

For å få til det skal mye ny teknologi utvikles og installeres, blant annet sterkere magneter som skal samle partikkelstrålen mer enn før.

En person i hvit beskyttelse og hansker arbeider ved en maskin som monterer elektronikk på et kretskort.
Aleksei Grigorev sjekker med en UV-lommelykt om roboten fordeler limet jevnt.


Også detektorene som måler og dokumenterer partikkelkollisjonene, må få en overhaling.

Atlas skifter blant annet ut hele den innerste detektoren. Her bidrar norske forskere og ingeniører med å lage avanserte sensorer basert på silisium.

En person i beskyttelsesklær sitter ved en laboratoriemaskin og holder et kretskort i et lyst arbeidsrom.
Ragnhild Halleraker bruker en såkalt bondemaskin til å koble elektronikken til kretskortet med tynne tråder. Hver modul utstyres med rundt 600 bondetråder, 25 mikrometer tykke aluminiumstråder.


Når HiLumi LHC står klar i 2030, må de to eksperimentene Atlas og CMS håndtere kollisjonsdata som tilsvarer en fjerdedel av all internett-trafikk i 2025.

En av oppgavene er å produsere higgspartikler. Hele 380 millioner av dem, sammenliknet med 55 millioner produsert av LHC til nå.

Person i vernedrakt arbeider ved mikroskop på et laboratorium med dataskjerm og utstyr.
Trådene Ragnhild Halleraker jobber med, er omtrent halvparten så tykke som hårstrå. Da er mikroskop et viktig hjelpemiddel.


Hva skal man med så enormt mange av dem?

Mange av de ubesvarte spørsmålene om universet handler om masse: Hva er den mørke materien? Hvorfor består universet av materie, ikke antimaterie?

Siden higgspartikkelen er opphavet til alle de andre partiklenes masse, kan studier av higgs kanskje gi noen svar eller hint.

Mange av prosessene som forskerne studerer, skjer svært sjelden, så det trengs mye data for å få nok statistikk.

Powered by Labrador CMS