Vilniaus universiteto (VU) aukštųjų technologijų fizikos ir verslo bakalauro studijų absolventė Margarita Biveinytė ką tik grįžo iš vasaros stažuotės Ženevoje, Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacijoje (CERN). Tai jau ketvirtasis jos apsilankymas ir antroji stažuotė didžiausioje pasaulyje branduolinės ir dalelių fizikos laboratorijoje.
Šįsyk ji pirmą kartą tiesiogiai prisidėjo prie vieno iš keturių pagrindinių eksperimentų, vykdomų CERN didžiajame hadronų greitintuve (angl. Large Hadron Collider, LHC). VU Fizikos fakulteto Fotonikos ir nanotechnologijų instituto mokslininkas, CERN „LHCb Vilnius“ grupės vadovas dr. Mindaugas Šarpis džiaugiasi, kad ši stažuotė – tai vienas iš pavyzdžių, kai, VU tapus oficialiu šio eksperimento institutu, gabūs studentai turi galimybę tiesiogiai įsitraukti į CERN veiklas ir įgyti aukščiausias kompetencijas.
Kelis mėnesius jaunoji tyrėja dirbo CERN LHCb (angl. Large Hadron Collider beauty) eksperimento VELO (angl. Vertex Locator) detektoriaus grupėje. Pasak Margaritos, VELO detektorius LHCb eksperimente tiksliai fiksuoja dalelių trajektorijas – jo jutikliai išdėstyti vos per kelis milimetrus nuo vietos, kur susiduria protonai.
Itin vertinga patirtis profesiniam ir asmeniniam augimui
„Vasaros praktika CERN LHCb VELO R&D (angl. Research and Development) grupėje, susijusioje su silicio pagrindu veikiančių dalelių detektorių moksliniais tyrimais ir eksperimentine plėtra, man buvo tikrai įdomi ir prasminga patirtis“, – džiaugiasi Margarita ir priduria, kad kiekvieną kartą CERN’e atranda ką nors naujo.
Anot fizikės, ši patirtis suteikė jai ypatingą atsakomybės ir pasididžiavimo jausmą ir sustiprino supratimą apie tai, kaip fundamentiniai tyrimai dera su technologiniu tobulėjimu. „Dirbti šioje grupėje – tai ne tik gilintis į pažangiausias detektorių technologijas, bet ir būti užmezgus nuolatinį dialogą tarp teorijos, inžinerijos ir eksperimento. Įspūdingiausia tai, kad net ir būdama praktikante jaučiausi kaip lygiavertė komandos narė – mano pastabos, analizės rezultatai ar iškeltos hipotezės buvo girdimos ir vertinamos. Tokia aplinka skatino mokytis, augti ir kelti aukštus reikalavimus sau pačiai“, – sako pašnekovė.
Margarita Biveinytė. Asmeninio archyvo nuotr.
Nors ir šią vasarą Margaritos darbas susijęs su silicio pagrindu veikiančiais dalelių detektoriais, jis skiriasi nuo ankstesnės patirties CERN, kur ji daugiausia tyrė aukštųjų energijų spinduliuočių poveikį šių detektorių elektrinėms savybėms.
„Šis darbas labiau orientuotas į elektronikos ir eksperimentinės įrangos aspektus, todėl man tai buvo naujas ir įdomus iššūkis. Teko dirbti prie detektorių elementų charakterizavimo stendo tobulinimo. Konkrečiau – atlikdavau fokusavimo ir paviršių skenavimo matavimus skirtingoms silicio detektorių struktūroms nuo plokštuminių detektorių elementų iki naujų detektorių architektūrų, pavyzdžiui LGAD ir SiEM jutiklių, kurie yra būtini siekiant užtikrinti tikslų lazerio spindulio nukreipimą į jutiklio paviršių“, – paaiškina fizikė.
Jaunoji tyrėja pabrėžia, kad šis metodas leidžia atlikti kokybiškus laikinės skyros ir krūvio surinkimo efektyvumo matavimus, sudaryti pikselių žemėlapius ir prisideda prie geresnio jutiklių struktūrų supratimo. „Visi šie duomenys yra būtini norint tiksliai įvertinti jutiklių savybes ir tinkamumą naudoti atnaujinant LHCb VELO. Reikšmingas atnaujinimas planuojamas tam, kad būtų užtikrinta dar didesnė erdvinė ir laikinė skyra, geresnis atsparumas radiacijai ir didesnis duomenų perdavimo greitis. Tai būtina, kad detektorius galėtų efektyviai veikti padidėjusio intensyvumo dalelių susidūrimų sąlygomis“, – pažymi ji.
Ši praktika būsimai magistrantei suteikė galimybę įsigilinti į silicio jutiklių veikimo principus, praktiškai prisidėti prie svarbaus projekto ir išmokti dirbti su sudėtinga eksperimentine įranga. „Tai buvo iššūkis ir itin vertinga patirtis augant tiek profesiškai, tiek asmeniškai“, – džiaugiasi ji.
CERN tema lydėjo nuo antro kurso
„CERN tikrai tapo svarbia mano studijų kelio dalimi – tiek bakalauro metu, tiek dabar, ruošiantis magistrantūrai. Antrame kurse prisijungiau prie Fotoelektrinių reiškinių tyrimų grupės VU Fizikos fakulteto Fotonikos ir nanotechnologijų institute. Būtent ten pradėjau gilintis į silicio detektorius ir tyrimus, susijusius su CERN DRD3 kietojo kūno detektorių (angl. Solid State Detectors) programa, pagrįsta puslaidininkiais, ypač silicio detektoriais, kurie naudojami beveik visuose dalelių fizikos eksperimentuose“, – pasakoja fizikė.
Vienas iš programos tikslų yra nustatyti aukštos energijos spinduliuočių poveikį dalelių detektorių funkcinėms charakteristikoms. Pasak studentės, ši patirtis tapo startu, atvėrusiu duris į tarptautinį bendradarbiavimą. Praėjusiais metais ji dalyvavo CERN vasaros studentų programoje (angl. CERN Summer Student Programme), kur buvo vienintelė atstovė iš Lietuvos.
Jaunoji tyrėja pabrėžia, kad CERN – tai vieta, kur kasdienybė tampa nepaprasta. „Rytai čia prasideda tarp galingų dalelių greitintuvų, kur vos už kelių metrų vyksta reiškiniai, atkuriantys pirmąsias Visatos akimirkas. Stebime ekranus, pilnus duomenų, kurie vieną dieną gali visiškai pakeisti mūsų supratimą apie pasaulį. Tarp komandinių susitikimų, eksperimentų ir gilių diskusijų su mokslininkais iš viso pasaulio gimsta nauji atradimai. Visa tai primena dalyvavimą mokslo revoliucijoje, o ne darbą“, – įspūdžiais dalijasi ji.
Patirtį CERN Margarita vadina ne tik profesiniu, bet ir asmeniniu lūžio tašku: „Galėjau gyventi ir dirbti šalia pasaulinio lygio mokslininkų, susipažinti su įvairiomis CERN veiklomis. Stažuotė šią vasarą man padovanojo neįkainojamą galimybę pristatyti savo tyrimą CERN bendruomenei dviejose konferencijose ir tapti mokslinio straipsnio bendraautore.“
Nors patirtis CERN atvėrė galimybę nuo rudens tęsti ilgalaikę stažuotę, pašnekovė nusprendė koncentruotis į magistrantūros studijas VU Fizikos fakultete ir toliau dirbti Fotonikos ir nanotechnologijų institute. „Man svarbu efektyviai išnaudoti šį laikotarpį gilinant žinias ir tęsiant tyrimus, kurie susiję su dalelių detektorių charakterizavimu. CERN yra ta vieta, kuri formuoja tave ne tik kaip mokslininką, bet ir kaip žmogų. Tikiu, kad ši tema mane lydės ir toliau magistrantūros studijų metu – tiek atliekant tyrimus, tiek galbūt plėtojant mokslinį bendradarbiavimą ar net sugrįžtant į CERN artimiausioje ateityje“, – apibendrina fizikė.