Инженер кафедры физики элементарных частиц Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» Даниил Пономаренко получил премию за выдающиеся достижения перед коллаборацией ATLAS, которая проводит эксперименты на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН. Об этом Даниил Пономаренко рассказал корреспонденту проекта «Социальный навигатор».
По его словам, коллаборация ATLAS присуждает своим участникам премию за выдающийся вклад последние несколько лет. Каждый год лауреатами становятся 10-15 человек из примерно 5,5 тысяч сотрудников.
Для ATLAS имеет значение вклад каждого специалиста в общее дело. Но приоритетными признаются работы, которые решают критически важные задачи и позволяют всей коллаборации двигаться дальше – собирать новые данные, открывать "новую физику" и так далее. Это может быть, например, разработка нового формата хранения данных или нового триггера. Такие "прорывные" достижения и награждаются премиями.
Мне присудили премию в составе международного коллектива из семи человек, куда, кроме меня, входят аспиранты и молодые ученые из нескольких известных университетов США. Мы работаем над обеспечением и модернизацией работы детектора TRT в эксперименте ATLAS, - рассказал Денис Пономаренко.
Детектор TRT – одна из подсистем эксперимента ATLAS. Он отслеживает треки частиц, измеряет их импульсы и проводит их идентификацию – есть ли среди них фотоны переходного излучения, электроны или какие-то другие типы частиц. То есть, это очень важная часть общей системы. Большой вклад в создание детектора TRT внесла кафедра физики элементарных частиц Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ, в особенности, один из ее основателей – Борис Анатольевич Долгошеин.
В целом, ATLAS можно сравнить с фотоаппаратом. Обычный фотоаппарат собирает свет, фиксирует, где пролетели фотоны, и восстанавливает из этого изображение. ATLAS же направлен в микромир, и он регистрирует элементарные частицы – в основном продукты распада нестабильных частиц, которые родились при столкновении протонов в самом центре эксперимента.
Продолжая аналогию с фотоаппаратом, отмечу, что современные камеры умеют снимать со скоростью 120 кадров в секунду и, может чуть больше. В нашем же случае мы непрерывно делаем 100 тысяч кадров в секунду, однако далеко не все "кадры" интересны с точки зрения физики. Многие являются отражением хорошо изученных процессов, а другие бывают похожи на очень редкие события, за которыми мы охотимся. Для отбора событий в нашем распоряжении есть система триггерного отбора. И тут мы подходим к причине, по которой коллаборация отметила нашу работу.
Изначально, когда создавался детектор TRT, предполагалось, что количество столкновений в центре эксперимента ATLAS не будет превышать примерно 20 пар "протон-протон". Это давало первоначальную оценку необходимой пропускной способности для потока данных с детектора. Но ситуация изменилась, теперь мы сталкиваем больше 50 "протон-протонных" пар за событие. Следовательно, возрастает количество треков, оставленных в детектореTRT, и количество запросов триггера на сохранение данных события как интересного. В результате, поток данных многократно вырос.
Это бросает вызов для системы, которая изначально не проектировалась для такой эксплуатации. Конечно, на стадии разработки и строительства в детекторе TRT был заложен запас прочности, но он совершенно не был рассчитан на сегодняшние условия работы и нагрузку.
- Нашей команде удалось провести оптимизацию программного обеспечения, провести апгрейд электроники и взять из запаса прочности практически все возможное. В целом, мы занимаемся обслуживанием и оптимизацией системы сбора данных с детектора TRT, чтобы он мог успешно проводить измерения в более жестких условиях, при повышенных загрузках и увеличенной скорости считывания триггера. У нас есть специалисты, которые занимаются только "железом", я же больше занимаюсь "софтом", хотя иногда приходится выполнять и другие задачи – тестировать оборудование, менять электронику, - говорит учёный.