Framifrå med intelligente detektorar
I samarbeid med tyske universitet driv UiB ein forskarskule i utvikling og bruk av intelligente detektorar. Bruksområda spenner frå kjernefysiske eksperiment til medisinske applikasjonar.
Moderne fysiske eksperiment produserer så store mengder data at dei første analysane må gjerast allereie før signala er ute av detektorsystemet. Nye detektorar må vere i stand til å utføre svært kompliserte oppgåver samtidig som dei tek imot data. Studentane ved forskarskulen er med i utvikling av intelligente detektorar for partikkelakseleratoren ved Brookhaven National Laboratory og LHC-akseleratoren ved CERN, som er under bygging.
Forskarskulen er eit samarbeidsprosjekt mellom UiB, UiO og universiteta i Heidelberg og Mannheim. Dette var naturleg mellom anna fordi desse institusjonane allereie har samarbeidsprosjekt gåande.
Utvikler instrument for ALICE
No er det først og fremst bygginga av LHC-akseleratoren som driv detektorutviklinga framover.
– Men historia viser at slik teknologi etter kvart dukkar opp i industrielle samanhengar, og vi vonar at detektorane får eit vidare bruksområde med tida, seier førsteamanuensis Joakim Nystrand ved Institutt for fysikk og teknologi.
Forskarar ved IFT har lang røynsle i å delta i store internasjonale prosjekt, og dette kjem no forskarskulen til gode.
– Vi er mellom anna involverte i å utvikle instrument for kjernekollisjonseksperimentet ALICE. Før vart kollisjonane registrerte i form av eit enkelt elektrisk signal. No skjer det mykje meir avanserte analyser på eit tidleg stadium. Systemet må sjølv ta avgjerder om kva som er interessante funn. Det er difor det blir kalla ”intelligente detektorar”, fortel Nystrand.
Fridom og fleksibilitet i forskinga
Detektorutvikling krev både god kjennskap til eksisterande detektorsystem og informasjonsteknologi, kjennskap til fysikken som detektorsystema skal handtere, og kjennskap til dataanalyse. Fagområde som mikroelektronikk, sensorteknologi, kjernefysikk, partikkelfysikk, romfysikk og informatikk er alle relevante. Dette gjev også doktorandane større fridom og fleksibilitet i forskinga. Stipendiatane som er med i forskarskulen, arbeider med ulike sider ved detektorutvikling, men møtest altså til internasjonale workshops der dei kan utveksle erfaringar og lære meir om bestemte tema.
IFT arbeider også med instrumentering som skal detektere høgenergetiske foton frå partikkelkollisjonar. Denne teknikken har også bruksområde i til dømes PET-skannarar. UiB og Haukeland Universitetssjukehus fekk nyleg ein slik skannar i gåve av Trond Mohn. PET (positron-emisjons-tomografi) er ein avbildingsteknikk som gjev store moglegheiter for diagnostisering og behandling av mange sjukdomar, til dømes kreft.
– PET-skannarar bygger på detektorteknologi som er utvikla for bruk i kjerne- og partikkelfysikken. Med basis i denne forskarskulen vil vi søke om å få SFF-status i detektorutvikling med medisinske applikasjonar, seier professor Dieter Röhrich, som er koordinator for den norske greina av forskarskulen.
– Vårt fokus er basalforsking, men det er bra at dei same teknikkane kan vere til nytte på andre område. Studentane ved forskarskulen har gode moglegheiter til å arbeide vidare med dei same teknikkane i andre samanhengar, når dei er ferdige med doktorgraden, hevdar han.