CIP-uri de la Braşov, în acceleratorul de la Geneva

Cel mai mare experiment de fizica particulelor din lume, acceleratorul de particule de la Geneva, are şi o contribuţie braşoveană. Asta prin Universitatea Transilvania, Institutul de Cercetare-Dezvoltare. Concret, vorbim despre câteva mii de CIP-uri, gândite de Ştefan Popa, asistent cercetător în cadrul Institutului, şi colegul cu care a făcut echipă, Radu Coliban, coordonaţi de profesorul Mihai Ivanovici.
Totul a început, însă, în urmă cu 9 ani, pe când Ştefan Popa era încă student în anul 3, la Facultatea de Inginerie Electrică şi Ştiinţa Calculatoarelor, de la Universitatea Transilvania şi studia circuite integrate. Ulterior, echipa lui Ştefan a început să lucreze la aceste circuite integrate – CIP-uri, iar munca sa a fost rezumată într-o lucrare de doctorat „Circuitul integrat ROC pentru experimentul ATLAS de la LHC”. A fost premiată luna trecută la ATLAS Thesis Awards 2021.
„Am pornit de la nişte specificaţii care ne-au fost livrate de cei de la Geneva, după care am proiectat, am simulat foarte multe verificări, foarte multe simulări şi procese de validare după care, în 2016, pe 15 august a fost trimis la fabrică în California. Până a venit CIP-ul am ajutat la documentarea lui, după care m-am apucat să construiesc o plăcuţă de testare pe care CIP-ul fabricat urmează să fie montat şi să verific că funcţionează, că produsul fabricat corespunde cu ce am simulat eu pe calculator”, ne-a spus Ştefan Popa.
În paralel, şi cei de la CERN, de la Geneva, au făcut verificări, precum şi cei de la Universitatea din Michigan, SUA. De asemenea, a fost testat, de către Ştefan Popa în condiţii de radiaţie nucleară la Institutul Demokritos din Atena, Grecia. Era nevoie să fie clar că acel cip funcţionează conform specificaţiilor, iar dacă această condiţie era îndeplinită, putea fi produs în masă. Ceea ce s-a şi întâmplat.
„Este nevoie de aproximativ 4.900 de CIP-uri în Geneva să funcţioneze concomitent. Asta însemnă că cel puţin 6.000 au fost fabricate, după care a trebuit să facem controlul calităţii. Fiecare CIP în parte a fost luat şi testat să vedem că nu există vreun defect de fabricaţie. Am testat cel puţin 1.500 de CIP-uri. Au mai fost şi alţii pentru a valida în paralel CIP-uri şi, ulterior, pe cele validate le-am trimis. Chiar anul trecut a fost instalat şi în viitorul foarte apropiat acceleratorul o să fie repornit pentru că el are nişte etape de pauză în care se fac upgrade-uri şi reparaţii, după care urmează o perioadă în care se fac măsurători. Acuma o să treacă într-o etapă de măsurători când o să se ciocnească particule şi CIP-ul nostru de la Braşov, 4.900 de bucăţi vor fi folosite pentru a face acele măsurători”, a adăugat Ştefan Popa.
Circuitul integrat este o realizare din cadrul proiectului naţional intitulat „Experimentul ATLAS de la LHC”, coordonat de către Institutul Naţional pentru Fizică şi Inginerie Nucleară „Horia Hulubei” de la Măgurele.
Experimentul ATLAS este o colaborare care implică peste 5500 de cercetători din peste 180 de instituţii din întreaga lume. Dintre aceştia, peste 1000 de studenţi sunt implicaţi în dezvoltarea detectorului, achiziţia şi analiza datelor.