Инженер лаборатории экспериментальной физики высоких энергий Владислав Борщь стал одним из авторов коллаборации CMS (Compact Muon Solenoid –компактный мюонный соленоид) на Большом адронном коллайдере (БАК) в Международной организации ядерных исследований (CERN). Авторство в эксперименте означает, что ученый имеет отношение к каждому открытию, сделанному в рамках эксперимента. Статус автора в CERN получают сотрудники, внесшие ощутимый вклад в эксперимент, это может быть разработка оборудования, программного обеспечения, физический анализ и другое. В настоящее время все сотрудники лаборатории ТГУ подтвердили свою компетентность для участия в этом мировом проекте.
Компактный мюонный соленоид – один из двух больших универсальных детекторов элементарных частиц на Большом адронном коллайдере (БАК) в Международной организации ядерных исследований (CERN). Он предназначен для поиска бозона Хиггса и «нестандартной физики», в частности, тёмной материи. Детектор расположен в подземном экспериментальном зале рядом с деревней Цесси на территории Франции недалеко от границы с Швейцарией. Около 3600 человек из 183 лабораторий и университетов из 38 стран, включая Россию, составляют коллаборацию CMS (Compact Muon Solenoid –компактный мюонный соленоид), которая построила детектор и в настоящее время работает с ним.
Владислав Борщь приехал в Томск из Казахстана, в 2017 году окончил бакалавриат ТУСУРа по специальности «Радиотехника», затем поступил в магистратуру этого же вуза по направлению «Беспроводные системы связи». Успешно окончив её в 2019 году, он начал работу в лаборатории экспериментальной физики высоких энергий ТГУ.
– Наша лаборатория вместе с лабораторией анализа данных в физике высоких энергий представляет ТГУ в международной организации CERN. Я и мои коллеги участвуем в нескольких экспериментах на БАК – ATLAS, TOTEM, CMS. Если говорить обо мне, я занимаюсь разработкой ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема) электроники, а также программного обеспечения для сбора и обработки данных детекторов, – рассказывает Владислав Борщь.
ПЛИС – довольно специфичный тип устройств обработки информации, отмечает Владислав. Такие устройства используются при обработке больших объемов данных в режиме реального времени – там, где обычные процессоры не справляются либо слишком дороги. ПЛИС, установленные в детекторах эксперимента TOTEM-PPS, пропускают через себя поток данных, сопоставимый со всеми остальными экспериментами на БАК, вместе взятыми. Каждый детектор Roman Pots передает несколько десятков гигабит данных в секунду, в зависимости от конфигурации. Вся электроника расположена непосредственно в туннеле БАК, в радиоактивной зоне.
– Что это означает? Первое – если что-то пошло не так, не получится нажать кнопку перезагрузки, нужно будет ждать следующей остановки БАК через несколько лет, – поясняет Владислав. – Это предъявляет особые требования к качеству исполнения электроники и ПО. Второе – оборудование работает в непосредственной близости (несколько миллиметров) от пучка с энергией в несколько ТэВ. Смещение грунта, инженерный просчет – и пучок энергии такой мощности просто уничтожит детектор. Третье – большая часть электроники должна иметь устойчивость к воздействию радиации и накопленной дозе. Часть оборудования уже имеет радиационную стойкость «от производителя». А все остальное изготавливается в CERN специально для эксперимента.
Всё оборудование и программное обеспечение проходят тщательные тесты и проверки как в специальных САПР (системах автоматизированного проектирования) для симуляций различного уровня, так и на тестовых стендах. Во всем этом, в том числе и в разработке, участвует лаборатория экспериментальной физики высоких энергий ТГУ, все сотрудники которой подтвердили свою квалификацию и достаточную компетентность для участия в проекте мирового уровня.