Un cercetător brașovean, contribuție la cel mai mare experiment de fizica particulelor din lume

Munca lui Ștefan Popa, asistent cercetător la Institutul de Cercetare ale Universtății Transilvania, va fi parte din cel mai mare experiment de fizica particulelor din lume. Cel de la acceleratorul de particule de la Geneva. Vorbim despre câteva mii de Cip-uri, gândite de Ștefan Popa și colegul cu care a făcut echipă, Radu Coliban, coordonați de profesorul Mihai Ivanovici.

Totul a început, însă, în urmă cu 9 ani, pe când Ștefan Popa era încă student în anul 3, la Facultatea de Inginerie Electrică și Știința Calculatoarelor, de la Universitatea Transilvania și studia circuite integrate. Ulterior, echipa lui Ștefan a început să lucreze la aceste circuite integrate – CIP-uri, iar munca sa a fost rezumată într-o lucrare de doctorat premiată luna trecută la ATLAS Thesis Awards 2021.

Lucrarea lui Ștefan Popa chiar așa este intitulată „Circuitul integrat ROC pentru experimentul ATLAS de la LHC”.

“Am pornit de la niște specificații care ne-au fost livrate de cei de la Geneva, după care am proiectat, am simulat (...) foarte multe verificări, foarte multe simulări și 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 plăcuță de testare pe care CIP-ul fabricat urmează să fie montat și să verific că funcționează, că produsul fabricat corespunde cu ce am simulat eu pe calculator”, a spus Ștefan Popa, asistent cercetare în cadrul Institutului de Cercetare-Dezvoltare al Universității Transilvania.

În paralel, și cei de la CERN, de la Geneva, au făcut verificări, precum și cei de la Universitatea din Michigan, SUA. De asemenea, a fost testat, de către Ștefan Popa în condiții de radiație nucleară la Institutul Demokritos din Atena, Grecia. O singură greșeală în proiectare, în termeni de cipuri, înseamnă milioane de dolari. Era nevoie să fie clar că acel cip funcționează conform specificațiilor, iar dacă această condiție era îndeplinită, putea fi produs în masă. Ceea ce s-a și întâmplat.

“Este nevoie de aproximativ 4.900 de CIP-uri în Geneva să funcționeze concomitent. Asta însemnă că cel puțin 6.000 au fost fabricate, după care a trebuit să facem controlul calității. Fiecare CIP în parte a fost luat și testat să vedem că nu există vreun defect de fabricație. Am testat cel puțin 1.500 de CIP-uri. Au mai fost și alții pentru a valida în paralel CIP-uri și, ulterior, pe cele validate le-am trimis. Chiar anul trecut a fost instalat și în viitorul foarte apropiat acceleratorul o să fie repornit pentru că el are niște etape de pauză în care se fac upgrade-uri și reparații, 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 și CIP-ul nostru de la Brașov, 4.900 de bucăți vor fi folosite pentru a face acele măsurători”, a adăugat Ștefan Popa.

Circuitul integrat este o realizare din cadrul proiectului național intitulat „Experimentul ATLAS de la LHC”, coordonat de către Institutul Național pentru Fizică și 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 aceștia, peste 1000 de studenți sunt implicați în dezvoltarea detectorului, achiziția și analiza datelor.