Skip to content
Home » Versnelleroperators: pijlers van de deeltjesfysica

Versnelleroperators: pijlers van de deeltjesfysica

    Illustration of accelerator operators in a control lab with Fermilab in the background

    Ondanks het feit dat versnelleroperators essentieel zijn om een ​​versnellerlaboratorium overeind te houden, is de rol buiten de natuurkunde grotendeels onbekend – zelfs voor de mensen die in de baan belanden.

    “Het was een soort functie die ik niet kende of waarvan ik niet eens wist dat die bestond”, zegt Judah O’Neil, die de afgelopen twee jaar bij het Fermi National Accelerator Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie heeft gewerkt.

    Bij Fermilab zijn versnelleroperators verantwoordelijk voor het onderhoud en de werking van de machines die nodig zijn om bundels deeltjes te leveren aan alle experimenten in het laboratorium.

    Het begint allemaal met de 500 voet lineaire versneller, of Linac, die operators gebruiken om een ​​straal protonen hun eerste kick te geven. Van de Linac gaat de protonenstraal naar de Booster, een cirkelvormige versneller van 1500 voet die de energie van de straal verhoogt. Van daaruit kunnen operators de straal naar verschillende delen van het complex richten, waaronder Fermilab’s neutrino- en muon-experimenten.

    Door protonen van de Booster naar een doel te sturen, kunnen operators bundels van energiezuinige neutrino’s creëren voor neutrino-experimenten. Operators kunnen in plaats daarvan ook een straal van de Booster overbrengen naar de 2-mijls-in-omtrek Recycler om de samenstelling te veranderen of muonstralen te produceren voor muon-experimenten. Door protonen over te brengen van de recycler naar de hoofdinjector, de volgende stap langs de lijn, kunnen operators de energie nog meer opvoeren. Ze gebruiken de hoofdinjector, ook 2 mijl in omtrek, om ‘s werelds neutrinostraal met de hoogste intensiteit te produceren voor neutrino-experimenten met een lange basislijn.

    Het PIP-II-bouwproject, dat momenteel aan de gang is, zal de mogelijkheden van het gehele versnellercomplex vergroten met een gloednieuwe 700 voet lineaire supergeleidende versneller.

    Dit alles, samen met het onderhoud van de afzonderlijke delen van het versnellercomplex, verloopt via de versnelleroperators in de hoofdcontrolekamer van Fermilab.

    Elke groep operators, onder leiding van een crewchef, roteert door dag-, avond- en nachtdiensten om de controlekamer 24/7 bemand te houden. “[Having rotating shifts] stelt je in staat om iedereen te leren kennen en ervaring op te doen op verschillende tijdstippen van de dag”, zegt O’Neil. “Je mag in de controlekamer zijn en met de experts praten, zien wat er aan de hand is en iedereen ontmoeten.”

    Werken in de controlekamer vereist dat operators multitasken. Ze moeten meerdere monitoren op hun individuele consoles in de gaten houden, samen met grotere schermen die de hele kamer een algemene systeemstatus en een weerradar weergeven, aangezien het acceleratorcomplex kan worden beïnvloed door stormen. Pieptonen en blips en andere geluidseffecten zorgen voor auditieve signalen die het geluid kunnen doorbreken van mensen die binnenkomen om toegangssleutels uit te checken, operators op de hoogte stellen van een probleem of gewoon even langskomen voor een snelle hallo. Als er iets misgaat, zijn de operators degene die het probleem gaan onderzoeken en ofwel het probleem oplossen, ofwel een hogere operator zoeken die dat wel kan.

    Operators leren niet van de ene op de andere dag hoe ze deze verantwoordelijkheden moeten beheren. Ze doorlopen een opleidingsperiode die de eerste twee jaar in het werk duurt.

    “Je krijgt de eerste maand niet eens een bemanning toegewezen omdat je net een initiële opleiding volgt”, zegt Laura Bolt, die sinds november 2021 operator is. “Het eerste tot twee jaar dat je ‘ Als je hier bent, is je primaire doel om die training af te maken en ook behulpzaam te zijn in de controlekamer.

    Zodra operators hun on-the-job training of OJT’s hebben voltooid, kunnen ze zich specialiseren in een specifiek gebied of helpen bij het opleiden van nieuwere operators.

    “Als je begint, ben je dingen aan het doen, maar meestal onder toezicht of je kijkt naar iemand die iets doet, zodat je leert hoe je het moet doen”, zegt Cassidy Mayorga, die al vier jaar operator is. “Dan verschuif je langzaam naar het zelf doen, en dan verschuif je naar het doen om andere mensen te leren.”

    Mayorga is lid van de opleidingscommissie en zorgt ervoor dat de opleidingsdocumentatie up-to-date is.

    Het voltooien van OJT’s omvat het bestuderen van instructiehandleidingen en het afleggen van schriftelijke tests, aangevuld met persoonlijke instructies van senior operators.

    Omdat een groot deel van de training van een operator voortkomt uit samenwerking en het opdoen van praktijkervaring met supervisie, had de pandemie een aanzienlijke impact op de hoofdcontrolekamer van Fermilab. De gebruikelijke drukte kwam tot stilstand toen operators zich aanpasten aan nieuwe schema’s en skeletploegen om sociale afstand mogelijk te maken. “Het was een grote aanpassing”, zegt Mayorga. “Het was erg stil en een beetje zenuwslopend.”

    Voor operators die tijdens de pandemie werden ingehuurd, gaven de geleidelijke opheffing van beperkingen en recentere terugkeer naar semi-normale dagelijkse activiteiten hen een nieuwe waardering voor de expertise van hun collega’s.

    “Het is heel goed om die gesprekken met de experts te hebben en veel mensen tegelijk in de controlekamer te hebben, want je krijgt verschillende meningen, je leert veel dingen”, zegt O’Neil.

    De operators zijn een diverse groep. Sommigen van hen wisten al van jongs af aan dat ze bij Fermilab wilden werken, anderen stuitten bij toeval op de functie. Er zijn schrijvers, zoals Bolt; amateurastronomen, zoals O’Neil; en Ultimate Frisbee-enthousiastelingen, zoals Mayorga. Velen delen minstens één interesse: videogames.

    Bolt, O’Neil en Mayorga zeggen allemaal dat operator zijn een geweldig beroep is voor diegenen die geïnteresseerd zijn in de praktische elementen van deeltjesfysica, inclusief diegenen die niet van plan zijn om het gebruikelijke pad te volgen, dwars door een doctoraat in de natuurkunde. “De coole factor van deze baan is gewoon buiten de hitlijsten”, zegt Bolt. “Dit is de perfecte plek voor niet-traditionele natuurkundestudenten.”