KWISP etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
KWISP etiketine sahip kayıtlar gösteriliyor. Tüm kayıtları göster
7
yorum

20 Aralık 2016 Salı

CERN'de CAST Deneyinden Son Haberler

CERN'den dönüşümün üzerinden aylar geçiyor ve düzenli yazdığım günlüklerin ardından araya epey bir 'sessizlik' dönemi girdi. Orada geçirdiğim verimli zamanlardan sonra geriye dönüp okuldaki asistanlık işleri, kendi aldığım dersler ve ülkede pek hissedilemeyen 'akademik atmosfer' nedeniyle bu süreçte üretebildiğim, biriktirebildiğim pek bir şey olmadığından kaçınılmaz bir sessizlikti bir taraftan da bu... Önümüzdeki ay CERN'e tekrar geri dönüyorum, bu vesileyle ufak ufak ısınma turlarına çıkıp 'CERN'de son zamanlarda neler oluyor?' temalı birkaç yazı paylaşmaya niyetliyim. İlki dahil olduğum deney CAST-CERN Axion Solar Telescope ile ilgili olacak.

Bugün CERN tarafından basın bildirisi ile duyurulan bir habere göre CAST deneyi ilk defa galaksi merkezindeki karadelik ve karadelikten gelebileceği düşünülen karanlık madde parçacıkları için gözlemler yaptı. CAST deneyi CERN'deki çarpıştırıcı deneylerinden farklı olarak Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndan artakalan bir süper mıknatısı Güneş'e doğrultarak, yüksek manyetik alan aracılığıyla karanlık madde ve karanlık enerji için önerilen sırasıyla axion ve chameleon parçacıklarını arıyor.


CAST deneyi veri alımı sırasında elde edilmiş hızlandırılmış bir görüntü. Teleskop yatay ve dikey eksende hareket ederek Güneş'i takip edebiliyor. (Kaynak: CERN)

Deneydeki son dönemlerdeki hazırlıklar bugün basın duyurusunda bahsi geçen, Güneş'in her yıl galaksimizin merkeziyle aynı doğrultuda konumlanmasını fırsat bilerek yapılacak gözlem ve aynı zamanda yazın hazır hale getirilmesinde benim de görev aldığım KWISP dedektörü ile ilk verilerin alınmasını kapsıyordu. İlki yani galaksi merkezi ile ilgili olanında, şu ana kadar CAST ile Güneş'in merkezinde oluştuğu düşünülen karanlık madde ve karanlık enerji adayı parçacıkların benzer süreçlerde galaksi merkezindeki karadelik etrafında da oluşabileceği, Güneş'in araya girmesiyle o yönden gelecek parçacık akısının Güneş'in kütlesi ile ilişkili 'kütle-çekim lens' etkisiyle oluşabilecek bir artış göz önüne alınıyordu. Güneş'in etrafındaki uzay-zamanı bükmesiyle oluşacak bu etkinin normalde merkezden gelecek parçacık sayısını bin kat arttıracağı düşünülmekte; o nedenle CAST ekibi bu olayı bir fırsata dönüştürme amaçlı teleskobu yani süper-mıknatısı bu hafta o yöne doğrultarak veriler aldı.

CAST deneyi sorumlu bilim insanları Konstantin Zioutas ve Giovanni Cantatore deney alanında poz veriyorlar (Telif  Hakkı: Maximilien Brice/ CERN )

Deneyin son dönemlerde ağırlık verdiği karanlık enerji adayı chameleon parçacıklarını tespit etmek için özel olarak tasarlanmış KWISP dedektörü de son birkaç gün içinde ilk verilerini almaya başladı. Bu dedektör içerisindeki ince bir zar ile Güneş'ten geldiği düşünülen chameleon parçacıklarının etkileşimini temel alarak oluşan kuvveti hassas bir şekilde ölçüyor. Bir bakterinin ağırlığı kadar küçük bir kuvvete kadar duyarlı bu müthiş alet optik bir mekanizma (Fabry-Perrot interferometresi) ve lazerle kontrol ediliyor. Yaz boyunca optik bir masada sistemini kurup testlerini gerçekleştirdiğimiz düzenek şu anda teleskobun üzerinde aktif olarak veri almaya başladı. Benim tez çalışmam da KWISP'in bir önceki versiyonu olan ve Michaelson interferometresi modunda çalışan hali ile geçen yıl alınan verilerin analizi üzerine. Ocak ayında tekrar CERN'e dönüp bu analizleri gerçekleştirip karanlık enerji adayı chameleon'lardan gelecek bir sinyal ile evrenin %70'inden fazlasını 'aydınlatmayı' umuyoruz :)

KWISP dedektörünün çalışma prensibini gösteren bir çizim. Ortada 20nm kalınlığında ince bir zar (mor), iki ayna arasına yerleştirilmiş ve Güneş'ten geldiği düşülen parçacıkların (yeşil) zarla etkileşerek zar üzerinde oluşturduğu gerilimi ölçen lazer sistemi (kırmızı) (Telif Hakkı: G. Cantatore)

CAST deneyi ile ilgili yazın CERN'deyken deneyin başındaki iki profesör ile yaptığımız kapsamlı röportajla birlikte ben ve danışmanımın hazırladığı detaylı yazılardan oluşan dosyayı bu ay Türk Astronomi Derneği Bülteni Gökyüzü'nde yaayınlıyor olacağız. İlgilenenler oradan daha detaylı bilgiler edinebilirler.

CERN'ün yayınladığı duyuru için tıklayınız.

CERN'de CAST deneyi ile geçen yaz gerçekleştirdiğimiz çalışmaları paylaştığım CERN Günlüklerine şu bağlantıdan erişebilirsiniz: CERN Günlükleri
2
yorum

27 Ağustos 2016 Cumartesi

CERN Günlükleri - Altıncı Hafta

Uzun ve yorucu bir haftayı geride bırakıp, arda kalanları yeni bir günlük yazısı olarak toparlamaya geldi sıra. Burada bulunduğum zamanın artık tam olarak yarısını bitirdim; başlangıç aşamasını tamamlayıp bana verilen işleri öğrenme faslını da geçip artık yavaş yavaş işlere doğrudan kendim dahil olabildiğim ve üzerinde çalıştığım analizlerin de sonuçlarını edinmeye başlayacağım bir döneme giriyorum. Oldukça yoğun geçen ilk zamanlarla yükselen iş yüküm önümüzdeki haftalarda en üst seviyeye çıkıp buradan ayrılacağım haftaya kadar beni epey bir oyalayacak.

Bu hafta KWISP dedektörünün optik sisteminin kurulmasına destek verdiğimiz proje sorumlusu İtalyan hoca tatilden geri döndü ve CAST Türkiye ekibinden diğer arkadaşım Aydın Özbey, ben ve Giovanni bütün hafta günün büyük bir kısmını deney alanında optik masa etrafında geçirdik. KWISP dedektörü karanlık enerji için önerilen 'chameleon' adlı parçacıkları tespit etmek için tasarlanmış, müthiş hassas opto-mekanik bir sensör. Temel olarak içerisinde yer alan çok çok ince bir zar üzerine parçacıkların etkileşimi ile etki eden momentum transferini, dolayısıyla kuvveti tespit ediyor. Zarın hareketini tespit etmek için de arka tarafta lazer tabanlı epey karmaşık bir  optik düzenek kullanılıyor. İnce yüzeyin yerleştirildiği içi vakumlanmış bölme (cavity) ile lazerin frekans olarak birbirine kilitlenmesi amaçlanıyor. Bu rezonans modundaki olası bir değişim gene lazer ile tespit edilerek ölçümler alınıyor. Dedektör elbette mıknatıs-teleskobun üzerine yerleştirilecek veri alımı sırasında ama şu anda yeni gelen bölme ve lazerin testleri için yerde kurulmuş bir optik masa üzerinde çalışıyoruz.


Üstte ben ve dedektör sorumlusu, aynı zamanda CAST'ın da önde gelen sorumlularından Giovanni Cantatore; altta İstanbul Ünv.'den makina mühendisi Aydın Özbey ve yine Giovanni çalışıyoruz


Kullandığımız lazerin ışınımı Gaussian şeklinde ve kaynaktan çıktıktan sonra dağılmaya başlıyor, bunu engellemek için öncelikle ışın yoluna kalın kenarlı ve ince kenarlı mercekten oluşan ufak bir teleskop yerleştirdik. Ardından bu ışınımı bir polarizasyon filtresinden geçirerek araya 45 derecelik aynalar ve irisler koyarak optik masa üzerinde yolunu takip ettik. Lazerin ışınımı kızılötesinde olduğu için tüm ayarlamaları yaparken özel bir dürbün ve kamera kullanıyoruz. Işığın her bir optik aygıttan geçerken olabildiğince masaya paralel ve aynı düzeyde geçtiğinden emin olabilmek için bir aynanın ayarı için bir saate yakın uğraştığımız oldu. En son olarak hedefimiz lazeri zarın olduğu bölmeye girip aynı yükseklikte çıktığından emin olmak. Ardından çıktığı noktaya bir fotodiyot ve kamera yerleştirip ölçüm almak.

Optik düzeneğimiz; üstteki kırmızı alet lazer, oradan çıkan ışın merceklerden geçip sol tarafta polarizasyonu ayarlanıp takip ediliyor.


İçerisine zarın yerleştirileceği bölme hazırlık aşamasında, daha içi vakumlanmamış durumda

Optik işiyle ilk defa uğraşıyorum; Boğaziçi'nde optiğe dair fizik bölümünde nedense ilginç bir umarsamazlık vardır, gerek ders anlamında gerekse de  laboratuarlar anlamında. Günümüzde deneysel fizikte hassas ölçümlerin hemen hepsinde lazerler artık standart hale gelmiş olsa da bölümdekiler lazer konusunu yokmuş gibi davranıyorlar. Düzgün bir optik dersi almamış olmamın eksiğini, deneydeki ölçüm prensibini kendi kendime çözmeye çalışırken fazlasıyla hissediyorum.
Konunun kendisi temel olarak ışığın incelenmesi olması itibariyle bende hep bir 'estetik' bir algı yaratmıştır. Keza altında yatan Elektromanyetik Dalga Denklemlerinin simetri özellikleri ve Feynman Lectures'dan okuduğum müthiş optik derslerinin bunda büyük katkısı var kaçınılmaz olarak. İşin teorisi bir yana, deneysel olarak da müthiş bir sabır, emek ve hassasiyet işi bu. Yukarıda bahsettiğim hassasiyette bir ölçüm yapmanız gerekiyorsa bir de vay halinize. Fakat hepsinin ötesinde astronomiden kalma alışkanlıklarımla mercekler, aynalar ve envaiçeşit ufak 'oyuncak' beni fazlasıyla iyi hissettiriyor onca zorluğa rağmen. Ayarlamalar yapılıp ölçümler alınmaya başladığında böylesi yenilikçi bir dedektörün ortaya çıkaracağı sonuçlar da katkımızın olacak olması da her zaman arka planda en büyük motive edici güç.

Bu hafta bu işlere paralel olarak bir de ATLAS TRT veri kalitesi uygulama nöbetim vardı. Her gün öğlene kadar deney alanında çalıştıktan sonra dönüp o gün incelenmesi için gelen verilere göz atarak olası problemleri test edip sorumlulara gönderiyorum. Şu anda işi öğrenme aşamasında olduğumdan raporlar asıl ATLAS ekibine değil, eğitimden sorumlu danışmanın ve bu işi uzun zamandır burada yapan bir kişiye gönderip geri dönüşler alıyorum. Eylülün ortasında ise tüm sorumluluğuyla ilk kez nöbet tutuyor olacağım. O hafta her gün gelen verileri detaylıca değerlendirip ATLAS veri sorumlularına kadar gün sonuna kadar raporlaman gerekiyor. O haftaki problemleri öğrenip tüm süreci takip edebilmen ve sonuçlarını sunmak için beş-altı tane toplantıya katılmak zorunda oluyorsun. Bakalım, uzun bir hafta olacak benim için.

Önümüzdeki hafta beş gün boyunca Almanya'da Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü (KIT)'nin düzenlediği GridK adlı bir okula katılıyor olacağım. Yüksek performanslı hesaplama ve modern bilgisayar mimarileri temelli veri analizi konularında birçok seminer ve uygulamanın olacağı bu okul arada bir nefes almak ve önümüzdeki yıl eğilmeyi planladığım istatistiksel analiz ve yapay öğrenme konularında benim için epey kafa açıcı olacak. Normalde Türkiye'de olsam bunun için öncesinde onlarca hazırlık yapıp, vize için uğraşmak gerekiyorken şimdi trene atlayıp birkaç saatte gidip kolaylıkla katılabiliyor olmak apayrı bir his. Hali hazırda Türkiye'de maruz kaldığımız zorluklara ve yokluğa rağmen başka bir yerde bambaşka bir dünya olduğunu hissettiriyor burada karşılaştığım her şey. Bu da onlardan sadece biri... Önümüzdeki haftaki günlükte bol bol hesaplama ve veri analizi konuşucağız!

Haftaya görüşmek üzere!

Paylaş!

 

Copyright © 2010 Gök Günce | Blogger Templates by Splashy Templates | Free PSD Design by Amuki