Väitös
Tohtori

Väitös: Tutkimus tulevaisuuden hiukkaskiihdyttimien käyttövarmuudesta johti operaatio- ja luotettavuusmallintamisen kehittymiseen

Future Circular Collider (FCC) tutkimusprojekti kehittää vaihtoehtoisia korkean energian ja korkean luminositeetin kiihdyttimiä Large Hadron Collider LHC:n seuraajaksi Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskuksessa CERN:ssä.

Suunniteltava törmäytin tulee olemaan neljä kertaa suurempi kuin nykyinen LHC. Kiihdyttimen korkea käyttövarmuus on tärkeää, jotta tutkimusinfrastruktuuria voidaan hyödyntää tehokkaasti. Tämä tulee ottaa huomioon kiihdyttimen suunnittelun alusta alkaen fysiikan tutkimusohjelman onnistumisen takaamiseksi.

Diplomi-insinööri Arto Niemi kirjoitti väitöskirjansa Modeling Future Hadron Colliders’ Availability for Physics työskennellessään CERN:ssä. Tutkimuksessa selvitetään, mitkä tekijät vaikuttavat hiukkaskiihdyttimen käytettävyyteen ja miten ne voi ottaa huomioon käytettävyyttä mallinnettaessa. Väitöstutkimuksen avaintulokset ovat osa Future Circular Collider-konseptin tutkimusraporttia ja työ johti myös kahteen vertaisarvioituun julkaisuun.

Ensimmäinen julkaisu validoi Niemen mallinnustavan LHC:n operaatioista kerätyn datan avulla. Malli tehtiin tamperelaisen Ramentor Oy:n ELMAS-ohjelmistolla. Tämä alustava tutkimus motivoi CERN:n, Ramentor Oy:n ja Tampereen yliopiston välisen yhteistyöprojektin, jossa parannettiin mallinnustyökalun toiminnallisuutta, käytettävyyttä ja laskentatehoa.

Projekti johti uuteen OpenMARS-mallinnusmenetelmään, joka tukee yleisellä tasolla  operaatioiden ja käytettävyyden yhteismallinnusta. Menetelmä on dokumentoitu CERN:n raportissa ja vertaisarvioidussa julkaisussa. Niemi toivoo, että työn tuloksia voidaan hyödyntää teollisuuden projekteissa.

Diplomi-insinööri Arto Niemen väitöskirja tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa alkaen kello 12 keskiviikkona 17.4.2019 Festia-rakennuksen salissa FA032, Tampereen yliopiston Hervannan kampuksella, Korkeakoulunkatu 8. Vastaväittäjinä toimivat tohtori Annika Nordt (The European Spallation Source) ja apulaisprofessori Samuel Jean Bassetto (Polytechnique Montréal). Tilaisuutta valvoo professori Eric Coatanéa Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.

Väitöskirja on luettavissa verkossa osoitteessa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1057-8