Отбор студентов в лабораторию перспективных технологий для установок и экспериментов мегасайенс

Лаборатория перспективных технологий для установок и экспериментов мегасайенс ЛФИ МФТИ начинает отбор студентов для проведения исследований.

Рассказываем о первых научных направлениях, для работы над которыми приглашаются студенты магистратуры, а также студенты бакалавриата, в этом году закончившие 3 или 4 курс. Студенты, прошедшие отбор, будут трудоустроены в лабораторию.

Руководитель направлений — Евгений Евгеньевич Перепелкин, доктор физико-математических наук, профессор. Для прохождения отбора необходимо отправить мотивационное письмо и CV на адрес pevgeny@mail.ru.

Научная работа в лаборатории позволит подготовить выпускную бакалаврскую или магистерскую работу, а в перспективе — и кандидатскую диссертацию.

Рассматриваются так называемые связанные системы (couple problem), в математическом описании которых участвуют несколько постановок задач из различных областей физики. Например, обмотка с током в сверхпроводящем магните. Процесс охлаждения обмотки приводит к ее деформации (уравнение теплопроводности). Изменение геометрии обмотки приводит к перераспределению магнитного поля, которое она создает (уравнения Максвелла). Магнитное поле приводит к возникновению силы Ампера, которая дополнительно деформирует форму обмотки. В результате, возникает задача расчета напряженно-деформированного состояния. При этом весь процесс может являться нестационарным.

Студентам необходимо знание уравнений математической физики, численных методов, программирование (С/C++, параллельное OpenMP/MPI/CUDA), умение работать с системами типа AutoCAD/SolidEdge, вычислительными пакетами типа ANSYS. Если у вас не хватает знаний и навыков, то приобрести недостающие можно в процессе работы в лаборатории.

Создание и оптимизация современных ускорительных комплексов, таких как коллайдеры, синхротроны и циклотроны, требует предварительного математического моделирования с высокой степенью реалистичности. Достижение такой цели возможно путем построения математической и компьютерной модели с учетом как можно большего числа параметров и деталей проектируемой установки. Каждый узел установки требует создания для него своей математической модели, которая из-за высокой степени нелинейности уравнений, описывающих ее, требует многократного тестирования в различных режимах. Помимо детальной проработки каждого узла необходима комплексная оптимизация всей системы, то есть выполнение сквозных расчетов динамики пучка, проходящего от точки инжекции до системы вывода.

Проектирование таких установок требует создания программных комплексов с современным графическим интерфейсом, совместимым с пакетами AutoCAD/SolidEdge. От студентов требуется умение разрабатывать программные интерфейсы, знание параллельного программирования. Если знаний и умений недостаточно, то восполнить пробелы можно в ходе работы в лаборатории.

Лаборатория создана в МФТИ совместно с ОИЯИ в рамках реализации проекта по теме «Разработка и создание современных экспериментальных станций источников импульсного или постоянного типа» (соглашение № 075−10−2021−115 от 13.10.2021 года), в целях реализации мероприятий Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019 — 2027 годы, утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 16 марта 2020 г. № 287 «Об утверждении Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019 — 2027 годы».

Лаборатория будет проводить фундаментальные и прикладные научные исследования в области физики, техники и технологий для установок и экспериментов мегасайенс, а также в смежных областях. Руководитель лаборатории — Темур Львович Еник, кандидат физико-математических наук.

Мы продолжим рассказывать о направлениях научной работы в лаборатории. Следите за нашими новостями в ВК и в телеграм-канале Физика микромира.