Verslag studiereis CERN Nederlandse hogescholen
Tekst: Marsha Wagner (Regieorgaan SIA), afdeling communicatie (Regieorgaan SIA) Foto’s: Hans Oerlemans (Hogeschool Utrecht), Bauke Kuiper (NHL Hogeschool) en Marsha Wagner 12 maart 2015
Doelstellingen studiereis Op 4 en 5 maart organiseerde het Nationaal Regieorgaan Praktijkgericht Onderzoek SIA samen met Nikhef en CERN een studiereis voor de Nederlandse hogescholen. Aan de reis lagen verschillende doelstellingen ten grondslag: 1. De instroom van Nederlandse hbo-stagiaires de komende jaren structureel verhogen en met elkaar van gedachten wisselen hoe deze ambitie door de hogescholen in nauwe samenwerking met Nikhef en CERN kan worden gerealiseerd. 2. Vanuit CERN worden in Nederland ambassadeurs gezocht binnen universiteiten en hogescholen. Het idee is dat deze ambassadeurs elkaar met enige regelmatig ontmoeten voor een netwerkbijeenkomst. 3. Daarnaast bood de reis een goede gelegenheid om het onderzoeksnetwerk (hogescholen en FOM-instituten), op het gebied van Advanced Instrumentation een stap verder te brengen.
Deelnemers Naast vertegenwoordigers van Regieorgaan SIA en Nikhef hebben 26 deelnemers (lectoren, onderwijsmanagers, docenten en stage coördinatoren) van 11 hogescholen deelgenomen aan de reis. De volgende hogescholen waren vertegenwoordigd: -
HZ University of Applied Sciences Saxion Fontys Hogescholen Hogeschool Utrecht Hanzehogeschool Groningen Avans Hogeschool Hogeschool van Arnhem en Nijmegen Windesheim Hogeschool Inholland NHL Hogeschool De Haagse Hogeschool
Op woensdag 4 maart vertrok de groep met het vliegtuig naar Genève. Na het inchecken in het hotel bood Regieorgaan SIA een diner aan waar Ineke van der Wal als delegatieleider een korte speech gaf over de doelstelling van de reis en over de fantastische kans die CERN kan bieden voor hbo-studenten. Sijbrand de Jong, lid van de CERN Contact Commissie, lichtte toe dat Nederland jaarlijks substantieel investeert in CERN. Echter, het aandeel hbo-studenten dat stage loopt bij CERN is hiermee niet in verhouding. Dat kunnen er veel meer zijn.
Presentaties CERN De volgende morgen vertrok de groep naar CERN. In de Cern Control Room werden een aantal interessante presentaties gegeven. Stan Bentvelsen, directeur Nikhef en hoogleraar ‘Collider physics LHC’ aan de Universiteit van Amsterdam presenteerde, de onderzoeksdoelstellingen achter CERN. CERN heeft tot doel het mysterie van de bouwstenen van het universum (4% kennen we, de rest nog niet!), de verdwenen antimaterie, de massa van elementaire deeltjes (Higgs?) en hoe het universum vlak na de oerknal eruit zag te ontrafelen. Een mooie presentatie werd gegeven door Rende Steerenberg, adjunct groepsleider en sectie leider ‘Proton Synchrotron Operation – Beams Department bij CERN’ over de Large Hadron Collider (LHC),’s werelds grootste en krachtigste deeltjesversneller. De missie van CERN: ‘push back the frontiers of knowledge’, ontwikkeling van nieuwe technologieën voor de versnellers en detectoren, wetenschappers en engineers opleiden voor de toekomst en mensen uit verschillende landen en culturen verenigen. Circa 3.000 wetenschappers onderzoeken bij CERN het Standaard Model met daarin alle tot nu toe bekende en voorspelde deeltjes (denk aan Higgs) die zich in een atoom (kunnen) bevinden. Het proces om tot een nabootsing van de ‘big bang’ te komen bestaat uit 4 fasen: Fase 1: Het proces begint met waterstof bestaande uit een elektron en een proton. In de Linac (Linear accelerator) worden de elektronen en de protonen gesplitst. De protonen zijn positief geladen deeltjes die met elektromagnetische velden zijn te versnellen. Ze bereiken ongeveer 1/3 van de snelheid van het licht voordat ze in de ‘booster’ komen. Fase 2: De booster is een soort van centrifuge waar de snelheid nog meer wordt opgevoerd met een elektromagnetische veld. Magneten zorgen ervoor dat de ‘protonenpakketjes’ in de juiste baan blijven. De booster versnelt de deeltjes naar een snelheid van 91,6 % van de snelheid van het licht. De pakketjes worden door de snelheid ingedrukt.
Fase 3: Als ze deze snelheid hebben bereikt gaan ze naar de proton synchroton (PS). Hier bereiken de ‘pakketjes’ 99,9 % van de snelheid van het licht. Doordat de protonen niet sneller kunnen gaan, neemt het gewicht toe tot 25x zoveel als in rust (door de toename in energie). Fase 4: Nu gaan ze in de super proton synchroton (SPS). Hier neemt hun energie toe van 25 JeV (elektronvolt) naar 450 JeV. Fase 5: De ‘pakketjes’ gaan naar de LHC van 27 kilometer lang die is aangelegd door Frankrijk en Zwitserland. De LHC bestaat uit 2 pijpen waar de protonen pakketjes in tegenovergestelde richting circuleren. Uiteindelijk zijn er 288 pakketjes die 11.000 keer per seconde de volledige afstand afleggen. De energie van de protonen neemt toe tot 11 terra eV en zijn dan 7.000 x zwaarder geworden dan in rust. Door magneten te koelen naar de temperatuur in het heelal worden de magneten supergeleidend. De magneten zorgen er uiteindelijk voor dat de protonen met elkaar in botsing komen. De baan die de deeltjes vervolgens afleggen na de botsing analyseren de wetenschappers met computers. De hoop is dat de baan van deze deeltjes een nieuw inkijkje geeft in de geboorte van ons universum, hoe het zich heeft ontwikkeld en hoe het zich gaat ontwikkelen in de toekomst.
Ingrid Haug, ‘section leader students en associates’ van de HR-afdeling, gaf een presentatie over het aantal Nederlandse studenten, dat stage loopt bij CERN en over de mogelijkheden die CERN biedt aan studenten: - uitdagende multidisciplinaire projecten in een wetenschappelijke en high tech omgeving; - internationale ervaring; - diverse cursussen, zoals taalcursussen, accelerator physics cursussen en technische cursussen - fijne omgeving voor wandelen en skiën Op CERN wordt een groot scala aan technologieën toegepast voor de uitvoering van de wetenschappelijke experimenten: - vacuüm en cryogenics - koeling en ventilatie - elektronica - elektriciteit - magneten - mechanica - materiaalkunde - radiofrequentie - besturingssystemen
-
veiligheid civiele techniek computing/IT
Hbo-studenten kunnen meewerken in een grote diversiteit aan projecten. Het belangrijkste is dat zij gemotiveerd zijn. Dat is nog belangrijker dan hoge cijfers. De presentatie van Ingrid geeft het aantal Nederlandse studenten en werknemers weer bij CERN. Dit aantal blijft ver achter bij het bedrag dat Nederland in verhouding tot andere landen investeert in CERN (circa 4% van de totale investeringen in CERN komt uit Nederland).
Rondleidingen Het tweede deel van de dag stond in het teken van rondleidingen bij de deeltjes detectorexperimenten: de Superconducting Magnet test facility, ISOLDE, de Anti proton Decelerator en het CryoLab. Bij de Superconducting Magnet test facility wordt onderzoek gedaan naar supergeleiding. Alle soorten magneten die worden gebruikt in de LHC kunnen hier worden getest.
De Isotope mass Seperator On-Line facility (ISOLDE) onderzoekt de eigenschappen van atoomkernen met toepassingen in fundamenteel onderzoek, astrofysica, materialen en life sciences.
Bij de Anti Proton Decelerator wordt onderzoek gedaan naar antimaterie en waar de antimaterie na de ‘big bang’ is gebleven.
Bij het Cryolab wordt onderzoek gedaan naar ‘superfluids’ voor de koelingcondities in de LHC. Een technische student en een promovendus gaven een presentatie over hun onderzoeksprojecten bij het Cryolab en hoe het is om onderzoek te doen als student bij CERN.
Quotes van de deelnemers Joris Lops & David Schweizer, NHL Hogeschool `Imposante faciliteit en cool programma.` Paul Sistermans, Hogeschool van Arnhem en Nijmegen `Zeer indrukwekkend om te zien. Hoop dat onze studenten naar CERN gaan.` Bauke Kuiper, NHL Hogeschool `Heel erg geslaagd. Voor mij als natuurkundige een snoepwinkel. Ook prettig dat er zo de tijd,werd genomen om dingen uit te leggen. Het aantal plaatsen voor NL stagiairs lijkt toch beperkt, maar ik ga kijken of ik studenten kan overhalen. Werktuigbouwers lijken op veel plaatsen welkom. Een goed beeld gekregen dat het niet perse om deeltjes- of experimentele fysici hoeft te gaan.` Sytze Verbeek, NHL Hogeschool `Heel leuk om mensen gepassioneerd over hun werk te horen praten. Opvallend ook dat jonge vrouwen zich aangetrokken voelen tot natuurkundig onderzoek en de techniek die daarbij hoort. Dat ben ik bij onze hogeschool niet gewend. De vele opstellingen vond ik indrukwekkend. Ik zal zeker onze studenten aanmoedigen te kijken op de website van CERN en te solliciteren. Een geslaagde studiereis!` Christien Lokman, Hogeschool van Arnhem en Nijmegen `Geweldige dag gehad. Indrukwekkend onderzoek en een inspirerende werkomgeving. Ik zou het wel weten als ik student was want dit moet wel een super ervaring zijn om hier je afstuderen te mogen doen. Ga het zeker onder de aandacht brengen bij de HAN.` Jojanneke de Koning, Hogeschool Inholland `Een indrukwekkend instituut waar een grote diversiteit aan mensen gepassioneerd onderzoek verricht. Het biedt kansen voor onze technische studenten om zich op het gebied van interdisciplinair en internationaal samenwerken verder te ontwikkelen. Een geslaagde reis.` Marlies van de Weijgert, Hogeschool Inholland `Het bezoek aan CERN was inspirerend, gezellig en zo interessant dat het haast overweldigend was. Ik kan me helemaal voorstellen dat onze studenten graag deel zouden willen uitmaken van een dergelijke groep enthousiaste onderzoekers. Hier valt veel te leren in een zeer inspirerende omgeving!` Hans van de Loo, Fontys Hogescholen `Een geweldige mooie en interessante stageplek voor onze studenten. De ambassadeursrol kan met verve vervuld worden.` Erik Lammers, Hanzehogeschool Groningen `Wat een leuke tour de CERN hebben we gehad. Een inspirerende en uitdagende omgeving voor studenten en eigenlijk ook voor onszelf. En ook de organisatie was top; ik heb de koffie bijna niet gemist!` Jacqueline van Erp, Fontys Hogescholen `Fijne dag, gave stagekansen voor onze studenten gezien.` Hans Oerlemans, Hogeschool Utrecht `Het doel van het bezoek is voor mij helemaal bereikt. Ik weet dat er voor studenten mooie mogelijkheden liggen en goede voorzieningen zijn. Beschouw mij gerust als een ambassadeur.`
Edward Mouw, HZ University of Applied Sciences `CERN is de snoepwinkel voor technici uit vele disciplines. Dit ga ik overbrengen aan onze studenten. Dank aan de organisatie voor dit initiatief.` Paul van Hal, Avans Hogeschool `Ik ga vertellen dat voor goede en enthousiaste studenten CERN een fantastische kans kan bieden om zich te ontwikkelen.` Margie Topp, Windesheim `Extreme Science! Heb een geweldige dag gehad waarbij we een goed beeld hebben gekregen van hoe het bij hen werkt! We gaan het doorvertellen heel erg bedankt.` Do Blankestijn, Hogeschool Utrecht `CERN staat voor extreme engineering met gedreven wetenschappers. Een uitdagende en inspirerende omgeving voor onze studenten.` Nick Degens, Hanzehogeschool Groningen `CERN is een interdisciplinaire inspirerende omgeving, waar veel ruimte is voor de studenten en zijn of haar eigen inbreng. Hier kunnen wij als hogeschool alleen maar mooie mogelijkheden qua samenwerking voor verzinnen.` Ineke vd Wal, Windesheim `Deze reis is de start van een intensieve samenwerking tussen het HTNO en CERN. Een excellente plek voor excellente studenten en onderzoekers. Heel inspirerend.`
Organisatoren hbo-studiereis CERN CERN CERN is het Europese Laboratorium voor elementaire deeltjes fysica. Het voornaamste middel bij CERN om elementaire deeltjes en hun krachten te bestuderen is met behulp van experimenten bij de krachtigste versnellers ter wereld. Om de versneller en experimenten te bouwen moet voortdurend de technologische grens worden verlegd. Versnellers en experimenten kunnen technologisch op het moment dat ze worden voorgesteld nooit worden gemaakt, maar worden enige (of vele) jaren later toch gerealiseerd. Een van de recente grote wetenschappelijke doorbraken op CERN was de ontdekking van het Higgs boson, waarvoor in 2013 de Nobelprijs is teogekend. Een van de belangrijkste maatschappelijk in het oog springende innovaties van CERN is het World Wide Web. Meer informatie vindt u op www.cern.ch Rende Steerenberg; adjunct groepsleider en sectieleider ‘Proton Synchrotron Operation – Beams Department’ en samensteller programma op CERN
Nationaal Regieorgaan Praktijkgericht Onderzoek SIA Het Nationaal Regieorgaan Praktijkgericht Onderzoek SIA (Regieorgaan SIA) bevordert praktijkgericht onderzoek van hogescholen en de toepassing van de resultaten van het onderzoek door mkb en instellingen in de publieke sector. Het regieorgaan richt zich hierbij op het inventariseren, initiëren en versnellen van onderzoeksprogramma’s en op het delen van kennis en ervaring. Een van de regelingen die Regieorgaan SIA hiervoor inzet is RAAK. RAAK financiert onderzoek van hogescholen dat gebaseerd is op vragen uit de praktijk en dat uitgevoerd wordt samen met die praktijk. Regieorgaan SIA is onderdeel van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek. Meer informatie vindt u op www.regieorgaan-sia.nl Marsha Wagner; projectleider verkenning naar de samenwerking FOM instituten en hogescholen Judith Brouwer; management- en communicatie assistent
Nikhef Het Nikhef is het nationaal instituut voor subatomaire fysica. Het Nikhef fungeert als Nederlandse thuisbasis voor experimenten op CERN. Op dit moment wordt geparticipeerd in de LHC experimenten Alice, Atlas en LHCb. Daarnaast is Nikhef actief in astrodeeltjesfysica observatoria: Auger voor het bestuderen van de meest energetische deeltjes in ons heelal, KM3NeT voor het ontdekken van kosmische neutrino's, Xenon voor het ontdekken van donkere materiedeeltjes en Virgo voor het ondekken van zwaartekrachtsgolven, door de nationale bundeling van expertise is Nikhef een belangrijk centrum voor technische innovaties en een van de belangrijkste partners van CERN in het verleggen van technologische grenzen. Meer informatie vindt u op www.nikhef.nl Sijbrand de Jong; hoogleraar Experimentele Fysica aan de Radboud Universiteit Nijmegen en wetenschappelijke gedelegeerde van CERN Stan Bentvelsen; directeur Nikhef en hoogleraar “Collider physics LHC’ aan de Universiteit van Amsterdam, Patrick Werneke , groepsleider groep Mechanische Technologie
Delegatieleider: Ineke van der Wal, instellingsdirecteur Domein Techniek van de Christelijke Hogeschool Windesheim.
