Från Luleå till CERN – Carol simulerar framtidens supraledande teknik

Simulerar nästa generations supraledande kablar

På CERN arbetar Carol med numerisk simulering av supraledande kablar som kan komma att användas i framtidens partikelacceleratorer och avancerade magneter. Fokus ligger på så kallade twisted stacked-tape cables (TSTC), en relativt ny kabelteknik där tunna supraledande band staplas och tvinnas för att klara extremt höga strömmar och magnetfält.

– Mitt arbete går ut på att förstå hur kablarna beter sig vid snabba elektromagnetiska förändringar, till exempel när strömmen pulserar eller om något oväntat händer i systemet, förklarar Carol.

Sådana snabba förlopp är kritiska att kunna förutsäga. Om en kabel tappar sin supraledning, en så kallad quench, kan konsekvenserna bli allvarliga i en accelerator där energinivåerna är enorma.

För att studera detta bygger Carol detaljerade 3D-modeller av kablarna och kör elektromagnetiska simuleringar med finita elementmetoden, med hjälp av Python och C++ samt verktyg som FiQuS, Gmsh och GetDP. En del av arbetet handlar också om att anpassa etablerade modeller för lågtemperatursupraledare till högtemperatursupraledande material, något som kräver både fysikalisk förståelse och numerisk precision.

– Det är utmanande, men väldigt stimulerande och kul, säger hon.

När teori blir verklighet

För Carol är en av de största drivkrafterna med tiden på CERN att få se hur teori omsätts i praktiken.

– Det är otroligt givande att uppleva hur matematik och fysik inte bara är något på papper, utan faktiskt driver utvecklingen framåt varje dag.

Hon lyfter också den öppna och kunskapsrika miljön som något särskilt. På CERN hålls ständigt seminarier och föreläsningar med forskare från hela världen, och utanför arbetet finns ett stort utbud av föreningar och aktiviteter, från skidklubbar till teknik- och intressegrupper.

– Man känner verkligen att man är en del av något större. Kollegorna är otroligt kunniga, engagerade och hjälpsamma. Det känns fortfarande lite overkligt att jag faktiskt är här.

Internationellt liv på och utanför CERN

CERN ligger precis på gränsen mellan Schweiz och Frankrike, och Carol har valt att bosätta sig på den franska sidan.

– Det är en väldigt internationell region, man hör alla möjliga språk överallt. Det finns en fin balans mellan stadsliv och natur, med bergen och sjön så nära. Det gör det lätt att kombinera arbete med friluftsliv eller stadspuls.

Atmosfären på CERN beskriver hon som både fokuserad och öppen, med en stark kultur av samarbete och kunskapsdelning, oavsett bakgrund eller position.

”Sök! Det är en fantastisk möjlighet”

Intresset för CERN väcktes redan under Carols naturvetenskapliga basår, när en lärare berättade om sitt besök där. Redan då bestämde hon sig för att en dag söka när hon hade rätt kompetens.

Hennes råd till andra studenter som funderar på att söka är tydligt:

– Sök! Man behöver inte kunna allt från början. Det viktigaste är att vara nyfiken, engagerad och villig att lära sig.

Hon tipsar också om att vara tydlig med sina tekniska färdigheter i ansökan, till exempel programmeringsspråk och simuleringsverktyg, för att göra det lättare för handledare att se hur ens profil matchar deras behov.