2021 JINR Grants for Young Scientists: Dmitry Fedoseev
We are completing the series of interviews with the winners of the 2021 JINR Grant Competition for Early-Career Scientists and Specialists and hope that it encouraged DLNP researchers to submit their applications for the 2022 Competition.
Dmitry Fedoseev, an electronic engineer of the Sector of Research Methodology of the DLNP Experimental Department of Particle Physics, is talking about his work and projects to be done under the grant.
— Дмитрий, расскажите, пожалуйста, немного о себе.
Я родился и вырос в Дубне. Знакомство с основами будущей профессии проходило, как и у многих моих коллег, в местном клубе юных техников (КЮТ), в число преподавателей которого входили и сотрудники ОИЯИ, готовые делиться бесценным опытом с подрастающим поколением. Моим наставником, заложившим фундамент профессиональных интересов, стал доктор технических наук Юрий Иванович Романов — высококвалифицированный специалист, автор ряда изобретений, талантливый, широко образованный человек. Под его мудрым руководством мы учились читать схемы, разбирали принципы работы разных механизмов, разводили и самостоятельно изготавливали печатные платы, собирали и настраивали свои электронные устройства.
После окончания средней школы я поступил в МИРЭА по специальности «Промышленная электроника». А вскоре, в 2006 году, будучи студентом начальных курсов, пришел на работу в ОИЯИ сначала в должности лаборанта, а спустя некоторое время стал инженером.
Дмитрий Федосеев | Фото Ирины Сидоровой
С самого начала трудовой деятельности в ЛЯП я занимался разработкой и изготовлением различных приборов, приспособлений и деталей, необходимых для проведения работ по тестированию и изучению характеристик ФЭУ, полупроводниковых фотодетекторов, а также детекторов частиц на их основе. Принимал участие в работах по созданию калориметра для COMPASS: от отработки отдельных технических решений, тестирования различных элементов конструкции, узлов, прототипов, до окончательной сборки детектора в ЦЕРН. Это требовало решения широкого круга задач — помимо работ по проектированию, выполнялось множество сопутствующих радиомонтажных работ, работ по изготовлению механических деталей, узлов стендов и детекторов. В том числе с использованием металлорежущих станков, навыкам работы на которых я обучался у квалифицированных специалистов наших мастерских. Несомненно, эти навыки являются серьёзным подспорьем как для инженера, так и для экспериментатора, занятого прикладными задачами, позволяя выполнять их на ином, более высоком техническом уровне.
Затем наш коллектив подключился к работам по детекторам для нейтринной физики, проектам JUNO, TAO, NOvA, DUNE. Было создано оборудование (сканирующие станции) для изучения зонных характеристик крупных, двадцатидюймовых ФЭУ для эксперимента JUNO. В рамках этой деятельности я занимался разработкой поворотной механической части, удерживающей ФЭУ, сканирующего узла, а также электронного оборудования для считывания сигнала, счёта импульсов, управления работой импульсных источников света, приводов и т.д. В настоящее время я участвую в работах по созданию светосчитывающей системы жидкоаргонных TPC для эксперимента DUNE, подготовке стенда для тестирования матриц SIPM для ТАО. Моя зона ответственности – front-end электроника системы считывания света. Основными элементами системы являются LCM – светособирающие модули, пластины с зафиксированными на них спектросмещающими волокнами. На поверхность волокон наносится покрытие из тетрафенилбутадиена (TPB) либо из аналогичного вещества, обеспечивающего возможность регистрации сцинтилляций, возникающих в жидком аргоне. Торцы волокон собираются в пучки и сочленяются с фотодетекторами – SiPM. Последние формируют электрические сигналы, поступающие на входы предварительных усилителей. Платы предусилителей размещены в непосредственной близости от светосчитывающих модулей и плат системы считывания заряда в камере с жидким аргоном, что накладывает жесткие требования по надёжности, габаритам и рассеиваемой мощности. Электрические сигналы от предварительных усилителей, пройдя через сборки микрокоаксиальных кабелей, поступают на входы основных усилителей с переменным коэффициентом усиления и далее на АЦП. Подготовленная в начале года 96-канальная система считывания света была успешно протестирована в составе прототипа Module 0. Работы по тестированию модуля были проведены в Бернском университете, после чего модуль переправили в Фермилаб. Сейчас ведётся подготовка усовершенствованного оборудования для следующего прототипа – Module 1. В дальнейшем наш коллектив планирует приступить к подготовке производства оборудования на 8000 каналов.
— Какие проекты и работы за прошлый и текущий год вы включили в заявку на грант?
В заявке на 2021 год были указаны работы по NOvA/DUNE и JUNO/TAO: они достаточно объёмные, будут продолжаться и в следующем году.
— Как вы оцениваете предварительные итоги работ по гранту на 2021 год?
Несмотря на то что нелёгкая эпидемиологическая обстановка внесла свои коррективы и порой приходилось прибегать к удалённой работе, предварительные итоги достаточно хорошие: тестирование ФЭУ для JUNO находится на завершающем этапе. Был собран собственный стенд для исследования работы светособирающих модулей и покрытий в жидком аргоне без отправки в Берн, смонтирован и протестирован первый прототип камеры Module 0. По результатам тестов были внесены необходимые доработки в конструкцию следующего прототипа – Module 1. Готовимся к новому тестированию.
— Планируете ли подаваться на грант 2022 года?
Да, я планирую подавать заявку на грант 2022 года. В планах проведение дальнейших работ по светосчитывающей системе ArgonCube – подготовке к производству front-end – электроники объемом 8000 каналов, участие в разработке и тестировании полноразмерных прототипов. Также планируется создание стенда массового тестирования матриц SIPM для проекта ТАО. Все эти работы, несомненно, потребуют серьезной инженерно-технической поддержки.
News of the laboratory
