Kjell Johnsen (1921–2007)

Kjell Johnsen () var ein norsk fysikar og professor ved NTH.

Karriere
Han tok artium ved Fana gymnas i 1941 og studerte til sivilingeniør ved NTH i Trondheim. Allereie i doktorgradsarbeidet sitt ved Chr. Michelsens Institutt i Bergen studerte han dei fysiske og matematiske eigenskapane til ladde partiklar sine individuelle og kollektive rørsler og akselerasjonen deira.

Han vart av Odd Dahl frå Bergen og ein av opphavsmenn til CERN vald til å ta del i dei innleiande studium av akseleratorar for det framtidige europeiske laboratoriet CERN i Genève. Han slutta seg til CERN i 1952, to år før organisasjonen vart offisielt oppretta.

I mai 1952 hadde det mellombelse rådet til CERN avgjort at CERN skulle byggje ein høgenergiakselerator etter modell av 2 GeV Cosmotronen ved Brookhaven (USA), men med energi 10 GeV. Ein ekspertgruppe vart sett saman med Hannes Alfen (Sverige), Odd Dahl (Noreg), D.W. Fry (Storbritannia), W. Gentner (Tyskland), F. Goward (Storbritannia), Kjell Johnsen (Noreg), F. Regenstreif (Frankrike), C. Schmelzer (Tyskland) og Rolf Widerøe (Sveits og Noreg). I august 1952 drog Dahl, Goward og Widerøe til Brookhaven for å diskutere med Cosmotron-ekspertane, men vart i staden presentert for ein revolusjonerande og ny akseleratorteknologi som tidlegare aldri var vorte utprøvt. Ved å nytte alternerande og særs sterke magnetfeltgradientar kunne ein oppnå ein mykje betre fokusering av partikkelstrålen og med det mykje høgare partikkelenergiar for same magnetmasse. Odd Dahl lét seg ikkje be to gonger, og etter diskusjonar med oppfinnarane Ernest Courant, Stanley Livingston og Hartland Snyder, avgjorde han seg for at dette skulle bli den nye akseleratoren til CERN. Om dette lukkast, ville CERN få verda si sterkaste og mest avanserte akselerator, noko som ville gje det nye laboratoriet eit forsprang i startfasen i tilhøve til dei andre store akseleratorlaboratoria.

Odd Dahl klarte å overtale CERN-rådet som i oktober 1952 vedtok å byggje ein slik akselerator, ein Proton Synkrotron (PS) på ca 30 GeV.

Eit av hovedproblema var at dei særs sterke magnetfeltgradientane, kravde at både magnetkonstrukjonen og plasseringa av magnetane måtte utførast med ein presisjon som overgjekk alt ein tidlegare hadde freista. Det var under arbeidet med den nye akseleratoren at Kjell Johnsen utvikla seg til å bli ein av dei fremste ekspertane i verda, og bidraga hans var av vesentleg tyding når PS kom i gang mot slutten av 1959. Det var først ni månader seinare at Brookhaven fekk ferdig den nye maskina si basert på det same konseptet. PS er framleis arbeidshest nummer ein i CERN og fungerer no som injektor i kjeda av større akseleratorar, og PS-teknologien er no brukt i alle større akseleratorar.

I 1966 bestemde CERN å byggje ein dobbel protonring, kalla Intersecting Storage Rings (ISR), der protona sirkulerer i motsette retningar og blir ført til å kollidere front mot front. Ein slik maskin ville gje høve til å nå opp i mykje høgare kollisjonsenergiar enn det som kunne oppnåast i andre akseleratorar. Kjell Johnsen tok på seg leiaransvaret for prosjektet, som vart fullført med suksess i 1971. Dette var lenge den einaste akseleratoren av slaget sitt i verda, men vart seinare etterfølgd av andre både på CERN og ved andre laboratorium. Med denne suksessen var det klårt at Europa og CERN var i ferd med å vinne tilbake hegemoniet i akseleratorbasert fysikk; ikkje berre kunne ein no ved CERN drive forsking ved høgare kollisjonsenergiar enn noko anna stad, men teknologiutviklinga i samband med ISR danna grunnlaget for seinare akseleratorar både ved CERN og andre laboratorium. Det var dette som gjorde det mogleg for CERN 10 år seinare å byggje den første maskina si med kolliderande strålar av proton og antiproton, og som førte til oppdagingar løna med Nobels fysikkpris i 1984 til Carlo Rubbia og Simon van der Meer.

Forskings- og utviklingsarbeidet i samband med PS og ISR er grunnlaget for at CERN kunne bygge Large Hadron Collider med energiar på 7 TeV, 230 gonger høgare enn ISR, og som gjer dette til den leiande akseleratoren i verda, for mange år framover.

I 1990 vart Kjell Johnsen løna med Robert R. Wilson-prisen sin.org/program sine/honors/prizes/wilson.cfm  for akseleratorfysikk.

Noreg, som aldri har hatt ein eigen tradisjon for akseleratorbygging, har fostra tre av dei fremste pionerane i verda gjennom alle tider: Rolf Widerøe er av mange karakterisert som opphavsmannen til dei fleste typane akseleratorar. Odd Dahl, som vart gjeven tilnamnet eventyrar og trollmann, hjelpte Johan Holtsmark til å byggje den første akseleratoren i Norden, ein Van de Graaf-generator, ved NTH (1933–1937), og var han som pressa igjennom kva for ein akselerator CERN skulle byggje, og Kjell Johnsen var hovudansvarleg for at planane med PS og ISR i det heile lét seg realisere.

Kjell Johnsen vart kalla til professor ved NTH og var òg professor 2 ved Universitetet i Bergen. På CERN tok han initiativet til skipinga av den europeiske skulen i akseleratorfysikk der ingeniørar og fysikarar lærer avansert akseleratorteknologi som blir nytta i så vel forskingslaboratorium som i industri og medisin. Han deltok òg i mange internasjonale komitear, der den faglege innsikta hans og internasjonale visjonar kom til nytte.

Kjelder

Denne artikkelen bygger på «Kjell Johnsen (1921–2007)» frå ,  den 22. februar 2013. 
 oppgav desse kjeldene:

Norske fysikarar
Norske fysikkprofessorar
Professorar ved NTH
Professorar ved Universitetet i Bergen
Norske sivilingeniørar
Folk frå Meland
Partikkelfysikarar
Norske kjernefysikarar
Folk tilknytte CERN