Fra kjernefysikk til IT-utvikling

Rolf Nordhagen (1927-2013) var EDB-sjef ved universitetet 1974-1986. Her forteller han hvordan han oppdaget datamaskinenes potensiale som ung kjernefysiker på 1950-tallet.

Av Rolf Nordhagen

Rolf Nordhagen, portrett fra 1974. Ukjent fotograf/MUV

Under gjenreisningen etter krigen ble Institutt for Atomenergi opprettet, med oppbygging av en atomreaktor på Kjeller. Med et atomprogram trengte man kjernefysikere. På begynnelsen av 1950-tallet ble det opprettet stipendiatstillinger for kjernefysikere, og Fysisk institutt ved UiO fikk et tilbygg inne i Fysikkbygningen med  plass til en liten Van de Graaff-akselerator, og finansiering av en større.

I dette tilbygget ble det også plass til de første gruppene i Sentralinstitutt for industriell forskning, nå SINTEF Oslo. Datamaskinen Nusse ble også satt opp her hvor arbeidsmiljø med dagslys var ukjent. Forskning i kjernefysikk ble ledet av professor Roald Tangen og sivilingeniør Jacob Sandstad ledet et elektronisk laboratorium som bygget elektronikk for kjernefysikerne.

Seriekoplete flipflops

Ved elektronikklaboratoriet på Blindern var en av oppgavene å bygge pulstellere som kunne håndtere høye hastigheter. De ble kalt ”scalere” fordi tellehastigheten ble skalert ned trinnvis. Det ble brukt en elektronisk pulsteknikk som må ha vært den første bruk av digital elektronikk her i landet med seriekoplete ”flipflops”, ”ja-nei”-kretser. De flipper når en puls registreres og flopper tilbake ved neste puls, samtidig som kretsen sender en puls videre, det vil si teller ned med 2. Vi gjenkjenner datamaskinenes registre som håndterer pulser på lignende vis: Flipfloppene kan lagre ett bit.

Kjernereaksjon med radiorør og telleverk

Disse første kretsene trengte to radiorør for hvert trinn, dvs at en reduksjon på 128 trenger 8 par rør (8 bits). Den gang var dette et stort antall som stilte høye krav til størrelse på enhet, strømforsyning  og så videre. I disse første ”scalerne” ble det satt inn en liten lyskilde i hver krets, som lyste opp når kretsen slo over. Siste trinn drev et elektromagnetisk telleverk. Multiplisert med ”scaling”-faktoren gav telleverket antall pulser utløst av kjernereaksjonen. Intens lysaktivitet i lampene og bråk fra telleverket, viste at man hadde funnet et reaksjonsnivå.

Pulshøydeanalyse med digitalt minne

Fysisk institutts Van de Graaf-akselerator under bygging på midten av 1950-tallet. Ukjent fotograf/MUV.

Adskillig vanskeligere ble det når pulsenes størrelse, ”høyde”,  også skulle måles. Dette viste energien som strålingen etterlot i detektoren. Mye smart elektronikk ble prøvd ut. Jeg fikk ta hovedfag hos kjernefysikerne med en elektronisk oppgave. I samarbeid med Sandstad fant jeg en engelsk beskrivelse av en pulshøydeanalysator basert på bruk av digitalt minne. Det så vanskelig ut, men var fristende å forsøke. Hemmeligheten bak et slikt utstyr var minnet. I den tidlige datautviklingen slet man med å finne et egnet minne for hurtig inn/utlesning. Magnetiske trommer var populære. De var store og tunge med langsomme lesehoder og var lite egnet i et laboratorieinstrument. Den valgte løsningen hadde en ultralyddrevet kvikksølvsøyle.

Norges første display

Mens målingen foregikk kunne en se spektret bygge seg opp, noe ingen hadde sett før. Dette var trolig Norges første ”display”. Etter mye plunder fikk vi analysatoren i gang og i vellykket bruk til analyse av gammaspektre fra akseleratorbestrålte kjernereaksjoner. Dette var vår introduksjon til digital håndtering innen dette feltet.

Analyse på hjemmelaget datamaskin

Etter en doktorgrad ved syklotronlaboratoriet ved Universitetet i Liverpool og et opphold ved høyenergilaboratoriet CERN i Genève, vendte jeg tilbake til universitetet i 1958. Da vi skulle analysere de første vinkelfordelingsmålingene av gammastrålingen fra kjernenivåer i silisiumisotopen Si28 laget vi tabeller for mulige kjerneparametre, men selv etter måneders strev lyktes det ikke.

Vi samarbeidet med kolleger i Utrecht, hvor man lyktes i å programmere det fulle analyseprogrammet på en tidlig, hjemmelaget datamaskin. Denne ble plassert i stuen i et privathus universitetet eide. Inn- og utlesning var via hullbånd i teleprinterkoden Baudot. Minnet var et spesielt katoderør. Styringen var med en ringeskive til en telefon.

Ny æra

Resultatene ble helt annerledes enn det vi hadde prøvd tidligere. Nye målinger noen år senere viste at våre modeller for reaksjonene ble vesentlig ulike de vi tidligere hadde antatt. Uten støtte i dataanalysen ville vi ha famlet i blinde. I mellomtiden hadde jeg laget det samme analyseprogrammet på hullkort for en IBM 1620-maskin som universitetet installerte i 1962. Dette var mine første møter med den utrolige verdien av å kunne bruke datamaskiner. Min verden snudde!

 

Artikkelen er en forkortet versjon av en artikkel Nordhagen publiserte i Fra fysikkens verden nr 3, 2011.

Les hele artikkelen som PDF her

 

Av Rolf Nordhagen
Publisert 9. okt. 2013 12:50 - Sist endret 15. feb. 2017 14:16