Opiskelijasta kylmäfyysikoksi
Valmistuin Jyväskylän yliopiston fysiikalta juuri vähän ennen joulua 2015. Aloitin opiskelut 2010 syksyllä nanotieteiden koulutusohjelmassa, jonka tarkoituksena oli yhdistää fysiikan, kemian sekä solu- ja molekyylibiologian opintoja ja keskittyä erityisesti nanoskaalan ilmiöihin. Opintojen aikana keskityin erityisesti fysiikkaan ja kemiaan. Maisterivaiheessa opiskelin materiaalifysiikkaa sekä menetelmäkursseja, kuten tyhjiötekniikkaa, litografiaa sekä mikro- ja nanovalmistusmenetelmiä. Tässä vaiheessa oli myös paljon nanotieteisiin erikoistuvia kursseja, jotka olivat usein yhteisiä kemian ja biologian opiskelijoiden kanssa. Gradututkimuksessa keskityin termodynamiikkaan ja työn aiheena oli valmistaa mikrokokoisia elektronisia jäähdyttimiä, jotka perustuivat elektronien tunneloitumiseen normaalimetallista suprajohteeseen ohuen eristekerroksen läpi. Näytteenvalmistus tapahtui puhdashuoneolosuhteissa käyttäen erilaisia litografisia menetelmiä. Valmistuksen jälkeen näytteille tehtiin mittauksia matalassa lämpötilassa, sillä näytteen suprajode täytyy saada suprajohtavaan tilaan, jotta jäähdytyspiiri voi toimia. Matala lämpötila saavutettiin helium-3 ja helium-4 isotooppien seoksen ominaisuuksiin perustuvalla jäähdytyslaitteella.
Maisteriksi valmistumisen jälkeen olikin aika lähteä vuodeksi armeijaan tammikuussa 2017, kun ei tullut sitä vielä aikaisemmin käytyä. Olin aikaisemmin kuullut kaverilta, että kansainvälisiin valmiusjoukkoihin haettiin fysiikkaa, kemiaa tai biologiaa osaavia ihmisiä vuoden koulutukseen puolustusvoimien kenttälaboratorioon. Pääsykokeiden jälkeen tuli tieto sinne pääsystä ja sitten olikin armeijapaikka tiedossa. Minut valittiin kenttälaboratorion fysiikan laboratorioon ja sen johtajaksi. Alun armeijan peruskoulutusten jälkeen aloimme keskittymään kiinnostavampiin asioihin ja koulutus koostui säteilyfysiikan perusteista ja säteilyn mittaamisesta. Tämä koulutus oli puolustusvoimien tutkimuslaitoksella Tampereen lähellä. Koulutuksen jälkeen pääsin mittaamaan gamma-, beta- ja alfasäteilyä näytteistä, joita näytteenottoryhmä oli keränny eri kohteista. Toimenkuvaan kuului myös tulosten analysointi, sillä tehtävänä oli määrittää, onko jollain alueella normaalista poikkeavaa säteilyä ja onko sitä mahdollisesti käytetty aseena. Näytteenotto- ja mittausprosessin täytyi olla myös hyvin dokumentoitu, sillä tuloksia täytyi pystyä käyttämään todisteina esimerkiksi Haagin tuomioistuimessa. Tämä armeija-aika huipentui yhteisharjoitukseen Ruotsissa, jossa teimme asiaan liittyen yhteisiä harjoituksia pohjoismaiden ja brittien vastaavien joukkojen kanssa.
Armeijan loppupuolella huomasin, että nyt olisi työpaikka avoinna Suomessa olevaan yritykseen, joka valmistaa heliumseoksen ominaisuuksiin perustuvia jäähdytyslaitteita. Näillä laitteilla näytteitä voi jäähdyttää jopa alle 10mK lämpötilan. Tämä on sama yleinen toimintaperiaate kuin laitteissa, joita olin käyttänyt gradutyöni aikana. Työpaikkailmoituksessa mainittiin myös, että työhön sisältyy paljon matkustamista asiakkaiden luokse. Tämä kuulosti mielestäni todella hyvältä, sillä kyseisessä työssä pääsisin yhdistämään kiinnostavan fysiikan osa-alueen ja matkustelun, joka on myös aina ollut itselle tärkeää. Haastattelujen jälkeen aloitin työt kyseisessä firmassa, BlueForsilla ja muutin samalla myös asumaan Jyväskylästä Helsinkiin, jossa työpaikka sijaitsee. Työhön haluttiin henkilö, joka on tarkka ja huolellinen ja joka pystyy sietämään kiirettä. Matalan lämpötilan fysiikan osaamisesta oli myöskin varmasti hyötyä.
Jäähdytyslaitteiden toimintaperiaate oli minulla jo tiedossa yliopiston kryogeniikan kurssilta ja gradutyöni takia, mutta uudessa työpaikassa oli silti paljon uutta opiskeltavaa. Tähän kuului varsinkin erikoistuminen juuri BlueForsin laitteiden käyttöön ja lisäksi laitteisiin on mahdollista asentaa monenlaisia mahdollisia lisäoptioita, kuten erilaisia mittausjohtoja, suprajohtava magneetti, nopea näytteenvaihtomekanismi jne. Lisäksi laitteita on useita eri malleja ja asiakas voi halutessaan myös kustomoida melkein mitä tahansa haluamaansa osaa laitteissa. Tämä tarkoittaa, että työ ei todellakaan käy tylsäksi, vaan jokainen päivä on erilainen. Vielä yli vuoden työskentelynkin jälkeen vastaan tulee uusia asioita. Työssä yhdistyy myös mielestäni sopivasti käytännön ”ruuvailu” ja fysiikan osaaminen. Välillä päivä kuluu kiinnittäessä mittausjohtoja kryostaatin sisälle, välillä taas pohditaan, miten eri materiaalien lämmönjohtavuus vaikuttaa koko systeemin toimintaan. Taustalla täytyy myös koko ajan olla ymmärrys siitä, miten jäähdytysprosessi toimii ja miten heliumin isotoopit käyttäytyvät systeemin eri osissa.
Lisänä jäähdytyslaitteiden rakentamiseen ja testaamiseen kuuluu vielä matkustus. Reissut ovat yleensä pituudeltaan noin viikosta jopa kolmeen viikkoon. Ne ovat melko kiireistä aikaa, mutta ainakin itse olen ehtinyt sopivasti myös tutustumaan lähialueen nähtävyyksiin niidenn aikana. Tätäkin juttua kirjoittaessani, olen juuri matkalla takaisin Suomeen useamman viikon reissulta Kiinasta. Asennusreissulla jäähdytyslaite asennetaan asiakkaan laboratorioon ja sille tehdään testijäähdytys. On kiinnostavaa nähdä, millaisissa paikoissa näitä laitteita käytetään, ja asiakkaat ovat usein myös innokkaita kertomaan omasta tutkimuksestaan. Asennuksen aikana hyvistä kouluttamistaidoista on myös hyötyä, sillä laitteen testaamisen lisäksi, asiakkaan täytyy myös ymmärtää miten laite toimii ja oppia käyttämään sitä itsenäisesti. Reissut ovat myöskin tärkeitä koko firman imagon kannalta, sillä sinä olet usein ainoa, joka tapaa asiakkaan kasvotusten.