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LASA - Laboratorio Acceleratori e Superconduttività Applicata
Sezione di Milano

Il L.A.S.A.


Eccellenza nelle Tecnologie per gli Acceleratori e la Superconduttività Applicata


A Segrate, alle porte di Milano, fa scuola da quasi trent’anni il LASA (Laboratorio Acceleratori e Superconduttività Applicata) dell’INFN, un centro d’eccellenza di livello internazionale in materia di tecnologie d’avanguardia per gli acceleratori di particelle.

Al LASA, da un'idea del Prof. Francesco Resmini (1938-1984), è stato realizzato il primo ciclotrone superconduttore europeo e terzo al mondo, che dal 1994 è impegnato ai Laboratori Nazionali del Sud dell’INFN in attività di ricerca e importanti applicazioni alla medicina.

Con lo sviluppo di tecnologie avanzate per la superconduttività, la criogenia e la produzione di campi elettromagnetici statici e a radiofrequenza ad alta intensità, il laboratorio ha favorito la crescita di competenze uniche, al servizio dello sviluppo di tecnologie innovative per i più grandi progetti internazionali di fisica delle particelle.



La missione primaria del LASA consiste oggi nello sviluppo di sistemi superconduttori per l’accelerazione delle particelle, con le cavità a radiofrequenza (RF), e per la guida dei fasci, con i magneti.

L’attività del LASA riguarda un ampio spettro di settori e tra le attività in corso, lo studio delle cavità superconduttive a radiofrequenza (SRF) per gli acceleratori è certamente una delle più promettenti. Inoltre, sempre nel settore della produzione di radiazione X per applicazioni multidisciplinari, il gruppo di ricerca sulle cavità RF è un punto di riferimento mondiale per la produzione di fotocatodi per sorgenti di fasci di elettroni ad altissima brillanza, che fornisce alle principali infrastrutture mondiali attive in questo campo. In questi ambiti sono in corso collaborazioni ai progetti XFEL ed ESS.


LHC (Large Hadron Collider)

Fondamentale il contributo al successo di LHC. Grazie all’attività del LASA, sono stati sviluppati, infatti, i primi prototipi dei dipoli superconduttori dell’acceleratore e del magnete toroidale dell’esperimento ATLAS, il più grande dei rivelatori di LHC. Il laboratorio milanese ha inoltre fornito e certificato il 50% del cavo superconduttore e realizzato le bobine superconduttrici dell’esperimento. Oggi, con il progetto MAGIX (Magneti Innovativi per i futuri acceleratori), il LASA è in prima linea nello sviluppo delle tecnologie per il futuro di LHC. MAGIX prevede la progettazione, la costruzione e il collaudo criogenico di prototipi dei magneti superconduttori per le regioni di interazioni del progetto HL-LHC (High Luminosity – LHC) il futuro acceleratore a elevata luminosità che seguirà l’ultima fase di attività di LHC.

  


XFEL (European X Free Electron Laser)

Il LASA coordina l’aspetto tecnico-scientifico della partecipazione italiana a XFEL, un’infrastruttura europea basata su una potente sorgente di raggi X, la cui costruzione è stata ultimata a settembre 2016, in avanzata fase di costruzione, che sarà attiva dal 2017 ad Amburgo, a disposizione dei ricercatori di tutto il mondo per la ricerca e le applicazioni multidisciplinari, in settori quali la fisica, la biologia, la medicina, la scienza dei materiali. Il LASA ha la responsabilità della realizzazione, con l’industria italiana, di metà delle 800 cavità superconduttive dell’acceleratore per elettroni, quasi la metà dei moduli criogenici che le contengono e il sistema di terza armonica per ottenere la corretta compressione di carica per aumentare la corrente del fascio.


ESS (European Spallation Source)

Il LASA è fortemente coinvolto nella progettazione e nello sviluppo delle cavità superconduttive per l’accelerazione di fasci di protoni per il progetto europeo ESS, la più potente sorgente di neutroni al mondo per la ricerca di base a applicata, in costruzione a Lund, in Svezia, che dovrebbe diventare operativa nel 2023.




ELI e EUPRAXIA

Come partner del progetto europeo ELI (Extreme Light Infrastrucure) ed EUPRAXIA, il LASA si occupa dell’applicazione degli acceleratori laser alla medicina, alla fisica nucleare, alla fusione inerziale, oltre che alla diagnostica avanzata per l'analisi delle proprietà dei materiali, attraverso lo sviluppo e la caratterizzazione di fasci di protoni generati da fasci laser di alta potenza.


APPLICAZIONI MEDICHE

Presso il Laboratorio di Radiochimica del LASA è presente una lunga tradizione legata allo studio dell’ottimizzazione della produzione di radionuclidi ad alta attività specifica per impieghi in Medicina Nucleare quali la radiodiagnostica e la radioterapia metabolica. Tale attività richiede l’impiego di macchine acceleratrici di particelle e vede oggi coinvolto il centro di produzione di radioisotopi ARRONAX a Nantes, Francia.


Sono inoltre in corso al LASA studi di nano-tossicologia per il monitoraggio dell’impatto delle nanoparticelle sulla salute dell’uomo, in collaborazione con il LENA (Laboratorio Energia Nucleare Applicata) dell’Università degli Studi di Pavia.


TRASFERIMENTO TECNOLOGICO

Negli anni, le competenze acquisite al LASA hanno portato allo sviluppo di numerose attività di fisica applicata e di trasferimento tecnologico.


DIVULGAZIONE

Infine il LASA è attivo nel campo della divulgazione sul tema della radioattività ambientale attraverso l’installazione presso le scuole di un laboratorio per misure di radioattività, all’interno di progetti finanziati dal MIUR (Ministero dell’Università e della Ricerca) mediante il PLS (Progetto Lauree Scientifiche) e dall’INFN.