Il gruppo Superconduttività RF partecipa alla realizzazione di acceleratori superconduttivi da oltre 30 anni, a partire dagli anni 80 con l’impegno per l’estensione in energia del collisore LEP al CERN per la fisica subnucleare, fino alla attuale fornitura di importanti componenti per gli acceleratori delle due grandi infrastrutture Europee XFEL e ESS dedicate allo studio delle proprietà della materia con fotoni e neutroni.
Core expertise del gruppo è la progettazione, realizzazione e caratterizzazione delle prestazioni previste durante la loro operazione, di sistemi acceleranti superconduttivi a radiofrequenza.
La tecnologia superconduttiva, grazie ai vantaggi offerti dalla drastica riduzione delle perdite ohmiche nelle strutture acceleranti, consente di realizzare acceleratori di particelle che producono impulsi di particelle con caratteristiche di intensità, qualità e struttura temporale altamente innovative. Grazie alla superconduttività si aprono nuovi orizzonti di conoscenza sia per le infrastrutture per la ricerca di base che per quelle per analisi, dedicate alla comprensione del mondo che ci circonda. Raggi X prodotti da acceleratori per elettroni superconduttivi come XFEL o impulsi di neutroni prodotti da acceleratori per protoni superconduttivi come ESS consentiranno di produrre immagini tridimensionali del nanomondo, filmare la dinamica delle reazioni chimiche, indagare la struttura dei materiali a livello atomico/molecolare e studiare la materia in condizioni estreme come quelle che si verificano all'interno di pianeti e stelle.
Nel corso degli anni il gruppo ha progettato e realizzato con industrie ad elevate tecnologia svariati tipi di cavità superconduttive in niobio per diversi progetti, e criomoduli per la loro operazione. Le strutture sono state poi misurate nei criostati verticali della area sperimentale del LASA, che consente l’operazione in un ampio spettro di frequenze (350-800 MHz, 1.3 GHz, 3.9 GHz) e temperature fino a 1.6 K. Per i progetti di maggiori dimensioni (XFEL ed ESS) il gruppo ha affrontato il necessario technology transfer per la loro realizzazione su scala industriale e ha seguito i componenti prodotti fino all’operazione nelle facility.
Il know how del gruppo copre ogni aspetto dei sistemi acceleranti RF superconduttivi, dalla progettazione alla operazione in un acceleratore.
Il tunnel dello European XFEL
Un viaggio nel tunnel dello European XFEL dopo il completamento dell'installazione dell'acceleratore, che ha una lughezza di 1,7 km, e delle linee di raggi X. Circa la metà dei 100 moduli superconduttivi acceleranti sono stati realizzati in Italia, tramite il contributo In-Kind di componenti al progetto gestito dall'INFN-LASA.
