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28/02/2016

L’ultra-alto vuoto Agilent aiuta la ricerca internazionale

Un contributo alle scoperte più recenti, dalle Onde Gravitazionali di LIGO e VIRGO al Bosone di Higgs del CERN.

 La Agilent Vacuum Products Division, in passato Varian Vacuum, produce pompe e sistemi per alto e ultra-alto vuoto, e fornisce i maggiori centri di ricerca internazionali: praticamente ogni acceleratore di particelle esistente è equipaggiato con pompe da vuoto Agilent e nel corso degli anni gli specialisti dell’azienda hanno sviluppato vere e proprie collaborazioni scientifiche con i ricercatori, realizzando spesso soluzioni ad hoc per grandi progetti.
Infatti, le pompe prodotte dalla Agilent nello stabilimento di Leinì (Torino) sono utilizzate per mantenere le condizioni di alto e ultra-alto vuoto indispensabili al funzionamento degli acceleratori di particelle, nonché di molti altri macchinari, e alla realizzazione di svariati esperimenti scientifici. Il CERN, centri come il LIGO - Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory negli Stati Uniti, e VIRGO in Italia, utilizzano già da tempo i prodotti della Divisione Vuoto dell’Agilent.
La recentissima rilevazione diretta delle onde gravitazionali teorizzate un secolo fa da Einstein, apre un nuovo capitolo dell’astrofisica, ed è stata possibile anche grazie al contributo dei sistemi per la creazione dell’ultra-alto vuoto di Agilent. Gli interferometri che hanno misurato le increspature spazio-tempo causate dal passaggio delle onde gravitazionali dovute a sorgenti cosmiche come la fusione di due buchi neri, utilizzano, infatti, speciali pompe ioniche, progettate e prodotte da Agilent, che hanno fornito le condizioni di vuoto ideali per il successo dell’esperimento.
La creazione di un ultra-alto vuoto pulito e privo di fluttuazioni, con funzionamento affidabile e continuo, e totalmente esente da vibrazioni, rappresenta un must assoluto per questi rilevatori lunghi alcuni chilometri, che devono lavorare senza interruzioni.
Un vuoto con queste caratteristiche è strumentale ed essenziale al corretto funzionamento dell’intero sistema: la sfida di soddisfare la richiesta di tutti i rigorosissimi requisiti necessari è stata affrontata e vinta da speciali pompe ioniche personalizzate, progettate e costruite da Agilent.
Quanto al CERN, ricorda Giampaolo Levi, Vice Presidente e General Manager di Agilent Technologies Vacuum Products, “Il nostro stabilimento di Torino è legato a doppio filo con questo grande centro di ricerca perché è stato costruito nel 1966 proprio per produrre le pompe ioniche destinate al CERN per il progetto LEP , allora in fase di allestimento”. Da allora la collaborazione è continuata negli anni e prosegue tuttora, tant’è che tutti gli esperimenti più recenti - compresi quelli relativi al Bosone di Higgs, dove è stata utilizzata strumentazione Agilent per le attività di monitoraggio e controllo, o al nuovo acceleratore lineare Linac 4 - utilizzano tecnologie Agilent.

A questo proposito, vale ricordare che l’acceleratore lineare 4 (Linac 4), progettato per accelerare gli ioni di idrogeno negativi e farli diventare la fonte di fasci di protoni per il Large Hadron Collider (LHC), accelererà gli ioni a 160 MeV per prepararli ad entrare nel Proton Synchrotron Booster, che fa parte della catena di iniezione LHC. Linac 4 accelera gli ioni d’idrogeno negativi, che alla fine si avvicinano alla velocità della luce. Ma affinché gli ioni possano viaggiare liberamente sono necessarie condizioni di ultra-alto vuoto: per realizzarle sono state scelte le pompe ioniche Agilent, come peraltro nella maggior parte degli altri acceleratori, sia del CERN sia di altri laboratori in tutto il mondo.
Le applicazioni della tecnologia dell’ultra vuoto sono comunque molto più vicine alla vita quotidiana di quanto gli esempi precedenti potrebbero far pensare, perché le pompe ioniche Agilent forniscono le condizioni ottimali di ultra-alto vuoto pulito per molte altre applicazioni in tutto il mondo, compresa l’area sanitaria.
Basti citare il CNAO, Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica di Pavia, una struttura clinica innovativa e tecnologicamente avanzata per il trattamento, tramite protoni e ioni di carbonio, di tumori radio-resistenti o inoperabili. Tale terapia ha ottenuto ottimi risultati clinici, superiori rispetto alla radioterapia tradizionale, in termini di sopravvivenza ed efficacia nella distruzione delle cellule tumorali, e con minori effetti collaterali.
Il sincrotrone del CNAO, uno dei cinque centri nel mondo in grado di fornire ioni di carbonio, le particelle più potenti per il trattamento dei tumori è stato, appunto, progettato e costruito specificamente per il trattamento dei tumori.
Il sincrotrone del CNAO è stato realizzato in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, il CERN di Ginevra e altri istituti ed università nazionali e internazionali.

Link di approfondimento:

http://www.vacuum-choice.com/section/see-agilent-varian-ion-pumps-at-ligo-usa

https://www.ligo.caltech.edu/news/ligo20160211

http://www.vacuum-choice.com/section/see-agilent-varian-ion-pumps-at-cern-switzerland

http://home.cern/about/accelerators/linear-accelerator-4

http://www.vacuum-choice.com/section/see-agilent-varian-ion-pumps-at-cnao-italy

http://fondazionecnao.it/it/

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