Daniele DE GRUTTOLA | Fisica Subnucleare - Misure Elettriche, Elettroniche e Nucleari - Risonanza Magnetica Nucleare (in collaborazione con INFN)

NEMES_Lab (Nuclear Electric Measurements & Electronics System Lab)

UNI EN ISO 9001-2008 (ISO 9001 -2008)

CERTIFICATO N° 297bSGQ05

Recapiti telefonici: (+39 089 96) 8278/ 8128/ 8129/ 8264

Esperimento ALICE-CERN

ALICE (A Large Ion Collider Experiment) è un esperimento allestito presso il grande acceleratore LHC del CERN di Ginevra e ha come obiettivo lo studio di collisioni tra adroni (protoni e ioni) ad elevatissima energia. Lo scopo principale dell'esperimento è lo studio della materia nucleare in condizioni estreme di densità e temperatura e in particolare lo studio delle proprietà del plasma di quark e gluoni (QGP). Il nostro gruppo (in collaborazione con il gruppo di Bologna, Kangnoong in Corea del Sud e ITEP di Mosca) ha avuto la completa responsabilità della progettazione e realizzazione dell'apparato sperimentale e provvede al funzionamento del rilevatore del tempo di volo (TOF). Tale rilevatore è fondamentale per l'identificazione di pioni, kaoni e protoni prodotti nelle collisioni. Nella fase di progettazione e realizzazione del rilevatore ALICE - TOF, il laboratorio NEMES ha contribuito allo sviluppo dell’elettronica di front-end e ai test delle FEA Controller (FEAC). Grazie alla messa a punto di un set-up automatizzato per le misure di qualità di queste schede, è stato possibile processare le quasi 600 FEAC usate per alimentare, impostare le soglie e leggere i parametri delle schede FEA di front-end, successivamente installate sui supermoduli del TOF.

Printed circuit board (PCB)

Il NEMES_LAB è dotato di strumentazione di supporto alla progettazione e realizzazione di sistemi embedded. Per la progettazione si utilizzano schede di sviluppo basate su memorie programmabili del tipo FPGA (Field Programmable Gate Array). Per la realizzazione fisica dei PCB (singolo e multistrato) abbiamo a disposizione tutta l'attrezzatura necessaria per:

• la fresatura delle piste (CNC);
• la metallizzazione dei fori passanti (tramite attacco elettrochimico);
• la realizzazione di circuiti multistrato;
• l'isolamento delle piste (Bromografo);
• la messa in opera di componenti SMD (Surface Mounting Device) e BGA (Ball Grid Array) con l'utilizzo di macchine semiautomatiche del tipo Pick and Place e forno a rifusione.

Inoltre il NEMES_LAB è dotato di due stazioni professionali di reworking per il montaggio e la sostituzione di componenti ad alta densità (BGA, μbga, smd) una ad infrarossi l'altra ad aria calda.

Elettronica Nucleare e Misure Elettriche

Il NEMES_LAB è attrezzato con strumentazione di precisione (certificato di taratura) per la misura di grandezze elettriche. Tale strumentazione e gestita da remoto tramite interfaccia Rs-232 o GPIB con appositi programmi LabVIEW. Gli strumenti di cui e dotato il laboratorio, oltre a quelli convenzionali come diversi oscilloscopi, svariate sorgenti di alimentazione, moduli NIM e VME con i relativi crates e interfacce per i più diversi utilizzi, sono i seguenti:

• Electrometer 6517a
• Picoammeter
• Probe Station (misura a quattro contatti);
• Test Fixture (misura di resistenza);
• Source Meter (corrente e resistenza);
• Resistenze di calibrazione con certificato;
• Sorgente di calibrazione per misure di tensione, corrente e temperatura con certificato;
• Analyzer 590CV (misure di capacita in funzione della tensione e del tempo).

Misure Ambientali

Il laboratorio dispone di alcuni strumenti per misure ambientali:

• Misuratore di umidità;
• Misuratore di spessori ad ultrasuoni;
• Camera climatica;
• Misura di acustica;
• Accelerometro;
• Gaussimetro;
• Misuratore della climatizzazione (Misura del flusso nei condotti di ventilazione e nelle cappe di aspirazione, misura della temperatura in laboratorio, misura dell'umidità nei processi produttivi, misura di pressione differenziale in camere bianche, del livello di comfort in ambienti sensibili).
• Spettrometro ottico;
• Termocamera;
• Termometro Infrarossi;
• Analizzatore di spettro.

Risonanza Magnetica Nucleare e Imaging da Risonanza Magnetica

(Collocazione: FSTEC-09PTE015)

Il NEMES_LAB è attrezzato con un moderno spettrometro NMR ASCEND 300WB della Bruker dotato di un magnete superconduttore di 7 Tesla. Tale strumento permette analisi di campioni allo stato liquido con un probe ad alta risoluzione, semisolidi con probe HRMAS, solidi con probe CPMAS, il tutto controllato in temperatura. Inoltre lo strumento è dotato di due probe per il micro-imaging NMR. La risonanza magnetica nucleare, utilizzando tecniche non-invasive e non-distruttive, vanta un campo di applicazioni molto ampio che può andare dalla fisica alla chimica, dalla medicina alla scienza dei materiali e l’ingegneria chimica, i beni culturali e la scienza dei materiali. In particolare nel campo della chimica degli alimenti si è registrato un sempre più frequente ricorso alle tecniche NMR sia a livello di ricerca sia nel controllo di qualità e dei processi industriali.