INFN - Sezione di Firenze - LABEC

Introduzione

LABEC, INFN di Firenze  

LABEC (Laboratorio di tecniche nucleari per l’Ambiente e i BEni Culturali) è un centro di riferimento per lo sviluppo di tecnologie basate sull’uso di acceleratori e di radiazioni ionizzanti e per le loro applicazioni principalmente in contesti ambientali e di studio del patrimonio culturale. Il Laboratorio è gestito insieme da personale dell’INFN e del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Firenze.  

Al LABEC è installato un acceleratore elettrostatico di tipo Tandem, acquistato all’inizio degli anni Duemila dalla High Voltage Engineering Europe, con tensione di terminale massima di 3 MV prodotta da un moltiplicatore di tensione di tipo Cockroft-Walton. Al Tandem sono installate tre sorgenti: due per la produzione di ioni a partire da materiale solido per mezzo di sputtering con ioni di cesio ed una per la produzione di ioni a partire da gas (idrogeno ed elio per produrre fasci di protoni e alfa, rispettivamente).  

Nell’ambito delle attività di CHNet (Cultural Heritage Network), la rete dell’INFN per i beni culturali di cui il LABEC è l’unità di coordinamento, in collaborazione col CERN è stato realizzato MACHINA, il primo acceleratore trasportabile per analisi IBA (Ion Beam Analysis) sui beni culturali. MACHINA è un acceleratore basato su cavità di quadrupolo a radiofrequenza progettate e realizzate al CERN e consente di produrre fasci di protoni da 2 MeV. MACHINA, che adesso è al LABEC, troverà la sua collocazione definitiva presso il centro di restauro dell’Opificio delle Pietre Dure a Firenze.  

Sito web: https://web.infn.it/labec/ 

Infrastrutture basate su acceleratori:

Facility all’acceleratore Tandem 

  • Linea per Spettrometria di Massa con Acceleratore (AMS) per determinare l’abbondanza di un isotopo raro rispetto agli isotopi stabili dello stesso elemento, riducendo enormemente le possibili interferenze dovute ad altri atomi e/o molecole con la stessa massa dell’isotopo raro.  
  • Linea di Ion Beam Analysis (IBA) con fascio estratto per misure sui Beni Culturali  
  • Linea di Ion Beam Analysis (IBA) con fascio estratto per misure di interesse ambientale  
  • Linea di Ion Beam Analysis (IBA) con microfascio esterno a scansione per imaging ad alta risoluzione spaziale (10 micron)  
  • Linea di fascio pulsato DEFEL (acronimo di DEFlettore ELettrostatico) per impiantazioni e test di rivelatori  
  • Linea di Ion Beam Analysis (IBA) in vuoto per misure di precisione con un ampio ventaglio di tecniche IBA  

Progetti Nazionali

  • MACHINA2 (Movable Accelerator for Cultural Heritage In-situ Non-destructive Analysis – 2) 
    Realizzazione della seconda versione di MACHINA, l’acceleratore trasportabile per applicazioni IBA (Ion Beam Analysis) sui beni culturali, commissionata a INFN dal Gran Sasso Science Institute (GSSI) con fondi PNRR .

Progetti PNRR

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Progetti/Collaborazioni Internazionali

Collaborazione col CERN per lo sviluppo di acceleratori compatti .

Progetti EU

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Progetti INFN CSN5

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PRINCIPALI COMPETENZE SPECIFICHE

  • Tecnologie di acceleratori lineari elettrostatici  
  • Tecniche di analisi composizionale di materiali basate su acceleratori, IBA (Ion Beam Analysis) e AMS (Accelerator Mass Spectrometry), principalmente su campioni di interesse per l’ambiente e i beni culturali  
  • Tecniche di irragiamento controllato con fasci ionici
  • Sviluppo di acceleratori compatti per la fisica applicata  

Contact Person: Mirko.Massi@fi.infn.it

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