Gli acceleratori, come l’acceleratore elettrostatico tandem da 3 MV e il nuovo acceleratore MACHINA sviluppato proprio dal LABEC, rappresentano il cuore delle attività del laboratorio.
L’acceleratore principale del LABEC è un acceleratore elettrostatico tandem da 3 MV come tensione di terminale. Il sistema è fornito di tre sorgenti indipendenti di ioni: due sono del tipo a sputtering con ioni cesio (una è esclusivamente dedicata alle misure di Accelerator Mass Spectrometry – AMS), mentre una è del tipo Duoplasmatron. Nella parte ad alta energia, sono installati sei diversi canali di misura dedicati a: AMS, misure di Ion Beam Analysis (IBA) sia in vuoto che con fascio esterno, per ambiente e beni culturali, e impiantazioni.
L’acceleratore con le diverse linee di fascio è costantemente aggiornato e modificato per ottimizzare i set-up sperimentali e adattarli alle diverse esigenze legate agli esperimenti e campagne di misura in atto.
Il LABEC si dedica anche allo sviluppo di macchine acceleratrici innovative, come MACHINA (Movable Accelerator for Cultural Heritage In situ Non-destructive Analysis), il primo acceleratore di particelle “trasportabile” dedicato ai beni culturali, progettato in collaborazione con il Cern di Ginevra e l’Opificio delle Pietre Dure di Firenze. La realizzazione di MACHINA è sostenuta da un progetto, di cui il LABEC ha il coordinamento scientifico, che è finanziato dal Ministero Università e Ricerca,.
Grazie alla caratteristica fondamentale della trasportabilità, MACHINA rivoluziona lo studio e la diagnostica preventiva dei beni culturali e aiuta esperti e ricercatori ad analizzare in modo non invasivo opere d’arte e reperti storici, compresi quelli inamovibili di grandi dimensioni, come gli affreschi, e quelli non trasportabili a causa delle fragili condizioni di conservazione.
L’acceleratore si basa sulla tecnologia di quadrupolo a radiofrequenza (HF-RFQ), già sviluppata al CERN. Tale tecnologia permette di realizzare una macchina estremamente compatta e relativamente leggera: circa 2 metri per 300 kg. Il LABEC si occupa in particolare di sviluppare le parti a bassa energia, con la sorgente e la sezione di iniezione, e ad alta energia, con la stazione di misura per PIXE (Particle Induced X-ray Emission), nonché tutti i sistemi di controllo dell’acceleratore.
