Il progetto dell’acceleratore SuperB, che sarà realizzato entro cinque anni nell’area di Tor Vergata, si arricchisce di un competitivo Fel (Free electron laser) ad alta prestazione, capace di produrre radiazione monocromatica nella regione dei raggi X “duri”, particolarmente indicata per lo studio della materia biologica e delle nanostrutture.
Cuore del Cabibbolab, il centro internazionale di fisica fondamentale e applicata promosso dall'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) e dall'Università di Roma Tor Vergata, SuperB sarà così in grado di mettere a disposizione della comunità scientifica internazionale un'infrastruttura multidisciplinare di altissimo livello.
“L’idea nasce dalla volontà di allargare l'offerta scientifica del Cabobbolab - ha dichiarato Roberto Petronzio, direttore del laboratorio -. Il Linac (Linear accelerator) di SuperB è progettato per iniettare elettroni nell'anello dell'acceleratore a un'energia di 6 GeV e il suo disegno è perfettamente compatibile con un Fel”.
Oltre a esplorare i segreti della materia sub-nucleare, con SuperB sarà così possibile utilizzare nuove tecniche di indagine basate sulla formazione d'immagini a raggi X. Sarà possibile “radiografare” la materia con una risoluzione inferiore a 1 milione di volte il diametro di un capello e investigare la dinamica di fenomeni ultra-veloci, impossibili da fotografare con tradizionali strumenti di imaging. Le potenzialità di questa tecnologia trovano applicazione nella scienza dei nuovi materiali, nello sviluppo delle nanotecnologie, della biofisica delle cellule e della cristallografia delle proteine, con ricadute di grande portata anche in campo farmacologico e medico.
Il Fel consiste di un lungo magnete ondulatore formato da una successione di un gran numero di magneti con polarità alternata, in modo che l’elettrone sia costretto a percorrere una sorta di slalom. A ogni curva, la ”frenata” degli elettroni si manifesta con l'emissione di una radiazione che opportunamente collimata e amplificata ha preziose caratteristiche di monocromaticità e coerenza, proprie della luce laser.
La lunghezza d'onda della radiazione emessa dagli elettroni che dipende dalla loro energia: proprio questa caratteristica dei Fel consente di modificare il tipo di luce emessa, dall'infrarosso ai raggi X, semplicemente modificando l'energia del fascio di elettroni iniettati. Una seconda caratteristica rende i Fel unici nel panorama delle sorgenti di luce di sincrotrone: la possibilità di produrre impulsi di radiazione ultra-corti, sulla scala dei femto-secondi, utili a “filmare” la dinamica di processi estremamente veloci.
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