PROGRAMMA DI ATTIVITA’ E PREVISIONE DI SPESAlnldir/INTRANET/segreteria/ALLEGATI_VARI/... · 17 De...

ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEARE LABORATORI NAZIONALI DI LEGNARO

PROGRAMMA DI ATTIVITA’ E

PREVISIONE DI SPESA

Anno Finanziario 2012

1/640

ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEAREPreventivo per l'anno 2012

StrutturaLab. Naz. di Legnaro

Nome Età Posizione Qualifica Aff./Serv. CSN I CSN II CSN III CSN IV CSN V P.S. CCR Servizi Tot. Note

1 Argiolas Nicola Associato Borsa Ente Pubblico CSN V 100 100

2 Bazzan Marco Associato Ricercatore CSN V 100 100

3 Boccaccio Pasquale Dipendente I Ric. CSN V 70 70

4 Camacho Romero Andrea Maria Associato Specializzando CSN V 40 60 40

5 Carnera Alberto Associato Prof. Associato CSN V 100 100

6 Castiglia Francesco Associato Prof. Ordinario 50 0

7 Cavenago Marco Dipendente I Ric. CSN V 100 100

8 Celotti Lucia Associato professore universitario CSN V 20 20

9 Cervellera Federico Associato Dir.Tecn. 0

10 Cherenkova Olga Associato Specializzando CSN V 50 50

11 Cherubini Roberto Dipendente I Ric. CSN V 100 100

12 Cinausero Marco Dipendente I Ric. CSN III 80 20 10 100

13 Colautti Paolo Dipendente I Ric. CSN V 100 100

14 Comunian Michele Dipendente Ricercatore CSN V 70 30 70

15 Corni Federico Associato Prof. Associato Div. Ric. 100 100

16 Corradi Lorenzo Dipendente Dir.Ric. CSN III 80 20 100

17 De Angelis Giacomo Dipendente Dir.Ric. CSN III 100 100

18 De Nadal Viviana Borsista Borse UE CSN V 100 100

19 De Poli Mario Dipendente I Ric. CSN III 30 60 90

20 De Salvador Davide Associato Prof. Associato CSN V 100 100

21 Della Mea Gianantonio Associato Prof. Ordinario CSN V 30 70 100

22 Depalo Rosanna Borsista Borse laureandi CSN III 100 100

23 Dzysiuk Nataliia Assegnista Assegno di Ricerca CSN III 80 20 100

24 Evangelista Laura Associato Dir.Ric. CSN V 100 100

25 Fioretto Enrico Dipendente I Ric. CSN III 100 100

26 Franco Lespinasse Daniel Adrien Associato Specializzando CSN V 80 20 80

27 Gastaldi Ugo Dipendente Dir.Ric. CSN II 100 100

28 Giardina Mariarosa Associato Prof. Associato 50 0

29 Gottardo Andrea Associato Dottorando CSN III 100 100

30 Gramegna Fabiana Dipendente Dir.Ric. CSN III 80 20 20 100


31 Ianzini Fiorenza Associato Ricercatore CSN V 20 20

32 Jori Giulio Associato Prof. Associato CSN V 0

33 Keppel Giorgio Dipendente Ricercatore CSN II 80 20 80

34 Kravchuk Vladimir Dipendente Ricercatore CSN III 80 20 100

35 Lombardi Mariano Associato Ricercatore CSN V 0

36 Mackey Michael Associato Ricercatore CSN V 20 20

37 Maggiore Mario Dipendente Ricercatore CSN V 40 100 40

38 Marchi Tommaso Associato Dottorando CSN III 80 20 100

39 Mariotto Gino Associato Prof. Ordinario CSN III 60 40 100

40 Mastinu Pierfrancesco Dipendente I Ric. CSN III 50 50 100

41 Modamio Hoybjor Victor Borsista Borse post doc stranieri CSN III 100 100

42 Moschini Giuliano Associato Prof. Ordinario CSN V 0

43 Mou Liliana Dipendente Neolaureati CSN V 100 100

44 Napoli Daniel Ricardo Dipendente I Ric. CSN III 100 10 100

45 Ortolan Antonello Dipendente Ricercatore CSN II 100 100

46 Ottaviani Giampiero Associato Prof. Ordinario 100 100

47 Palmieri Vincenzo Dipendente Dir.Ric. CSN II 30 30 40 60

48 Pastushenko Vlada Associato Specializzando CSN V 100 100

49 Pavan Pietro Associato Prof. Associato CSN V 50 50

50 Pengo Ruggero Dipendente I Ric. CSN II 50 50

51 Prete Gianfranco Dipendente Dir.Ric. CSN III 70 30 100 100

52 Ricci Renato Angelo Associato Prof. Emerito CSN III 0

53 Rizzo Salvatore Associato Prof. Ordinario 0

54 Ruoso Giuseppe Dipendente Ricercatore CSN II 100 100

55 Sahin Eda Borsista Borse post doc stranieri CSN III 100 100

56 Sartori Paolo Associato Ricercatore CSN V 50 50

57 Scarpa Daniele Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 100 0

58 Spolaore Paola Dipendente I Ric. CSN III 100 100

59 Stefanini Alberto Dipendente Dir.Ric. CSN III 100 100

60 Tecchio Luigi Battista Dipendente Dir.Ric. Div. Acc. 0


61 Valiente Dobon Jose' Javier Dipendente Ricercatore CSN III 100 100

3/640

62 Vannucci Luigi Dipendente Ricercatore CSN III 100 100

63 Vella Giuseppe Associato Prof. Ordinario 50 0

64 Zannoni Roberto Associato Prof. Associato CSN V 50 50

Cosa significa questa lista: Qui vengono elencati tutti coloro che hanno un contratto in scadenza prima della fine dell'anno in corso. Si tratta dipersone per cui non è prevista (al momento) attività nell'anno di preventivo nè un "rinnovo automatico". E' importante notificare contempestiv ità eventuali errori, sia al gestore di questo sito sia alla segreteria scientifica di competenza. Questi dati sono agganciati daldatabase delle associazioni e eventuali incoerenze possono giustificarsi con piccoli ritardi nella sincronizzazione, ma se un nominativo appareerroneamente in questa lista, va subito notificato l'errore, in modo da correggerlo prima della fine del preventivo.

CONTRATTI SCADUTI AL 30-12-2011

65 Akaberi Nazkhatoon Associato Specializzando CSN V 80 20 80

66 Atroshchenko Kostantin Associato Studioso straniero F.A.I. CSN V 100 100

67 Gerardi Silv ia Dipendente Collaboratore CSN V 30 30

68 Petrenko Sergey Associato Studioso straniero F.A.I. CSN V 100 100

69 Singh Pushpendra P. Borsista Borse post doc stranieri CSN III 100 100

70 Tositti Laura Associato Prof. Associato CSN V 100 100

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1 Acosta Urdaneta Gabriela Carolina Borsista Borse post doc stranieri 0

2 Andrighetto Alberto Dipendente Tecnologo 100 0

3 Azzolini Oscar Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 100 100

4 Bassato Giorgio Dipendente I Tecn. CSN V 40 0

5 Benini Daniela Borsista Borse neolaureati ind. tecn 100 0

6 Biasotto Massimo Dipendente Tecnologo CSN I 70 30 20 100

7 Bisoffi Giovanni Dipendente Dir.Tecn. CSN V 20 0

8 Bortolato Damiano Assegnista Assegno di Ricerca CSN III 60 40 100

9 Buffa Marta Associato Dottorando CSN V 50 50 100

10 Canella Stefania Dipendente I Tecn. CSN V 60 30 60

11 Carturan Sara Maria Associato Tecnologo CSN V 20 80 30 100

12 Cavazza Alberto Borsista Borse neolaureati ind. tecn 100 0

13 Conte Valeria Dipendente Tecnologo CSN V 100 100

14 Corradetti Stefano Associato Dottorando 20 80 20

15 Dainelli Antonio Dipendente I Tecn. CSN V 100 30 100

16 De Biasi Antonella Borsista Borse neolaureati ind. tecn CSN II 100 100

17 Esposito Juan Dipendente Tecnologo CSN V 100 100

18 Facco Alberto Dipendente Dir.Tecn. 10 0

19 Fagotti Enrico Dipendente Tecnologo CSN V 50 50

20 Fantinel Sergio Dipendente Tecnologo CSN I 80 20 20 100

21 Favaron Paolo Dipendente Dir.Tecn. 20 0

22 Gozzelino Andrea Associato Dottorando CSN V 80 20 100

23 Grespan Francesco Dipendente Tecnologo Div. Acceleratori 0

24 Gulmini M ichele Dipendente Tecnologo CSN I 80 20 20 100

25 Lombardi Augusto Dipendente I Tecn. 30 70 30

26 Maggioni Gianluigi Associato Tecn.Cat.D CSN III 50 50 100

27 Manzolaro Mattia Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 20 80 20

28 Maron Gaetano Dipendente Dir.Tecn. CSN I 80 20 20 100

29 Moisio Maria Francesca Dipendente Tecnologo 30 0

30 Palmieri Antonio Dipendente Tecnologo 0


31 Petrucci Andrea Associato Dottorando CSN I 50 50

32 Piazza Leandro Dipendente Tecnologo CSN V 80 0

33 Pira Cristian Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 40 60 40

34 Pisent Andrea Dipendente Dir.Tecn. 20 0

35 Poggi Marco Dipendente I Tecn. CSN V 70 30 70

36 Pomaro Beatrice Associato Dottorando 100 0

37 Porcellato Anna Maria Dipendente I Tecn. CSN V 70 30 70

38 Quaranta Alberto Associato Prof. Associato CSN V 30 70 100

39 Rampazzo Vanessa Assegnista Assegno di Ricerca CSN II 100 100

40 Rigato Valentino Dipendente I Tecn. CSN V 40 60 100

41 Roncolato Carlo Dipendente Tecnologo Div. Acceleratori 0

42 Rossi Antonio Alessandro Borsista Borse neolaureati ind. tecn CSN V 40 60 40

43 Sarchiapone Lucia Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 20 100 20

44 Scian Carlo Associato Tecn.Cat.D CSN III 50 50 100

45 Stark Sergey Dipendente I Tecn. CSN V 30 20 30

46 Tonezzer Michele Associato Borsista U.E. CSN V 50 50 100

47 Valotto Gabrio Associato Assegnista CSN V 50 50 100

48 Vasquez Stanescu Jesus Alejandro Borsista Borse post doc stranieri 100 0

49 Zafiropoulos Demetre Dipendente I Tecn. CSN V 50 50 50

Cosa significa questa lista: Qui vengono elencati tutti coloro che hanno un contratto in scadenza prima della fine dell'anno in corso. Si tratta di personeper cui non è prevista (al momento) attività nell'anno di preventivo nè un "rinnovo automatico". E' importante notificare con tempestività eventualierrori, sia al gestore di questo sito sia alla segreteria scientifica di competenza. Questi dati sono agganciati dal database delle associazioni eeventuali incoerenze possono giustificarsi con piccoli ritardi nella sincronizzazione, ma se un nominativo appare erroneamente in questa lista, va subitonotificato l'errore, in modo da correggerlo prima della fine del preventivo.


50 Bermudez Flores Judilka Ivanna Assegnista Assegno di Ricerca 0

51 Galata' Alessio Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 10 30 10

52 Triossi Andrea Associato Dottorando CSN I 50 50 100

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1 Barbiero Gianna Dipendente Collab.Amm. Serv. Amministrazione 0

2 Battistella Rosella Dipendente Collab.Amm. Divisione Ricerca 0

3 Bello Michele Associato Tecnico Categoria B Divisione Ricerca 30 30

4 Beltramin Antonio Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

5 Berti Luciano Dipendente C.T.E.R. Divisione Ricerca 70 70

6 Bezzon Giampietro Associato Tecnico Divisione Acceleratori 0

7 Bissiato Enzo Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

8 Boscagli Lucia Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 20 10 20

9 Brezzi Ettore Associato Tecnico Divisione Tecnica e Serv. Gen. 100 0

10 Buoso Maria Dipendente C.T.E.R. Serv. Radioprotezione 0

11 Buso Gianpaolo Associato Tecnologo E.P. Divisione Ricerca 0

12 Calore Andrea Dipendente C.T.E.R. Rep. nuova impiant. criogenica 0

13 Camporese Cristina Dipendente Collab.Amm. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

14 Carletto Osvaldo Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

15 Carlucci Davide Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

16 Carraretto Paola Dipendente Collab.Amm. Serv. Direzione 0

17 Ceccato Daniele Associato Tecn.Cat.D Divisione Ricerca 40 60 100

18 Chiurlotto Francesca Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 20 20

19 Cocconi Paolo Dipendente C.T.E.R. Divisione Ricerca 0

20 Contran M ichele Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

21 Contran Stefano Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

22 Contran Tiziano Dipendente C.T.E.R. Rep. nuova impiant. criogenica 0

23 Conventi Denis Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

24 Costa Luciano Dipendente C.T.E.R. Divisione Ricerca 50 0

25 Crivellaro Davide Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

26 D'Este Anna Dipendente Funz.Amm. Divisione Acceleratori 20 0

27 Danie le Giuseppe Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

28 De Lazzari Mauro Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 30 30

29 Dona' Gastone Associato Ass. Senior Divisione Ricerca 0

30 Egeni Giampietro Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 100 100


31 Eramo Gabrie lla Dipendente Funz.Amm. Serv. Amministrazione 0

32 Fasolato Andrea Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

33 Fasolo Vittorino Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

34 Favaro Anna Dipendente Funz.Amm. Serv. Amministrazione 0

35 Ferrara Alberto Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

36 Gambalonga Stefano Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

37 Giacchini Mauro Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 70 0

38 Giora Diego Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen. 10 0

39 Guerrieri Silv ia Dipendente Collab.Amm. Serv. Amministrazione 0

40 Gusella M irco Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

41 La Torre Leonardo Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 30 30

42 Lava Barbara Dipendente Collab.Amm. Serv. Amministrazione 0

43 Lollo M ichele Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 100 0

44 Loriggiola Massimo Dipendente C.T.E.R. Divisione Ricerca 0

45 Maniero Denis Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 30 0

46 Maran Luca Associato Tecn.Cat.C Divisione Acceleratori 30 30

47 Martini Denis Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

48 Mazzer Franca Dipendente Collab.Amm. Serv. Direzione 0

49 Minarello Alessandro Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

50 Moni Alberto Dipendente Collab.Amm. Serv. Amministrazione 0

51 Muraro Giuseppe Dipendente Op. Tecn. Divisione Acceleratori 0

52 Nerva Franco Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 0

53 Pavan Michele Borsista Borse diplomati Divisione Tecnica e dei Serv. Gen. 100 0

54 Pegoraro Cesare Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 20 0

55 Pegoraro Luisa Dipendente Funz.Amm. Serv. Direzione 0

56 Pegoraro Roberto Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 30 0

57 Pengo Marco Dipendente C.T.E.R. Rep. Nuova Impiantistica Criogenica 0

58 Pianta Mauro Dipendente Op. Tecn. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

59 Pieri Ugo Associato D3 (ex funzionario tecnico) Divisione Ricerca 50 50 100

60 Piva Silvano Dipendente C.T.E.R. Divisione Ricerca 0


61 Poletto Fabio Martino Dipendente C.T.E.R. Rep. nuova impiant. criogenica 0

62 Poletto Matteo Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0 dipendente a tempo indeterminato

63 Ponchia Roberto Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

64 Pranovi Lorenzo Associato Tecn.Cat.C Divisione Acceleratori 30 30

65 Rebeccato Alessandro Dipendente Op. Tecn. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

66 Rigato Marco Dipendente C.T.E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 0

67 Roetta Marco Borsista Borse diplomati Divisione Acceleratori 0

68 Rosso Davide Dipendente C.T.E.R. Divisione Ricerca 0

69 Sartor Sergio Dipendente C.T.E.R. Serv. Prevenzione e Protezione 0

70 Sattin Manuele Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 10 0

71 Scarabottolo Giovanni Dipendente C.T.E.R. Serv. Radioprotezione 0

72 Stivanello Fabrizio Dipendente C.T.E.R. Divisione Acceleratori 50 50 507/640

73 Tonello Barbara Dipendente Collab.Amm. Serv.Direzione 0

74 Toniolo Nicola Dipendente C.T.E.R. Divisione Ricerca 70 70

75 Zane Danie la Dipendente Collab.Amm. Serv. Radioprotezione 0

76 Zanella Silv ia Dipendente Collab.Amm. Serv. Direzione 50 0

77 Zanon Alessandro Associato Tecnologo Divisione Ricerca 0

78 Zecchin Chiara Dipendente Funz.Amm. Serv. Direzione 0

Nominativi (ancora) senza contratto

79 Battistello Alex tecnico di officina CSN V 50 50 50

8/640



Qui sono listati tutti coloro che afferiscono ad un servizio presso la sezione di LNL. I dati sono estratti dal database ufficialedell'organigramma INFN.


1 Loriggiola Massimo Dipendente C.T.E.R. Bersagli 0

2 Carletto Osvaldo Dipendente C.T.E.R. Conduzione Tandem-Linac 0

3 Modanese Paolo Dipendente Tecnologo Impiantistica Criogenica 0

4 Boscagli Lucia Dipendente C.T.E.R. Radiofrequenza 0

5 Gusella M irco Dipendente C.T.E.R. Sicurezze 0

6 Costa Luciano Dipendente C.T.E.R. Supporto Apparati Sperimentali 0

7 De Lazzari Mauro Dipendente C.T.E.R. Tecnologie del Vuoto 0

8 Lollo M ichele Dipendente C.T.E.R. Tecnologie e Materiali per Superconduttività RF 0

9 Spolaore Paola Dipendente I Ric. Biblioteca e Documentazione 0

10 Brezzi Ettore Associato Operatore Tecnico Edilizia ed attività generali 0

11 Porcellato Anna Maria Dipendente I Tecn. Fisica e Tecnologia degli Acceleratori 0

12 Pegoraro Roberto Dipendente C.T.E.R. Gestione Impianti e Sicurezze 0

13 Lombardi Augusto Dipendente I Tecn. Gestione Macchine Acceleratrici per attività Interdisciplinari ed Applicative 0

14 Pisent Andrea Dipendente Dir.Tecn. Impianti Tecnologici Afferenti Alle Macchine 0

15 Pegoraro Cesare Dipendente C.T.E.R. Magazzino 0

16 Carlucci Davide Dipendente C.T.E.R. Operazione Macchine Acceleratrici 0

17 Bassato Giorgio Dipendente I Tecn. Sistemi di controllo per Acceleratori e Apparati Strumentali 0

18 Facco Alberto Dipendente Dir.Tecn. Sorgenti ed Iniettori 0

19 Andrighetto Alberto Dipendente Tecnologo Sviluppo e Ricerca 0

20 Gulmini M ichele Dipendente Tecnologo Tecnologie Informatiche ed Elettroniche 0

21 Bissiato Enzo Dipendente C.T.E.R. Tecnologie Meccaniche e Materiali 0

22 Sartor Sergio Dipendente C.T.E.R. Ufficio Tecnico 0

23 Fioretto Enrico Dipendente I Ric. Utenti 0

9/640

10/640



CommissioneA carico dell'I.N.F.N.

interno estero inviti consumo seminari trasporti pubblicazioni manutenzione-HW manutenzione linee-dati inventario apparati licenze-SW spservizi gestcorsi partcorsi TOTALI

CSN I 9.50 42.00 23.50 266.50 341.50

CSN II 26.00 10.00 331.00 9.00 46.00 110.00 1.00 20.00 553.00

CSN III 44.50 185.00 185.50 1.00 13.00 100.50 65.50 3.00 598.00

CSN IV

CSN V 55.00 63.50 218.00 3.00 18.50 112.50 46.50 17.00 11.00 545.00

P.S. 50.00 91.50 150.00 28.00 274.00 1,386.00 37.00 30.00 2,046.50

CCR 9.50 62.00 71.50

Tot.Sigle 185.00 392.00 908.00 4.00 68.50 9.50 595.00 1,874.50 58.00 61.00 4,155.50

Dot. di CSN I

Dot. di CSN II 11.00 5.00 3.00 1.00 1.00 1.00 4.00 26.00

Dot. di CSN III 12.00 19.00 7.50 7.50 1.00 1.50 54.00 2.00 104.50

Dot. di CSN IV

Dot. di CSN V 20.00 10.00 10.00 3.00 3.00 10.00 2.00 6.00 2.00 66.00

Tot.Dot. 43.00 34.00 20.50 11.50 5.00 12.50 60.00 8.00 2.00 196.50

Totale Lab.Naz. di Legnaro

228.00 426.00 928.50 11.50 4.00 5.00 81.00 9.50 655.00 1,874.50 66.00 63.00 4,352.00

11/640

12/640



ASSEGNAZIONI OTTENUTE DA ALTRI ISTITUTI PER L'ANNO IN CORSODA PARTE DEI DIPENDENTI E/O COLLABORATORI

Capitolo Istituto e descrizione del finanziamento Parziali Totale

INTERNO

ESTERO

CONSUMO

INVENTARIO

LICENZE-SW

SPSERVIZI

GESTCORSI

PARTCORSI

Mod. S5

13/640

14/640

Direzione Affari AmministrativiUfficio Programmazione della Spesa

(K EURO)

Analisi Finanziaria

121310 Buoni pasto e mensa 280.000,00

121610 asili nido 5.000,00

129910 Accertamenti sanitari 70.000,00

140610 Spese postali 55.000,00

140710 Premi assicurazioni R.C.T. 15.000,00

141110 Smaltimento rifiuti nocivi 68.000,00

141210 Utenze telefoniche 48.000,00

141310 Utenza idrica edifici 45.000,00

141330 Energia elettrica edifici

141340 Energia elettrica impianti ricerca

141350 Combustibile riscaldamento e impianti 217.000,00

141910 Servizi vigilanza 325.000,00

141920 Servizi pulizie 368.000,00

149940 Altre spese per servizi 120.000,00

240610 Altri tributi 7.000,00

TOTALE

/ec Mod. Bil. 2300/2003

1.623.000,0

Laboratori Nazionali

di Legnaro

Capitolo DescrizioneImporto per competenza

Programmatico 2300Spese generali di Funzionamento

Bilancio di Previsione 2012

15/640

Direzione Affari Amministrativi - Ufficio Programmazione della Spesa

121410 121420 121430 130110 130120 130310 520140 519920 139910 140510 221810 140910 141510 141610 141710

trattamento missioni nazionali

trattamento missioni estere

spese soggiorno

ospiti ricercatori

materiale di consumo

materiale di consumo

attività laboratorio

pubblicaz. giornali e

riviste generiche

acquisti e installazione edilizia mobile

spese manutenzi

one straordinaria immobili

altri materiali di consumo

spese per stampa

pubblicazio-ni

trsferimenti

assistenza informatica

e manutenzi

o-ne software

uffici

manutenzio-ne

ordinaria e riparazione

immobili

manutenzione

ordinaria e riparazione apparecchi

a-ture

manutenzio-ne e

riparazioni automezzi


36,5 30,0 30,0 16,0 150,0 50,0 112,0 120,05,0 55,0 20,0 25,0

3,5

Totale Servizi non afferenti alle Divisioni 36,5 30,0 30,0 29,5 170,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 50,0 0,0 112,0 145,0 0,0

6,0 5,0

6,0 18,7

30,0 4,0 1,0 24,0 201,0 10,0

103,0

8,0

20,0 20,0

15,0 7,8 4,0

Totale Divisione Tecnica 6,0 5,0 0,0 174,0 38,7 7,8 4,0 1,0 24,0 0,0 0,0 12,0 201,0 0,0 10,0

14,0 22,5 6,0 12,0 16,0

26,0 5,0

283,5 154,0

31,0 3,0

9,0 37,0

23,0 44,0

40,0 10,0

Totale Divisione Acceleratori 14,0 22,5 0,0 6,0 424,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 269,0 0,0

1,0 10,0

47,0 138,0

15,0 26,0 16,0

1,0 18,0 7,0 1,0

Totale Divisione Ricerca 1,0 10,0 0,0 16,0 47,0 18,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 33,0 16,0 139,0 0,0

TOTALE 57,5 67,5 30,0 225,5 680,2 25,8 4,0 1,0 24,0 0,0 50,0 45,0 329,0 553,0 10,0

Mod. bil. 3300/2003

Divisione Tecnica e dei Servizi Generali

Divisione Acceleratori

Servizio Sorgenti e Iniettori

Servizio Operazione Macchine Acceleratr.

Servizio Gestione Macchine Acc. Att. Int.

Divisione Ricerca

Servizio Utenti

Servizio Tecnologie Inf. ed Elettroniche

Servizio Biblioteca e documentazione

Servizio di Radioprotezione

Servizio Amministrazione

Servizio di Direzione

Servizio Ufficio Tecnico

Servizio Impianti Tecn. Aff. alle Macchine

Servizio Sviluppo e Ricerca

Servizio Fisica e Tecn.degli Accelerat.

Servizio Magazzino

Servizio Tecnologie Meccaniche e Materiali

Servizio Edilizia e Attività Generali

Servizio Gestione Impianti e Sicurezze

Servizio Sistemi di Controllo per gli Acc.

Bilancio di Previsione 2012

Analisi Finanziaria

Direzione

Servizi di base ed attrezzatureCapitolo III

descrizione

(in migliaia di EURO)

Analisi Programmatica

Laboratori Nazionalidi Legnaro

Pagina 1

16/640

141810 141930 141940 142110 142120 520910 142310 149940 210420 239310 510310 510410 520110 520130 Totale

altre spese manutenzi

o-ne ordinaria e riparazioni

servizi trasporti e

facchinaggi

servizi traslochi e facchinaggi


noleggi e spese

accessorie per uffici

noleggi e spese

accessorie attività

laboratorio

altre immob.

Tecniche costruzioni

apparati

Licenze software

altre spese per servizi

seminarioneri e

commissio-ni bancarie

acquisizio-ne di

fabbricati non

residenziali

materiale bibliografi-

co

impianti attrezzatur

e macchinari

mobili e macchine d'ufficio

193,0 5,0 90,0 15,0 50,0 189,9 1.087,4

5,0 2,0 12,0

5,0 33,0 88,0

3,0 1,5 3,8 11,8

Totale Servizi non afferenti alle Divisioni 193,0 5,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 98,0 15,0 1,5 50,0 0,0 228,7 0,0 1.199,2

11,0

34,0 5,0 63,7

30,0 20,0 70,0 10,0 400,0

380,0 100,0 583,0

8,0

10,0 50,0

8,0 34,8

Totale Divisione tecnica 390,0 34,0 30,0 5,0 20,0 0,0 8,0 170,0 0,0 0,0 10,0 0,0 0,0 0,0 1.150,5

22,0 30,0 10,0 132,5

1,0 6,0 38,0

7,0 69,5 514,0

5,0 0,0 1,0 40,0

20,0 10,0 76,0

26,0 93,0

5,0 55,0

Totale Divisione Acceleratori 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 27,0 63,0 0,0 0,0 0,0 0,0 122,5 0,0 948,5

7,0 18,0

21,0 206,0

35,0 12,0 9,0 113,0

4,0 11,0 103,0 11,0 156,0

Totale Divisione Ricerca 35,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 16,0 11,0 0,0 0,0 0,0 103,0 48,0 0,0 493,0

TOTALE 618,0 39,0 30,0 5,0 20,0 0,0 56,0 342,0 15,0 1,5 60,0 103,0 399,2 0,0 3.791,2

Mod. bil. 3300/2003

Servizio Edilizia e Attività Generali

Servizio Gestione Impianti e Sicurezze

descrizione

Servizio Utenti

Servizio Sistemi di Controllo per gli Acc.

Servizio Tecnologie Meccaniche e Materiali

Direzione

Servizio di Direzione

Servizio di Radioprotezione

Servizio Fisica e Tecn.degli Accelerat.

Servizio Tecnologie Inf. ed Elettroniche

Servizio Biblioteca e documentazione

Servizio Ufficio Tecnico



Servizio Operazione Macchine Acceleratr.


Servizio Gestione Macchine Acc. Att. Int.

Divisione Ricerca

Servizio Impianti Tecn. Aff. alle Macchine


Servizio Magazzino

(in migliaia di EURO)

Bilancio di Previsione 2012Capitolo III

Servizio Amministrazione

Analisi Finanziaria

Servizi di base ed attrezzature

di LegnaroLaboratori Nazionali

Analisi Programmatica

Pagina 2

17/640

18/640



PREVISIONE DI SPESA

Dettaglio economico delle spese


19/640

20/640

DIREZIONE Il preventivo della Direzione riguarda:

in Keuro

Trattamento missioni nazionali (121410) 36,5

Trattamento missioni estere (121420) 30,0

Spese per soggiorno ospiti (121430) 30,0

Materiale di consumo (130110) 16,0

Materiale di consumo attività laboratorio (130120) 150,0

Trasferimenti (221810) 50,0

Manutenzione ordinaria e riparazione immobili (141510) 112,0

Manutenzione ordinaria e rip. apparecchiature (141610) 120,0

Altre spese manut. ordinaria e riparazioni (141810) 193,0

Trasporti e facchinaggi (141930) 5,0

Altre spese per servizi (149940) 90,0

Seminari (210420) 15,0

Acquisizione fabbricati non resid. (510310) 50,0

Impianti attrezzature e macchinari (520110) 189,9

Totale 1087,4

ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEARE PREVENTIVI 2012 LABORATORI NAZIONALI DI LEGNARO

21/640

SERVIZIO AMMINISTRAZIONE

in Keuro 130110 Materiali di consumo 3,5 Modulistica, materiali vari e servizio presentazione Modelli INTRA e pratiche collegate. 520110 Impianti attrezzature macchinari 3,8

149940 Altre spese per servizi 3,0

239310 Oneri e commisioni bancarie 1,5 ------ 11,8


22/640

SERVIZIO DI DIREZIONE

in Keuro

Materiale di consumo (cap. 130110) 5,0

- Modulistica e materiale vario

Altre spese per servizi (cap. 149940) 5,0 - Organizzazione mostra scientifica interattiva Sperimentando

Impianti attrezzature macchinari (cap. 520110) 2,0

----- 12,0


23/640

SERVIZIO DI RADIOPROTEZIONE

KEuro MATERIALE INVENTARIABILE: 520110 33

- 1 rivelatore per spettrometria neutronica 17 - 1 sistema compatto e completo di elettronica per HPGe 12 - 1 contaminametro per superfici 4

MATERIALE DI CONSUMO: 130120 20 - Sostituzione sorgenti radioattive 10 - Acquisto materiale per attività di studio del Servizio 5 - Acquisto materiale funzionamento beta-counter-lettore a TLD 5

MATERIALE DI CONSUMO: 130110 5 LICENZE SOFTWARE 142310 5 - Software per analisi quantitativa degli spettri gamma 5

MANUTENZIONE ORDINARIA 141610 25 E RIPARAZIONI

- Riparazione e manutenzione strumentazione dosimetrica 5 - Contratto di manutenzione sistema radiometrico LNL 10 - Contratto di manutenzione beta-counter 5 - Calibrazione dei rivelatori gamma e neutroni 5

Totale Servizio di Radioprotezione 88 KEuro


24/640

ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEARE

LABORATORI NAZIONALI DI LEGNARO Preventivi 2012

DIVISIONE ACCELERATORI

Descrizione Importi in keuro TotaliNazionali 14,00

Estere 22,50 36,50

Mat. di consumo (130110) 6,00

Attr. e Macch.(520110) 10,00

Cons. Ric. (130120) 12,00 96,00

Manut e Ripar.(141610) 16,00

Licenze software (142310) 22,00

Altri Serv. (149940) 30,00

Attr. e Macch.(520110) 69,50

Cons. Ric. (130120) 283,50 514,00

Manut e Ripar.(141610) 154,00

Altri Serv. (149940) 7,00

Cons. Ric. (130120) 40,00

Altri Serv. (149940) 5,00 55,00

Manut e Ripar.(141610) 10,00

Cons. Ric. (130120) 23,00

Attr. e Macch.(520110) 26,00 93,00

Manut e Ripar.(141610) 44,00

Attr. e Macch.(520110) 6,00

Cons. Ric. (130120) 26,00 38,00

Manut e Ripar.(141610) 5,00

Altri Serv. (149940) 1,00

Attr. e Macch.(520110) 10,00

Cons. Ric. (130120) 9,00 76,00

Manut e Ripar.(141610) 37,00

Altri Serv. (149940) 20,00

Cons. Ric. (130120) 31,00

Manut e Ripar.(141610) 3,00 40,00

Licenze software (142310) 5,00

Attr. e Macch.(520110) 1,00

948,50


(Target e Laboratorio Trattamento Materiali)

Servizio Impianti Tecnologici

Afferenti alle Macchine

TOTALE Generale

Divisione Acceleratori ‐

Missioni


Servizio Operazione Macchine

Acceleratrici (Piave‐Tandem‐ALPI, Criogenia, Controllo)

Servizio Gestione Macchine

Acceleratrici per Attività

Interdisciplinari e Applicative

Servizio Fisica e Tecnologia

degli Acceleratori


25/640




MISSIONI Nazionali (rimborsi turnisti, concorsi, gare) 14,00

Estere (congressi, riunioni) 22,50

______________________________________________________________________

Totale missioni 36,50

DIVISIONE ACCELERATORI ALTRI SERVIZI (149940)

Contratto annuale controllo accessi degli acceleratori, varie (6) 30,00

LICENZE SOFTWARE (142310)

Licenze per diagnostica, radiofrequenza e controlli 22,00

MATERIALE DI CONSUMO (130110)

Toner, magazzino, varie (2) 6,00

CONSUMO RICERCA (130120)

Gas tecnici e puri e varie (7) 12,00

MANUTENZIONI E RIPARAZIONI (141610)

Manutenzioni ditte su componenti degli acceleratori (SOMA‐PTA), varie (3) 16,00

ATTREZZATURE E MACCHINARI (520110)

Rinnovo computer e periferiche, varie (7) 10,00

_______________________________________________________________ ________

Totale Divisione Acceleratori 96,00

SERVIZIO OPERAZIONE MACCHINE ACCELERATRICI ATTREZZATURE E MACCHINARI (520110)

Rivelatori portatili ossigeno 1,50

Amplificatori ALPI, rimpiazzo obsoleti 11,00

Pompa TMP ingresso Tandem 20,00

Strumenti lettura fluidi, sonde, vuoto (criostati) – parte inventariabile 7,00

N.2 crate VME controllo RF ALPI‐PIAVE 8,00

Schede VME di ricambio per sistema RF 5,00

Strumentazione RF ed elettronica 14,00

Varie 3,00

________

69,5

26/640




Filtri vari 8,00

Strumenti lettura fluidi, sonde, vuoto (criostati) – parte consumo 6,00

Attrezzatura elettrica e raccorderia varia 11,00

Costruzione n.20 nuovi resonator controllers 40,00

Varie 3,00

________

283,5

ALTRI SERVIZI (149940)

Cablaggi e supporto a costruzione resonator controllers 4,00

Varie 3,00

________

7,00


Sostituzione interruttori magneto‐termici ALPI (obsoleti) 40,00

Lavori SOMA su apparati degli acceleratori 15,00

Manutenzione celle su rivelatori portatili di ossigeno 1,00

Amplificatori ALPI, manutenzione ordinaria 7,00

Manutenzione pompe Tandem 6,00

Manutenzione compressori criogenia (di ciclo e di recupero) 68,00

Manutenzione filtri vari 9,00

Sicurezza criogenia (revisione valvole dewar, illuminazione sala compressori) 5,00

Varie 3,00

________

154,00

_________________________________________________________________ ________

Totale Servizio 514,00 SERVIZIO GEST. MACCH. ACCEL. ATT. INTERD. e APPL.


Manutenzione pompe da vuoto AN2000 5,00

Manutenzione impianto gas isolante AN2000 5,00

________

10,00


Sorgenti RF AN2000 e CN 15,00

Cinghia di carica AN2000 10,00

Manutenzione pompe da vuoto (materiale necessario) 5,00

SF6 per gas isolante CN 9,00

Fondo economale 1,00

________

40,00

27/640





Cablaggi per allestire nuovo sistema controllo accessi 5,00

_________________________________________________________________________

Totale Servizio 55,00

SERVIZIO SORGENTI E INIETTORI


Acquisizione dati iniettore negativo e automazione accesso – parte inv. 4,50

Controller pompa da vuoto ECR 1,50

________

6,00


Ricambi e target per sorgenti ioniche negative 14,00

Isotopi arricchiti per tests ECR 4,00

Ceramiche sorgente ECR 6,00

Materiale laboratorio sorgente positiva 2,00

________

26,00


Manutenzione strumenti laboratorio sorgenti negative 5,00


Acquisizione dati iniettore negativo e automazione accesso – parte serv. 1,00

_________________________________________________________________ ________

Totale Servizio 38,00 SERVIZIO FISICA E TECNOLOGIA DEGLI ACCELERATORI ATTREZZATURE E MACCHINARI (520110)

PC per sistema di controllo vuoto e controllo RF 2,00

Valvole e sistema di controllo per sale sperimentali – parte inv. 21,00

Regolatori di flusso 3,00

________

26,00


Manutenzioni annuali pompe TMP (Pfeiffer e Varian) e di prevuoto 36,00

Manutenzione sistema di controllo vuoto e PLC 8,00

________

44,00

28/640





Materiale elettrico Vacuum Control System e pompe primarie 2,00

Raccorderia da vuoto, guarnizioni et al. 5,00

Valvole e sistema di controllo per sale sperimentali – parte cons. 2,00

Accessori per manutenzione cavità 5,00

PLC, schede e componentistica per sistema di controllo RF 6,00

Varie 3,00

________

23,00

_________________________________________________________________ ________

Totale Servizio 93,00 SERVIZIO SVILUPPO E RICERCA


Materiale di consumo laboratorio target diretto (SSR_Target) 9,00


Manutenzione ordinaria impianti chimici e rilevazione incendi 21,00

Manutenzione pompe, alimentatori e varie 16,00

________

37,00


Manutenzione ordinaria impianti chimici e rilevazione incendi – parte inv. 10,00


Manutenzione ordinaria impianti chimici e rilevazione incendi – parte SERV. 20,00

_________________________________________________________________________


SERVIZIO ITAM


Allineamento PIAVE‐ALPI (rifer. Meccanici) 1,00

Fogli per stazioni di beam stripping 10,00

Ripristino griglie per visualizzazione fascio 20,00

________

31,00


Manutenzione diagnostica PIAVE‐ALPI 3,00


PC per allineamento PIAVE‐ALPI 1,00

29/640




LICENZE SOFTWARE (142310)

PC per allineamento PIAVE‐ALPI 5,00

_________________________________________________________________ ________


30/640



Bilancio preventivo Div. Ricerca anno 2012

Servizio Utenti

206 Keuro

Servizio STIE

113 Keuro

Servizio Bib. Doc.

156 Keuro

Inv. (520110)

7 Keuro

Trasf. Int.

1 Keuro

Trasf. Est.

10 Keuro

Tot.

493 Keuro

31/640



SERVIZIO UTENTI

A CONSUMO RICERCA (Capitolo 130120)

A1.1 Componenti da vuoto vari non inventariabili, guarnizioni, tip seals pompe scroll, valvole piccole, ecc.

€ 9.000

A1.2 Ricambi elettrici/elettronici (schede di ricambio per PLC, alimentatori, cavi elettrici, canalizzazioni, visualizzatori, teleruttori, cassetti per circuiti controllo, interruttori, armadi elettrici, ecc.)

€ 8.000

A1.3 Azoto liquido € 20.000A1.4 Isotopi vari e metalli preziosi € 10.000

Totale capitolo 130120 € 47.000

B MANUTENZIONI ORDINARIE E RIPARAZIONI APPAREC.

(Capitolo 141610)

B1 Manutenzioni degli impianti da vuoto € 73.000B1.1 Contratto Varian per manut. pompe scroll € 22.000 B1.2 Manutenzione/riparazione (presso Alcatel, CinquePascal, Pfeiffer, Rial,

Varian) di pompe rotative, pompe scroll, pompe turbomolecolari, filtri, trappole, pompe criogeniche CTI e Leybold, misuratori vari

€ 40.000

B1.3 Manutenzione/riparazione apparecchiature del laboratorio bersagli (pompe, elettronica, sensori)

€ 11.000

B2 Manutenzioni sistemi elettrici € 53.000B2.1 Contratto annuale per manutenzione e assistenza elettrica degli apparati

sperimentali (Elenia) € 40.000

B2.2 Contratti annuali per manutenzione gruppi continuità € 13.000 B3 Altre manutenzioni € 12.000B3.1 Riparazione di un rivelatore al Ge di uso generale € 6.000B3.2 Modifiche dei servizi sulla base delle necessità legate all’installazione

della nuova linea di fascio di GASP € 6.000


C IMPIANTI, ATTREZZATURE, MACCHINARI (Capitolo 520110)

C2 Materiale elettrico € 14.000C2.1 Due terminali tattili programmabili da 10,5” € 4.500C2.2 Due terminali tattili programmabili da 5,5” € 2.500C2.4 Upgrade delle apparecchiature esistenti presso il laboratorio bersagli € 7.000 C3 Elettronica € 7.000C3.1 Elettronica di vario tipo (test moduli GALILEO) € 2.000C3.2 Elettronica di vario tipo per gestione sicurezze € 5.000


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SERVIZIO TECNOLOGIE INFORMATICHE ED ELETTRONICHE

520110 – Impianti, Attrezzature, Macchinari 9

Switch per infrastruttura di rete LAN 5 Server e Storage per infrastruttura di calcolo 4

130110 – Materiale di Consumo 15

Materiali di ricambio per rete (cavi eth, cavi kvm, bretelle fibra) 3 Materiali di ricambio per sistemi storage 3 Magazzino 1 Sostituzione batterie UPS Alpi 8

142310 – Licenze Software 12

Contratto Nazionale Labview 5 Contratto Nazionale Mathematica 2

Licenza VMWare 3 Licenze Adobe, Microsoft, ... 2 140910 – Assistenza informatica e manutenzione software uffici 26

Assistenza e manutenzione AS400 2 Assistenza, manutenzione e nuove installazioni PC 7 Assistenza software (backup, mathworks, ...) 6 Manutenzione e assistenza stampanti 11

141810 – Altre spese di Manutenzione ordinaria e riparazione 35 Manutenzioni server e storage 12 Manutenzione chiller interni sala calcolo (APC) 9 Manutenzione chiller esterni sala calcolo 8 Manutenzione UPS Alpi 6 141510 – Manutenzione ordinaria e riparazioni di immobili 16

Manutenzione e nuove installazioni rete LAN 16

TOTALE STIE 113.0

33/640



Servizio Biblioteca e Documentazione

Capitolo Preventivo

2012

Materiale di consumo 130110 1.000 Giornali e riviste 130310 18.000 Assist. inform. E manutenz. software 140910 7.000 Manutenz. ordin. e riparaz. apparecc. 141610 1.000 Noleggi, spese accessorie, funzionam. 142110 0 Altre spese per servizi 149940 11.000 Materiale bibliografico 510410 103.000 Impianti, attrezzat., macchin. 520110 11.000 Licenze software 142310 4.000

Totale 156.000

34/640


LABORATORI NAZIONALI DI LEGNARO


Descrizione Capitolo di Spesa Importo previsto in TOTALIKEuro

VIAGGI e MISSIONI

• Missioni all'interno 121410 6,0 11• Missioni all'estero 121420 5,0

SERVIZIO EDILIZIA, ATTIVITA' GENERALI 400

• Materiale di Consumo di uso generale 130110 30

• Manutenzione locali, impianti: 139910 24 - Pitturazioni, serramenti, schermature, manutenzioni strade, 141510 201 guaine coperture, grondaie, telefono, controsoffitti - Manutenzione impianti, giardini, attrezzature importi contrattuali 330

∙Spese manutenzione straordinaria immobili 519920 1

∙Acquisti e installazione edilizia mobile 520140 4

• Impianti, attrezzature, macchinari: 520110 0

• Mobili 520130 0

• Costruzioni Immobili 510310 10 - altre spese per servizi 149940 70

• Manutenzione e noleggio mezzi di trasporto 141710 10 - noleggi e spese accessorie attività di laboratorio 142120 20

Totale• Trasporti e Facchinaggi, posta celere 141940 30 400Richieste di finanziamento straordinario SERVIZIO EDILIZIA, ATTIVITA' GENERALI 586sistemazione lucernai LAE ed altri 104100 100Opere collegamento condotti e allacciamenti nuova area a vecchia area 211020 60Sostituzioni materiale obsoleto mobilio 212040 30Risanamento canalizzazioni impianto di condizionamento vano tandem 136Rifacimento finestre area direzionale 141510 80Rifacimento impermeabilizzazione tetto centrale tecnologica 50Acquisto attrezzature mensa obsolete 80Sostituzione Centrale Telefonica obsoleta 520110 50 segue

Previsioni di spesa per l'anno 2012


35/640

Descrizione Capitolo di Spesa Importo previsto TOTALI in KEuro

SERVIZIO GESTIONE IMPIANTI e SICUREZZE 583

• Materiale di Consumo di uso generale 130110 103importi contrattuali 200• Manutenzione locali, impianti: 141810 380

- Altri servizi 149940 100 - Manutenzione: impianti idraulici, elettrici, condizionamento e manutenzioni varie, impianti chimici, gestione ISO 14001importi contrattuali 530

Totale• Impianti, attrezzature, macchinari: 520110 0 583

Richieste di finanziamento straordinario 1.600impianti critici e a rischio arresto 1.130 sostituzione letti misti impianto trattamento acqua 212010 150ultrapura 104100MT e BT di protezione sostituzione teleruttori e basi porta fusibili centrale ALPI 212010 40e centrale Tandem 104100impianto sollevamento e pressurizzazione anello antincendio 212010 70separazione impianti tecnologici Forno HV -autoclave Pd 141810 70 - Rifacimento quadro distribuzione B.T. Tandem per adeguamento alla 212010 260normativa e non reperibilità parti di ricambio 104100 - Rifacimento impianto elettrico area Tandem. L'impianto risale ai primi 212010 100anni 80, è obsoleto e fuori norma 104100 - Acquisto di un sistema per analisi acqua impianti di raffreddamento 212010 40 - Contratto manutenzione quadro AT blindato Sottostazione 141810 100 - Ricambi essenziali per sottostazione 520110 100 - sostituzione caldaie centrali termiche LNL 212010 200Attività necessarie per evitare disagi al personale 470 - Rifacimento impianti di produzione acqua ultrapura e di raffreddam. fabbricati 212010 100LAE ed amministrazione. L'impianto attuale è sottodimensionato e fuori norma 104100 - Adeguamento sistemi di illuminazione emergenza 212010 80 - Impianto produzione energia elettrica fotovoltaica 20 KW 212010 140 - Integrazione dei sottosistemi di allarme esistenti (antincendio, ril. Ossigeno 104100 100amb., scarichi idrici, impianti elettr., allarmi apparecchiat.) in un sistema di supervisione centralizzato - Completamento sistema di controllo accessi per verifica personale 212010 50presente nelle aree controllate ed aree a rischio 104100

SERVIZIO SISTEMI DI CONTROLLO DEGLI ACCELERATORI E DEGLI APPARATI SPERIMENTALI 8

• Materiale di Consumo di uso generale: 130110 0 - Componenti elettronici, riparazione apparecchiature, etc.• Manuali, Software, contratti di manutenzione apparecchiature 140910 8 CAD - Contratto di manutenzione per cad Altera e Zuken - Contratto di manutenzione software EUROPRACTICE• Impianti, attrezzature, macchinari: 520110 0 - sostituzione di strumentazione obsoleta

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Descrizione Capitolo di Spesa Importo previsto TOTALI in KEuro

SERVIZIO TECNOLOGIE MECCANICHE E DEI MATERIALI50

• Materiale di Consumo di uso generale: 130110 20• Materiale di Consumo per ricerca: 130120 20 - acciaio inox AISI 304-316L-316N, leghe di alluminio, materiali non ferrosi in genere, materie plastiche - rinnovo attrezzature di uso generale per le macchine utensili esistenti (n. 8 torni, n. 7 fresatrici, n. 3 elettroerosioni e macchine operatrici varie), e laboratorio saldatura• Canoni assistenza per: 141810 10 -manutenzione macchine utensili, riparazioni locali e relativi impianti• Impianti, attrezzature, macchinari: 520110 0 - Attrezzature di officina e macchine utensili

Richieste di finanziamento straordinario SERVIZIO TECNOLOGIE MECCANICHE E DEI MATERIALI 140Acquisto di una fresatrice A CNC in sostituzione di una obsoleta/ 140

SERVIZIO UFFICIO TECNICO 34,8

• Materiale di Consumo di uso generale: 130110 15• Materiale di Consumo specifico ufficio tecnico: 130310 7,8 - carta e toner per TCS400 Ocè, cancelleria speciale

• Manutenzioni informatiche 140910 4 - HARDWARE e SOFTWARE: 142310 8 - Silicon Graphics workstations - S.D.R.C. ideas, n. 5 licenze - Copiatrice plotter TCS400 Ocè

• Impianti, attrezzature, macchinari: 520110 0 - Upgrade workstations - Sostituzione di una macchina

SERVIZIO MAGAZZINO 63,7

• Materiale di Consumo di uso generale : 130110 6• Materiale di Consumo per ricerca : 130120 18,7

• Impianti, attrezzature, macchinari: 520110 0 - attrezzature per computerizzazione magazzino - Armadi, scaffalature• Noleggio e spese accessorie per uffici: 142110 5• Servizi trasporti e facchinaggi: 141930 34

Totale K€ 1.150,5

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RICHIESTE STRAORDINARIE DI FINANZIAMENTO: TotaliPer L.N.L.Realizzazione strutture magazzino e deposito 3.000Nuova centrale tecnologica opere base 4.000Sistemazione coperture amianto L.N.L. (2MeV-CN-400KeV) 140Adeguamento impianti Tecn. Rinnovo CPI 110

7.250Per Divisione Tecnica e dei Servizi GeneraliServizio Edilizia ed Attività Generali 586Servizio Gestione Impianti e Sicurezze 1.600Servizio Tecnologie Meccaniche e dei Materiali 140

2.326

Totale previsione di spesa Divisione Tecnica anno 2012 in K Euro 1.150,5

Totale finanziamenti straordinari in K Euro per Divisione Tecnica 2.326,0

Totale finanziamenti straordinari in K Euro per L.N.L. 7.250

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PREVISIONE DI SPESA

PROGETTI SPECIALI


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STRUTTURA COMMISSIONE

Lab. Naz. di Legnaro P.S.

Coordinatore:

Nome Età Posizione Qualifica Tot. Note


2 Camacho Romero Andrea M aria Associato Specializzando CSN V 60 40 40

3 Castiglia Francesco Associato Prof. Ordinario 50 0

4 Cervellera Federico Associato Dirigente Tecnologo 0 0

5 Cinausero M arco Dipendente Primo Ricercatore CSN III 10 80 20 100

6 Comunian Michele Dipendente Ricercatore CSN V 30 70 70


8 Giardina Mariarosa Associato Prof. Associato 50 0

9 Gramegna Fabiana Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20 80 20 100



12 Napoli Daniel Ricardo Dipendente Primo Ricercatore CSN III 10 100 100

13 Palmieri Vincenzo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN II 40 30 30 60

14 Prete Gianfranco Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 100 70 30 100

15 Rizzo Salvatore Associato Prof. Ordinario 0 0

16 Scarpa Daniele Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 100 0

17 Vella Giuseppe Associato Prof. Ordinario 50 0

FTE Totali 1.6 5.2 Totale: 6.8 FTE

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Coordinatore:


1 Andrighetto Alberto Dipendente Tecnologo 100 0

2 Bassato Giorgio Dipendente Primo Tecnologo CSN V 40 0

3 Benini Daniela Borsista Borse neolaureati ind. tecn 100 0

4 Biasotto M assimo Dipendente Tecnologo CSN I 20 70 30 100

5 Bisoffi Giovanni Dipendente Dirigente Tecnologo CSN V 20 0

6 Canella Stefania Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30 60 60

7 Carturan Sara Maria Associato Tecnologo CSN V 30 20 80 100


9 Dainelli Antonio Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30 100 100

10 Facco Alberto Dipendente Dirigente Tecnologo 10 0


12 Favaron Paolo Dipendente Dirigente Tecnologo 20 0

13 Galata' Alessio Dipendente Tecnologo CSN V 30 10 10


15 Lombardi Augusto Dipendente Primo Tecnologo 70 30 30

16 Manzolaro M attia Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 80 20 20

17 Maron Gaetano Dipendente Dirigente Tecnologo CSN I 20 80 20 100

18 Moisio Maria Francesca Dipendente Tecnologo 30 0

19 Piazza Leandro Dipendente Tecnologo CSN V 80 0


21 Pisent Andrea Dipendente Dirigente Tecnologo 20 0

22 Poggi M arco Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30 70 70

23 Pomaro Beatrice Associato Dottorando 100 0

24 Porcellato Anna Maria Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30 70 70



27 Stark Sergey Dipendente Primo Tecnologo CSN V 20 30 30

28 Vasquez Stanescu Jesus Alejandro Borsista Borse post doc stranieri 100 0

29 Zafiropoulos Demetre Dipendente Primo Tecnologo CSN V 50 50 50

Cosa significa questa lista: Qui vengono elencati tutti coloro che hanno un contratto in scadenza prima della finedell'anno in corso. Si tratta di persone per cui non è prevista (al momento) attività nell'anno di preventivo nè un "rinnovoautomatico". E' importante notificare con tempestiv ità eventuali errori, sia al gestore di questo sito sia allasegreteria scientifica di competenza. Questi dati sono agganciati dal database delle associazioni e eventualiincoerenze possono giustificarsi con piccoli ritardi nella sincronizzazione, ma se un nominativo appare erroneamente inquesta lista, va subito notificato l'errore, in modo da correggerlo prima della fine del preventivo.


30 Cavazza Alberto Borsista Borse neolaureati ind. tecn 100 0

FTE Totali 0.6 0.2 1.2 13 Totale: 15 FTE

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Coordinatore:


1 Boscagli Lucia Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 10 20 20

2 Brezzi Ettore Associato Tecnico Divisione Tecnica e Serv. Gen. 100 0

3 Costa Luciano Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 50 0

4 D'Este Anna Dipendente Funzionario di Amministrazione Divisione Acceleratori 20 0

5 Giacchini M auro Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 70 0

6 Giora Diego Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen. 10 0

7 Lollo Michele Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 100 0

8 M aniero Denis Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 30 0

9 Pavan Michele Borsista Borse diplomati Divisione Tecnica e dei Serv. Gen. 100 0

10 Pegoraro Cesare Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 20 0

11 Pegoraro Roberto Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 30 0

12 Sattin Manuele Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 10 0

13 Stivanello Fabrizio Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 50 50 50

14 Zanella Silv ia Dipendente Collaboratore di amministrazione Serv. Direzione 50 0


15 Battiste llo Alex tecnico di officina CSN V 50 50

FTE Totali 1 6 Totale: 7 FTE

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Coordinatore:

PREVISIONE DELLE SPESE DI DOTAZIONE E GENERALI DI GRUPPO (In K€)

Dettaglio della previsione delle spese del Gruppo che non afferisconoai singoli esperimenti e per l'ampliamento della Dotazione di base del Gruppo

Capitolo Descrizione Parziali Totale

INTERNO

ESTERO

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

LICENZE-SW

APPARATI

SPSERVIZI

Totale Dotazioni Lab. Naz. di Legnaro

PARTCORSI

GESTCORSI

Totale CNF per Lab. Naz. di Legnaro

Vai alla pagina di inserimento per le richieste di organizzazione di eventi formativi e progetti individualiNota: Le richieste inserite per LNL su CSN 6 saranno automaticamente visualizzate in questa pagina dopo un refresh (F5) della stessa

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Mod. G4 (a cura del coordinatore)

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Coordinatore:

SiglaA carico dell'I.N.F.N.

interno estero consumo inviti seminari trasporti pubblicazioni manutenzione inventario licenze-SW apparati spservizi TOTALI

GRID 3.00 1.50 2.00 6.50

IGI 2.00 2.00

NTA-SHAM ASH 6.00 8.00 84.00 66.00 86.00 250.00

SPES 39.00 82.00 64.00 28.00 208.00 37.00 1,300.00 30.00 1,788.00

Tot.Sigle 50.00 91.50 150.00 28.00 274.00 37.00 1,386.00 30.00 2,046.50

Dotazioni di P.S.

Totale P.S. Lab.Naz. di Legnaro

50.00 91.50 150.00 28.00 274.00 37.00 1,386.00 30.00 2,046.50

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PREVISIONE DI SPESA

PROGETTO GRID


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CODICE SIGLA COMMISSIONE

GRID P.S.

Resp. Loc.: Sergio Fantinel

PREVENTIVO LOCALE DI SPESA (In K€)

Capitolo DescrizioneParziali Totale

Richiesta SJ Richieste SJ

INTERNO 1. Partecipazione riunioni, workshop e gruppi di lavoro (EB, Operation,ecc...)

3.00 3.00 0.00

INTERNO

ESTERO 1. Partecipazione riunioni, workshop e gruppi di lavoro internazionali(wLCG-GDB, EGI-TF,...)

1.50 1.50 0.00

ESTERO

CONSUMO 1. Metabolismo farm 2.00 2.00 0.00

CONSUMO

SEMINARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale GRID Lab. Naz. di Legnaro 6.50

Mod. EC/EN 2 (a cura del responsabile locale)

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GRID P.S.


Ulteriori informazioni riguardo la richiesta finanziaria

Mod. EC2a (a cura del responsabile locale)

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GRID P.S.


Ricercatori

Nome Età Contratto Qualifica Aff. %

Numero Totale Ricercatori 0FTE:0.0

Tecnologi


1 Biasotto Massimo Dipendente Tecnologo CSN I 20

2 Fantinel Sergio Dipendente Tecnologo CSN I 20

3 Gulmini Michele Dipendente Tecnologo CSN I 20

Numero Totale Tecnologi 3FTE:0.6

Tecnici


Numero Totale Tecnici 0FTE:0.0

Annotazioni

Osservazioni del direttore

Compatibile con le attuali disponibilità dei LNL.

Mod. EC/EN7 (a cura del responsabile locale)

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PREVISIONE DI SPESA

PROGETTO IGI


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IGI P.S.





INTERNO 1. Partecipazione al Comitato Tecnico di IGI 2.00 2.00 0.00

INTERNO

ESTERO

CONSUMO

SEMINARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

LICENZE-SW

APPARATI

SPSERVIZI

Totale IGI Lab. Naz. di Legnaro 2.00


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IGI P.S.




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IGI P.S.


Ricercatori



Tecnologi


1 Maron Gaetano Dipendente Dirigente Tecnologo CSN I 20


Tecnici



Annotazioni



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PREVISIONE DI SPESA

PROGETTO NTA-SHAMASH


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NTA-SHAMASH P.S.

Rapp. Naz.: Vincenzo Palmieri

Rappresentanti nazionali:- Vincenzo Palmieri LNL

Informazioni generali

Linea di ricerca Costruzione magnetron Sputtering per la deposizione di film sottili superconduttori di Niobio in cavità a QWR in RameStudio di Superconduttori a TC più alta del Niobio per applicazione in cavità

Laboratorio ove si raccolgono i dati

LNL, CERN

Sigla dell'esperimento assegnata dal laboratorio

NTA-SHAMASH

Acceleratore usato ISOLDE

Fascio (sigla e caratteristiche)

Processo fisico studiato

Deposizione di film sottili superconduttori tramite magnetron sputtering

Apparato strumentale utilizzato

sistemi di deposizione UHV, dispositivi da sputtering, impianto chimico, radiofrequenza, criogenia

Istituzioni esterne all'Ente partecipanti

CERN, CIAE

Durata esperimento secondo anno di 3

Sezioni partecipanti Lab. Naz. di Legnaro

Mod. EC 1 (a cura del responsabile nazionale)

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NTA-SHAMASH P.S.


PREVENTIVO GLOBALE DI SPESA PER L'ANNO 2012

In K€

StrutturaA carico dell'I.N.F.N. A carico di

altri entiinterno estero consumo trasporti manutenzione inventario licenze-SW apparati spservizi TOTALI

LNL 6.00 8.00 84.00 66.00 86.00 250.00

Totali 6.00 8.00 84.00 66.00 86.00 250.00

Mod. EC/EN 4 (a cura del responsabile nazionale)

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NTA-SHAMASH P.S.


ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2011

ISOLDE - E' stato montato il magnetron sputtering di ISOLDE

A15 - E' stata trovata una tecnica innovativa per sintetizzare materiali a più alta TC del NiobioSono state reallizate cavità a 6 GHz con un Q a 4,2 K addirittura 5 volte superiore a quello del Nb. Il campo accelerante non è ancora elevato ma migliora testdopo test.Con le cavità a 6 Ghz è possibile fabbricare e misurare 4 cavità in un giorno! Non esiste alcun posto al mondo in cui è possibile fare qlcs del genere!

Mod. EC 5 Pagina 1 (a cura del responsabile nazionale)

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NTA-SHAMASH P.S.


ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2012

ISOLDE - Si intende realizzare i primi prototipi di cavità e misurarli

A15 - Si intende migliorare il campo accelerante e provare la tecnica su cavità a 1,5 GHz


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NTA-SHAMASH P.S.


FINANZIAMENTI AVUTI NEGLI ANNI PRECEDENTI (Dati estratti dalle assegnazioni)

Anno interno estero consumo trasporti manutenzione inventario licenze-SW apparati spservizi Totale


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NTA-SHAMASH P.S.


Piano finanziario globale di spesa


2012 6.00 8.00 84.00 66.00 86.00 250.00

Totali 6.00 8.00 84.00 66.00 86.00 250.00


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NTA-SHAMASH P.S.


Descrizione Data completamento

Non ci sono milestone

Mod. EC/EN 8(a cura del responsabile nazionale)

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NTA-SHAMASH P.S.

Resp. Loc.: Vincenzo Palmieri




INTERNO 1. Riunioni NTA, lavorazioni presso ditte esterne, collaborazione gruppi diSC di Napoli, e Genova (Spin lab)

6.00 6.00 0.00

INTERNO

ESTERO 1. 8K€ Workshop thin films a new ideas 4.00

8.00 0.002. Collaborazione con Jefferson lab/ CERN 4.00

ESTERO

CONSUMO

1. ISOLDE: Acquisto Niobio per Catodo definitivo 30.00

84.00 0.00

2. A15: Materiali puri per diffusione termica 40.00

3. A15: Gas puri 14.00

CONSUMO

SEMINARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. Fornace induzione grande 45 KW per cavità 1,5 GHz 66.00 66.00 0.00

INVENTARIO

LICENZE-SW

APPARATI

1. ISOLDE: Modifica Criostato per misura cavità Nb/Cu 50.00

86.00 0.002. A15: Quarzo per costruzione reattore per cavità 1,5GHz e ricambireattore x 6 GHz e reattore per campioni

36.00

APPARATI

SPSERVIZI

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Totale NTA-SHAMASH Lab. Naz. di Legnaro 250.00


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NTA-SHAMASH P.S.




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Amind Italia sas

Cod. art. Descrizione Importo

Istituto Nazionale Fisica Nucleare / Laboratori Nazionali LegnaroViale dell'Università, 2

Numero

Iva

Destinatario

Um Q.tà Prezzo

Sede Legale e Amministrativa: Via della Birona 27 B - 20052 Monza (MI)Laboratorio e Deposito: Via della Ricostruzione 29 B - 20053 Muggiò (MI)Tel. 039 794906 (Lab.) - 039 384189 (Uff.)Fax: 039 8942380 - Email: [email protected], Cod. Fisc. e N° Iscr. Reg. Imprese MI: 02723870966 - REA 1542544

Precision Induction Heating

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Per info contattare: Fabio Meani tel 039-794906Vs Rif.: Vs richiesta di offerta del 04/07/2011

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Ufficio acquistiAll'att.:

Data217705/07/2011

90 giorniValidità offerta:6-8 settimane da ric. ordineTermini di consegna:

Bonifico B. 30 gg D.F.F.M.Termini di pagamento:

Distributore per l'Italia del gruppo Ambrell

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018-INFN04 Induttore per "cavità 1,5 GHz" 1pz 2.950,00 2.950,00 20Induttore in tubo di rame, costruito su misura per funzionare all'esterno di un cilindro di quarzo (diam. est. 245mm) contenente una "cavità 1,5 GHz" di lunghezza 317mm.I terminali dell'induttore sono adatti al collegamento con i cavi flessibili già disponibili presso INFN Legnaro/Lab. Superconduttività.

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L'induttore andrà raffreddato in modo diretto con 1, 2, o 3 ingressi e altrettante uscite di acqua (da definire in fase di sviluppo del prototipo).

N.B. L'induttore sarà dotato di staffe di materiale isolante per il fissaggio alla struttura di supporto dell'assieme (sostegno del tubo di quarzo) o a un piano di lavoro (da definire in fase di sviluppo del prototipo in accordo con il progetto dei Vs tecnici).

N.B. La progettazione e costruzione dell'induttore definitivo richiederà che il cliente metta a disposizione la cavità e il tubo di quarzo per le verifiche sperimentali indispensabili che verranno eseguite con uno (o più prototipi) al fine di individuare la soluzione più idonea allo scopo.- Incluso con l'induttore verranno forniti tutti i componenti necessari per il collegamento elettrico e idraulico al sistema Ekoheat -

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SCK-UNI Sconto Università (Ekoheat) 1nr -1.500,00 -1.500,00 20Sconto forfettario per forniture a Enti di ricerca, Università e simili, per sistemi tipo Ekoheat.

TRASPORTO Imballaggio e trasporto da ns fabbrica a Vs sede di Legnaro 1nr 500,00 0,00 20100

N-AT [Esclusioni: attività tecniche]Dalla presente offerta è esclusa l'assistenza tecnica per l'assemblaggio del sistema sul posto di utilizzo e la messa in servizio.A Vs richiesta provvederemo a inviare un tecnico per le attività sopracitate e per istruire il personale all'uso delle apparecchiature.Il costo di tale servizio verrà addebitato a consuntivo.

Euro 9.586,00Euro 47.930,0020: Aliquota 20%

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Vi preghiamo di controllare i Vs. dati anagrafici, la P. IVA e il Cod. Fiscale. Non ci riteniamo responsabili di eventuali errori.

ImpostaC. Iva - Aliquota Iva Imponibile

Tot. documento

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Totale NettoTotale imposta Iva

Ai sensi del D.Lgs. 196/2003 Vi informiamo che i Vs. dati saranno utilizzati esclusivamente per i fini connessi ai rapporti commerciali tra di noi in essere.

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Si vedano le ns Condizioni Generali di Vendita e le Condizioni Generali di Garanzia, allegate. Se non specificato diversamente, tutti i beni si intendono offerti franco ns deposito di Muggiò (MI).

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Per info contattare: Fabio Meani tel 039-794906Vs Rif.: Vs richiesta di offerta (CIG: Z90009F4D0) del 23/06/2011

049-8068434Tel: 049-641925Email:

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Pag.1


Data217430/06/2011




Spett.le Ente (R.U.P. Sig. Vincenzo Palmieri),qui di seguito la ns migliore offerta per gli induttori richiesti.

018-INFN02 Induttore per "cavità 6 GHz" 1pz 900,00 900,00 20Induttore in tubo di rame, costruito su misura per funzionare all'esterno di un cilindro di quarzo (diam. est. 80mm) contenente una "cavità 6 GHz" di lunghezza 97mm.I terminali dell'induttore sono adatti al collegamento con i cavi flessibili già disponibili presso INFN Legnaro/Lab. Superconduttività.L'induttore andrà raffreddato in modo diretto con 1, 2, o 3 ingressi e altrettante uscite di acqua (da definire in fase di sviluppo del prototipo).


N.B. La progettazione e costruzione dell'induttore definitivo richiederà che il cliente metta a disposizione la cavità e il tubo di quarzo per le verifiche sperimentali indispensabili che verranno eseguite con uno (o più prototipi) al fine di individuare la soluzione più idonea allo scopo.

018-INFN03 Induttore per "cavità 6 GHz tripla" 1pz 2.100,00 2.100,00 20Induttore in tubo di rame, costruito su misura per funzionare all'esterno di un cilindro di quarzo (diam. est. 80mm) contenente tre "cavità 6 GHz" in serie di lunghezza complessiva 291mm.I terminali dell'induttore sono adatti al collegamento con i cavi flessibili già disponibili presso INFN Legnaro/Lab. Superconduttività.L'induttore andrà raffreddato in modo diretto con 1, 2, o 3 ingressi e altrettante uscite di acqua (da definire in fase di sviluppo del prototipo).

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Amind Italia sas



Numero

Iva

Destinatario

Um Q.tà Prezzo



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Data217430/06/2011






018-INFN04 Induttore per "cavità 1,5 GHz" 1pz 2.950,00 2.950,00 20Induttore in tubo di rame, costruito su misura per funzionare all'esterno di un cilindro di quarzo (diam. est. 245mm) contenente una "cavità 1,5 GHz" di lunghezza 317mm.I terminali dell'induttore sono adatti al collegamento con i cavi flessibili già disponibili presso INFN Legnaro/Lab. Superconduttività.L'induttore andrà raffreddato in modo diretto con 1, 2, o 3 ingressi e altrettante uscite di acqua (da definire in fase di sviluppo del prototipo).



018-INFN05 Collettore per distribuzione acqua negli induttori INFN 1pz 350,00 0,00 20100Collettore per il collegamento dei tubi di acqua di raffreddamento degli induttori tipo "INFN per Cavità".

Segue >>>

OFFERTA

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Amind Italia sas



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Um Q.tà Prezzo



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Data217430/06/2011




• Dotato di tre uscite e tre ritorni per le utenze e ingresso e uscita principale da collegare a circuito di raffreddamento dell'acqua.• Dotato di flussostato per arresto generatore in caso insufficente circolazione di acqua di raffreddamento.NOTA BENE: il costo del collettore verrà scontato del 100% in caso si ordine di tutti i tre induttori in offerta

N-AT [Esclusioni: attività tecniche]Dalla presente offerta è esclusa l'assistenza tecnica per l'assemblaggio del sistema sul posto di utilizzo e la messa in servizio.A Vs richiesta provvederemo a inviare un tecnico per le attività sopracitate e per istruire il personale all'uso delle apparecchiature.Il costo di tale servizio verrà addebitato a consuntivo.

Euro 1.190,00Euro 5.950,0020: Aliquota 20%

Euro 7.140,00

Vi preghiamo di controllare i Vs. dati anagrafici, la P. IVA e il Cod. Fiscale. Non ci riteniamo responsabili di eventuali errori.

ImpostaC. Iva - Aliquota Iva Imponibile

Tot. documento

Euro 5.950,00Euro 1.190,00

Totale NettoTotale imposta Iva

Ai sensi del D.Lgs. 196/2003 Vi informiamo che i Vs. dati saranno utilizzati esclusivamente per i fini connessi ai rapporti commerciali tra di noi in essere.

Note:

Si vedano le ns Condizioni Generali di Vendita e le Condizioni Generali di Garanzia, allegate. Se non specificato diversamente, tutti i beni si intendono offerti franco ns deposito di Muggiò (MI).

OFFERTA

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NTA-ILC SHAMASH

1) Magnetron Sputtering x QWRs di ISOLDE

2) Nb3Sn cavità 6 GHz - forno a induzione

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QWRs in Nb/Cu per Isolde

• ISOLDE ha bisogno di cavità QWR

• Le QWR in Niobio Sputterato sono più

economiche e più stabili

• Circa 50 cavità Nb/Cu sputtering DIODO sono

istallate in ALPI

• Il CERN ci ha chiesto di sviluppare lo sputtering

MAGNETRON delle QWR per ISOLDE

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Ground

Cathode

QWR

QWR Sputtering ai LNL

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Low research budget Large amount of cavities

6 GHz 90/640

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A Mini - Chemical/Electrochemical Lab

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Linearfeedtrough

Cooling water jacket

Furnace

Liquid Sn

Furnace

Nb3Sn by Liquid Diffusion

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T = 4,2

K

Bulk Nb

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NbN

T = 4,2

K

Bulk Nb

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Richieste:

Interno: 6K€ riunioni NTA, collaborazione gruppi SC

Estero : 8K€ Workshop thin films a new ideas - trasferte Jlab

Consumo: 50 K€ ISOLDE – modifica Criostato

30 K€ ISOLDE – Niobio

40 K€ A15 - Materiali puri

36 K€ A15 – quarzo

14K€ A15 -gas puri totale 170 K€

Inventario: 66K € A15 Forno induzione 40 KW

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NTA-SHAMASH P.S.


Ricercatori


1 Akaberi Nazkhatoon Associato Specializzando CSN V 20

2 Camacho Romero Andrea Maria Associato Specializzando CSN V 60

3 Franco Lespinasse Daniel Adrien Associato Specializzando CSN V 20

4 Keppel Giorgio Dipendente Ricercatore CSN II 20

5 Palmieri Vincenzo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN II 40


Tecnologi


1 Pira Cristian Dipendente Assegno di Ricerca CSN V 60

2 Rossi Antonio Alessandro Dipendente Borse neolaureati ind. tecn CSN V 60


Tecnici


1 Battistello Alex Associato tecnico di officina CSN V 50

2 Stivanello Fabrizio Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 50


Annotazioni




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PREVISIONE DI SPESA

PROGETTO SPES


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SPES P.S.

Rapp. Naz.: Gianfranco Prete

Rappresentanti nazionali:- Gianfranco Prete LNL


Linea di ricerca PRODUZIONE E STUDIO DI SPECIE ESOTICHE


L.N.L.


SPES

Acceleratore usato Obiettivo del progetto è quello di produrre fasci riaccelerati di ioni instabili ricchi di neutroni. Riacceleratore: sistemaPiave Alpi dei LNL. Fascio primario di protoni da Ciclotrone. RFQ per Fascio ad alta intensita' di protoni (Facility diNeutroni)


Protoni (fascio primario)40-70 MeV, 750 microA. Fasci di ioni instabili: Massa 60-160, energia 5-10 AMeV, 10E6-10E9 pps.Neutroni termici (10E9 n s-1 cm-2)e neutroni veloci (10E14 n s-1) prodotti da 30 mA di protoni da 5 MeV


Principalmente fissione indotta da protoni su bersagli di materiale fissile allo scopo di produrre fasci esotici ricchi dineutroni.


Conclusa la fase di definizione del progetto, si eseguiranno misure di caratterizzazione del Bersaglio e di altri elementipresso: LNL, LNS, ORNL,Isolde. Apparati utilizzati:sistemi di test bench per fasility ISOL.


CERN, ORNL (USA), ENEA,TRIUMF (Vancouver), MSU(USA),GANIL (Francia), ASL Padova, Università di Padova(Dipartimenti di Chimica e Ingegneria), Universita' di Palermo (Dipartimento di Ing.Nucleare), LASA (Milano).

Durata esperimento 5-7 anni.

Sezioni partecipanti Bologna, Lab. Naz. di Legnaro, Lab. Naz. del Sud, Milano, Napoli, Pavia


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SPES P.S.



In K€



BO 2.00 2.00 10.00 20.00 34.00

LNL 39.00 82.00 64.00 28.00 208.00 37.00 1,300.00 30.00 1,788.00

LNS 8.00 6.00 10.00 5.00 29.00

MI 2.00 5.00 7.00

NA 2.00 3.00 5.00

PV 2.00 3.00 7.00 3.00 10.00 25.00

Totali 55.00 101.00 91.00 31.00 218.00 42.00 1,320.00 30.00 1,888.00


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SPES P.S.




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SPES P.S.




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SPES P.S.


FINANZIAMENTI AVUTI NEGLI ANNI PRECEDENTI (Dati estratti dalle assegnazioni)



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Ref: 110630_I_00_gp_n_consuntivoGiugno11.doc

Report SPES Task

version 0.0

data 30 Giugno 2011

Document content: Attività svolta nell’ambito del progetto SPES da Giugno 2010 a Giugno 2011

PROGETTO SPECIALE SPES CONSUNTIVO A GIUGNO 2011

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INDEX

1. Task1_sicurezze, controlli e radioprotezione ............................................................................... 1 2. Task2_edilizia .............................................................................................................................. 1 3. Task3_bersaglio ISOL ................................................................................................................. 1

3.1. Attività Sez.Bologna ............................................................................................................ 1 3.2. Attività Sez.Pavia ................................................................................................................. 2

4. Task4_Trasporto RIB ................................................................................................................... 2 RIB Transport .................................................................................................................................. 2

5. Task5_Ciclotrone ......................................................................................................................... 3 6. Task6_Alta Intensita’ ................................................................................................................... 3 7. Task7_Riacceleratore ................................................................................................................... 4 8. Task8_Supporto scientifico.......................................................................................................... 4 9. Comitato scientifico ..................................................................................................................... 5 10. Varie ......................................................................................................................................... 5

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HISTORY

VERSION DATE AUTHOR(S) COMMENT

0.0 30-Giu-11 G.Prete

0.1

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Stato del Progetto SPES a Giugno 2011

1. TASK1_SICUREZZE, CONTROLLI E RADIOPROTEZIONE 1. Attivazione di un gruppo di studio per la definizione delle procedure di sicurezza per SPES

con l’obiettivo l’analisi dei rischi e la redazione delle procedure di sicurezza per gli impianti di SPES. L’attività è stata condotta in collaborazione con ISOLDE nell’ambito del MoU firmato nel Dicembre 2009.

2. Eseguite le procedure per l’autorizzazione all’installazione presso i LNL di un Laboratorio per la lavorazione di UCx nell’attuale area di sviluppo del bersaglio SPES.

3. Eseguite le procedure per la richiesta di operazione del ciclotrone 4. Eseguite simulazioni per la valutazione dell’attività indotta lungo la linea di fascio dall’uso

di fasci radioattivi.

2. TASK2_EDILIZIA 1. In fase di preparazione il progetto esecutivo per la realizzazione dell’edilizia. 2. In attesa delle prescrizioni autorizzative per completare il progetto di installazione del

Laboratorio UCx in area ex-CNR.

3. TASK3_BERSAGLIO ISOL 1. Test di caratterizzazione di sorgenti a ionizzazione superficiale e al plasma. (in progress, ) 2. Studio dei livelli di eccitazione dell’alluminio e test con laser a eccimeri a LNL. (in

progress, ott 2011) 3. Sviluppo bersagli in UCx, collaborazione con la facility ALTO (ORSAY) e attivita’ di

ricerca nell’ambito del programma europeo ActiLab. (in progress) 4. Sviluppo sistemi di movimentazione remota della camera bersaglio e realizzazione parti

meccaniche delle linee di canale per il trasferimento del fascio presso la sezione di Bologna sulla base della collaborazione con Trento. (in progress, ott 2011)

5. Misure di emittanza e di efficienza di ionizzazione di gas nobili e metalli del 3° e 4° gruppo (Ga, Ge, In, Sn ..) (in progress, ott 2011)

6. Misure sperimentali ad HRIBF (ORNL) con carburi di uranio a porosità controllata. in progress, sett 2011

7. Misure di conducibilità di carburi porosi (in progress, sett 2011) 8. Produzione di carburi per bersagli p-rich (in progress, oct 2011) 9. Sviluppo di tecniche di misura (ad altissime temperature) tramite l’uso di guide di luce (in

progress, sett 2011)

3.1. ATTIVITÀ SEZ.BOLOGNA

1 progetto e costruzione di sistemi e componenti per la manipolazione e la guida dei

fasci in zona target:

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Studio, dal punto di vista della sicurezza, degli ambienti di lavoro dell’edificio di SPES con particolare riguardo agli ambienti in cui saranno presenti il target e le macchine di movimentazione dello stesso. Durante il periodo in esame si è costruito, all’interno del servizio di Officina Meccanica, un tratto di linea protonica dei fasci ad alto vuoto completa di supporti e flange a tenuta e un sistema a slitta per lo spostamento orizzontale del target.

2 sistema di manipolazione bersaglio:

Si sono fatti gli ordini per l’acquisto dei componenti del sistema di manipolazione verticale del target sviluppato nelle sue linee progettuali presso il servizio di progettazione meccanica. Si sono seguite le tesi specialistiche( con il dipartimento d’Ingegneria di Trento) per lo studio di fattibilità di macchine automatizzate allo scopo di movimentare il target in senso verticale. Nell’ultima fase del periodo si sono progettati e ordinati i componenti per la costruzione di un sistema pneumo - meccanico da laboratorio per realizzare e studiare il sistema di estrazione orizzontale del target.

Attualmente il servizio di Progettazione meccanica sta studiando e ottimizzando il supporto

meccanico della linea dei fasci prodotti che dovrà rispondere a criteri di strettissima tolleranza geometrica.

3.2. ATTIVITÀ SEZ.PAVIA

1 Test di funzionamento ionizzazione laser con tre laser sintonizzabili presso il laboratorio

di Pavia. (conclusa apr 2011)

4. TASK4_TRASPORTO RIB

RIB TRANSPORT 1. Validazione del physics design del separatore di massa ad alta risoluzione da parte di esperti

internazionali. (Questa attività non è stata effettuata poiché il physics design non è stato completato. Durante il 2011 non abbiamo finora svolto nessuna attività di design del separatore.)

2. Progettazione e realizzazione prototipo di linea per il trasporto del fascio esotico in alto vuoto (migliore di 10-8 mbar). Compatibilmente con i finanziamenti ottenuti abbiamo iniziato le procedure per l’acquisto di una pompa da vuoto, degli strumenti di misura e controllo. Prossimamente avvieremo anche la costruzione di alcuni elementi della linea di fascio demo presso la sede di Bologna.

HV PLATFORM

3. Progetto del sistema di piattaforme HV con studio per operazione in campo ad alta attività (Nei mesi trascorsi del 2011 non abbiamo svolto questa attività perché siamo in attesa che si decida tra l’opzione piattaforme di alta tensione vs. RFQ di accelerazione posto dopo il charge breeder. Questa decisione dovrebbe essere effettuata entro il prossimo 30 Giugno.);

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MASS SELECTION 4. Installazione e test del Wien Filter presso il Laboratorio Front-End ISOL. L’ordine del Wien

filter è stato emesso a fine gennaio e la consegna è prevista per il 15 Ottobre. Pertanto la installazione sul front-End ISOL verrà effettuata nei mesi di Novembre dicembre del 2011. Sono state avviate le operazioni per l’interfacciamento del Front-End con il Wien Filter ed anche la progettazione degli elementi di diagnostica e di analisi del fascio (fenditure di selezione variabili, faraday cup, elementi di diagnostica e di controllo);

BEAM COOLER 5. Studio del sistema di RFQ cooler e valutazione del suo impatto sulle caratteristiche di

fascio. Le persone coinvolte in questa attività hanno sviluppato questo studio che è tuttora in progress. Si sta realizzando una collaborazione tecnica anche con i LNS che potranno aiutare in modo significativo nella realizzazione di un prototipo di RFQ-cooler.

5. TASK5_CICLOTRONE Definito contratto con BEST per realizzazione ciclotrone per protoni da 70MeV 0,7 mA. Progetto assegnato il 28 Ottobre 2010 (gara per Euro 8.725.600,00 + iva (10.5 Meuro)) Il gruppo di lavoro afferente all’Attività #5 del progetto SPES in questa prima metà del 2011 ha seguito la commessa relativa all’acquisizione del Ciclotrone e della linea di trasporto del fascio nonché il lavoro di interfaccia e definizione delle richieste infrastrutturali con il gruppo di progettazione edilizia. Le attività più significative sono state: Due visite in Canada per la verifica degli stati di avanzamento della progettazione esecutiva e dell’adeguamento delle infrastrutture della Ditta per la realizzazione degli apparati e delle prove di accettazione in Ditta. Scambio di documenti tecnici con la BEST per la verifica tecnico scientifica dei loro dati progettuali e della loro completezza, facendo salva la validità dell’approvazione formale dovuta dopo la recezione del progetto esecutivo completo secondo la tempistica contrattuale. Disegno preliminare delle linee di trasporto del fascio verso le sale sperimentali. Redazione del documento di descrizione funzionale dell’edificio per quanto riguarda l’Area del Ciclotrone. Redazione del documento di descrizione funzionale dell’edificio per quanto riguarda le sale sperimentali. Organizzazione con il gruppo di progettazione edilizia, della fase finale di progettazione esecutiva dell’edificio.

6. TASK6_ALTA INTENSITA’ 1. E’ stato presentato nel 2010 l’esperimento TALES in Gruppo V per lo studio di bersagli ad

alta potenza specifica. Questo e’ un tema di interesse generale: dalla produzione di neutroni a quella dei radio farmaci e alle applicazioni in campo industriale. Si è eseguito un esperimento con fascio di elettroni a Kiev. I risultati sono in fase di analisi. E’ programmato entro il 2011 un esperimento in collaborazione con ENEA-Brasimone con induzione magnetica.

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7. TASK7_RIACCELERATORE CHARGE BREEDER

1. Collaborazione con Grenoble per sviluppo Charge Breeder, nell’ambito del MoU INFN-Ganil che punta all’ottimizzazione delle prestazioni del CB Phoenix grazie alla sostituzione dell’esapolo ed alla rimozione del grounded tube per il fascio in ingresso. Inoltre è previsto che le due istituzioni collaborino nel finalizzare un conceptual design del CB dei LNL. Nel frattempo la collaborazione, interessata in generale ad migliorare le performance del CB mediante l’ottimizzazione della cattura delle microonde e lo studio della cattura del fascio in ingresso, si è allargata a nuovi partners con l’occasione della partecipazione ad una NupNET call.

DIAGNOSTIC 2. Misure di caratterizzazione del sistema di diagnostica a bassa intesita’ con MCP. Completata una

prima frazione di prove c/o LNS, con un fascio di 16O ad energia di sorgente e corrente stimata intorno 100fA. Le prove si integrano con quelle già svolte a LNL con fascio ad energie “Tandem”. Resta da sviluppare, in un secondo turno ai LNS, la determinazione accurata della modalità “counting” del MCP, probabilmente possibile nel 2011.

3. Sviluppo di sistemi di diagnostica con identificazione isotopica (Questo progetto avrebbe dovuto iniziare ad inizio 2011 e ad arrivare ad un avanzato punto di maturazione entro l’anno: in progetto i primi tests con rivelatore a stato solido e lo studio di un sistema, basato su quello in uso a Excyt, ma adattato alle caratteristiche di fascio attese nel caso di SPES. Non è ancora iniziato per mancanza della persona dedicata (contratto ad esperto dei LNS). Nell’ipotesi che possa quindi inziare a settembre 2011, se ne prevedono 12 mesi di sviluppo, fino quindi a settembre 2012.)

ALPI LOW BETA & PIAVE

4. Completamento delle modifiche sui criostati di basso beta. Acquistate tutte le parti sono necessarie per completare il progetto. Nel 2011 è stato fatto un intervento di manutenzione urgente sui criostati CRB2 (ALPI) e CR02-P (PIAVE), quest’ultimo comprensivo dell’upgrade “Basso Beta”, previsto attualmente concludersi in giugno 2011. Successivamente verranno manutenuti in parallelo CR05 e CR15 (Luglio-Ottobre), CR04 (entro dicembre 2011), CR06 e PCQ1 (entro aprile 2012) quando il progetto potrà dirsi sostanzialmente concluso.

8. TASK8_SUPPORTO SCIENTIFICO 1. E' stato approvato un assegno di ricerca in cofinanziamento con Bologna e che dovrebbe

in parte lavorare in TASK8. L'assegno verrà bandito entro metà luglio cosicchè' per settembre dovrebbe cominciare: stiamo valutando un piano di lavoro

2. Si è cominciato a rivedere la parte di hardware/software per lamovimentazione del del tape system con l'intento di prepararlo per il suo trasferimento entro l'anno a Catania- stiamo vedendo tramite una ditta esterna come rispovere le questioni e stiamo raccogliendo le informazioni mancanti

3. si sta pensando per la parte di acquisizione a vedere di duplicare un piccolo sistema basato su digitalizzatori CAEN che stiamo usando per rivelatori di neutroni: dobbiamo a breve fare un test con il rivelatore al germanio per vedere se la ricostruzione dello spettro energetico dai segnali acquisiti con queste schede ha sufficiente risoluzione.

4. Per la parte di conti sono stati fatti dalla Dott. Pomaro dei conti di verifica (dottorato di ricerca Ingegneria - fondi SPES) con Fluka piu' un sistema macroscopico per lo studio del comportamento del calcestruzzo.Un articolo è stato pubblicato su Civil Engineering

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Computations: Tools and Techniques, Ch.XX, B.H.V. Topping (Ed.), Saxe-Coburg Publications, 2011. Il Prof. Majorana lo esporrà come special Lecture nel: 13th International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing (CC2011), Chania, Crete, 6-9 September 2011. La Dott. Pomaro è disponibile ad aiutare il nuovo assegnista a lavorare con Fluka (per quanto lei ha fatto) e quindi potremmo prevede nei prossimi mesi di impostare anche dei conti di produzione per altre geometrie e/o target di SPES

9. COMITATO SCIENTIFICO Il Comitato scientifico ha seguito “SPES 2010 International Workshop”, che si è tenuto a Legnaro dal 15 al 17 novembre 2010.

10. VARIE SAC (Covello)

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SPES P.S.




2012 55.00 101.00 91.00 31.00 218.00 42.00 1320.00 30.00 1888.00

Totali 55.00 101.00 91.00 31.00 218.00 42.00 1,320.00 30.00 1,888.00


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SPES P.S.



Non ci sono milestone


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SPES P.S.

Resp. Loc.: Gianfranco Prete




INTERNO 1. contatti collaborazione, contatti ditte, mobilità responsabile 39.00 39.00 0.00

INTERNO

ESTERO

1. contatti scientifici con CERN, Ganil. Esoerimento di caratterizzazionebersaglio ISOL a ORNL (USA). collaborazione con Grenoble per sviluppoCharge Breeder. Attività di controllo e validazione dei lavori di realizzazionedel ciclotrone in Canada

82.00

82.00 0.00

ESTERO

CONSUMO

1. consumo per laboratorio bersaglio LNL Riscaldatori 4200x2= 8,4 Fogliotantalio 5 Tubo tantalio 4,3 Filo tantalio 3,5 Termocoppie 1,5x4= 6 Materialichimici SigmaAldrich 5

30.00

64.00 0.00

2. Diagnostica Alta Intensità: Sistema a MCP a gas residuo MCP 4x1000Meccanica 3000 Connettori multipin 4x500

9.00

3. minuteria per allineamento laser sfere di riferimento 5000 lavorazionimeccaniche 3000 completamento installazione MCP per misure a bassacorrente connettori multipin 2000 camera da vuoto completa di flangeCF100 10000

20.00

4. schede VME per sistema di controllo Diagnostica Front-End ISOL 5.00

CONSUMO

SEMINARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. impiantistica per sistemi di sicurezza del laboratorio UCx. impianto diareazione in depressione; contenimento e sistema di controllo scarichiliquidi; sistema di accesso e controllo ambientale.

28.00 28.00 0.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO

1. 10keuro, acquisto strumenti di monitor radiazioni (integrazione in sistemadi controllo UCx) 40keuro, acquisto stazione di monitor radiazione 10keurocappa a ventilazione forzata con filtri per materiali radioattivi e misuratori diradioattività per laboratorio UCx; 10keuro siste

70.00

208.00 0.00

2. alimentatori per riscaldatori bersaglio Lambda ESS10-1000 19.00

3. strumentazione elettronica da banco per laboratorio controlli ISOL 10.00

4. impianto da vuoto per prototipo di linea trasferimento fascio esotico adalto vuoto

20.00

5. Crate VME e sistema di acquisizione per misure Gamma e beta in tapesystem per analisi fasci radioattivi

7.00

6. elettronica per automazione del refilling azoto per PIAVE 60.00

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7. Diagnostica per fascio di protoni ad Alta Intensità alimentatori HV 3x5000CPU 1800 I/O 1200 I/O veloce 1800 Crate VME 2400

22.00

INVENTARIO

LICENZE-SW 1. 5k Licenza TraceWin – Studi di ottica per le linee di trasporto; 10kManutenzione codice EM OPERA; 10k Licenza Annuale CST MWS percalcoli EM 5k GIOS 7k Codice Tripos

37.00 37.00 0.00

LICENZE-SW

APPARATI

1. Il front-end ISOL off-line è stato completato ed è in fase di test; per larealizzazione del sistema finale da installare on-line sono richiesti 0.5Meuro. Questo finanziamento è stato già richiesto nel 2011, inizialmenteassegnato su fondi speciali successivamente bloccati.

500.00

1,300.00 0.00

2. L’ allineamento del sistema SPES-PIAVE-ALPI è un elemento critico delprogetto. Per il 2011 è previsto uno studio per l’implementazione di unsistema moderno di allineamento. Il costo previsto per un sistema laser è di0.2 Meuro. Questo finanziamento è stato già richiesto nel 20

200.00

3. Un test stand per testare il charge breeder è in fase di progettazione erealizzazione in 2-3 anni. Il costo totale è valutato in 940keuro. Per il 2012 sirichiedono 0.6 Meuro.

600.00

APPARATI

SPSERVIZI 1. 10 keuro, verifica di esperti del progetto del sistema di accesso conspecifiche di sicurezza SIL4. 20 keuro, implementazione sistema di Qualità eSicurezza

30.00 30.00 0.00

SPSERVIZI

Totale SPES Lab. Naz. di Legnaro 1,788.00


117/640




SPES P.S.



Anno finanziario 2012 SPESPREVENTIVI SHORT Luglio 2011Le richieste di finanziamento per il 2012 sono divise in fondi speciali e fondi ordinari.

Fondi SpecialiSui fondi speciali viene richiesta la realizzazione dell’edilizia (previsti 10.2 Meuro).Sono richiesti finanziamenti per direzioni lavori per realizzazione infrastrutture, 0.350 M€.Sono richiesti 10k€ per il collaudo del progetto esecutivo e 30k€ per le spese di gara per l’edilizia.

Un test stand per testare il charge breeder è in fase di progettazione e realizzazione in 2-3 anni. Il costo totale è valutato in 940keuro. Per il 2012 si richiedono 0.6Meuro.

Il front-end ISOL off-line è stato completato ed è in fase di test; per la realizzazione del sistema finale da installare on-line sono richiesti 0.5 Meuro. Questofinanziamento è stato già richiesto nel 2011, inizialmente assegnato su fondi speciali successivamente bloccati.

L’ allineamento del sistema SPES-PIAVE-ALPI è un elemento critico del progetto. Per il 2011 è previsto uno studio per l’implementazione di un sistema moderno diallineamento. Il costo previsto per un sistema laser è di 0.2 Meuro. Questo finanziamento è stato già richiesto nel 2011, inizialmente assegnato su fondi specialisuccessivamente bloccati.

Fondi OrdinariSui fondi ordinari sono richieste le missioni in Italia e all’estero e fondi di sviluppo per le task del progetto. Il totale della richiesta è di 658 keuro di cui 55 ditrasferte interne e 100 di estere

SPES exstimated costs 2012SPES project is active in:

LNL project site. Involved in all tasksMilano cyclotronBologna target handling, RIB transport beam linesPavia laser sourceLNS cyclotron, RIB handling and selection, RIB diagnostictest-bench online, RUP for building and cyclotronNapoli scientific Coordinator (Advisoryc ommittee)


118/640

Anno finanziario 2012 SPES

PREVENTIVI SHORT Luglio 2011

Le richieste di finanziamento per il 2012 sono divise in fondi speciali e fondi ordinari.

Fondi Speciali

Sui fondi speciali viene richiesta la realizzazione dell’edilizia (previsti 10.2 Meuro).

Sono richiesti finanziamenti per direzioni lavori per realizzazione infrastrutture, 0.350 M€.

Sono richiesti 10k€ per il collaudo del progetto esecutivo e 30k€ per le spese di gara per

l’edilizia.

Un test stand per testare il charge breeder è in fase di progettazione e realizzazione in 2-3

anni. Il costo totale è valutato in 940keuro. Per il 2012 si richiedono 0.6 Meuro.

Il front-end ISOL off-line è stato completato ed è in fase di test; per la realizzazione del

sistema finale da installare on-line sono richiesti 0.5 Meuro. Questo finanziamento è stato

già richiesto nel 2011, inizialmente assegnato su fondi speciali successivamente bloccati.

L’ allineamento del sistema SPES-PIAVE-ALPI è un elemento critico del progetto. Per il

2011 è previsto uno studio per l’implementazione di un sistema moderno di allineamento.

Il costo previsto per un sistema laser è di 0.2 Meuro. Questo finanziamento è stato già

richiesto nel 2011, inizialmente assegnato su fondi speciali successivamente bloccati.

Fondi Ordinari

Sui fondi ordinari sono richieste le missioni in Italia e all’estero e fondi di sviluppo per le

task del progetto. Il totale della richiesta è di 588 keuro di cui 55 di trasferte interne e 100

di estere

119/640

SPES exstimated costs 2012

SPES project is active in :

LNL project site. Involved in all tasks

Milano cyclotron

Bologna target handling, RIB transport beam lines

Pavia laser source

LNS

cyclotron, RIB handling and selection, RIB

diagnostic

test-bench online, RUP for building and cyclotron, (Advisory

committee).

Napoli scientific Coordinator

task 0 task1 task 2 task3 task4 task5 task7 task8 total

Safety, RP

& Control

Infrastruc

ture

ISOL

Target

Transp

ort Cyc

Re-

acc

Scient.

Supp.

consumable 5 60 9 20 94

apparata 20 20

durable 70 39 20 22 60 7 218

software licences 10 25 7 42

building maintenance 28 28

other services 30 30

domestic travels 6 8 2 12 9 10 5 3 55

travels abroad 12 7 3 15 6 44 10 4 101

Total annual funds 18 120 73 146 45 110 95 21 588

Building construction

Executive project

inspection 30

Building construction

Bid activation 10

building construction (international bid) 10200

building construction building supervision

350

apparata front-end target online

500

apparata reacc alignement (part)

200

apparata charge breeder set-up

600

total special funds 11890

120/640

Piano per sedi

LNS Milano Bologna Pavia Napoli LNL

in k€


apparata 30 30

durable 10 208 218

software licences 5 37 42

building

maintenance 28 28

other services 30 432 30

local travels 8 2 2 2 2 39 55

foreign travels 6 5 2 3 3 82 101

totals 39 7 44 25 5 488 588

building

construction

Executive project

inspection 30

building

construction

Bid

activation 10

building

construction

(international bid) 10200

building

construction

building supervision 350

apparata

1300

totals 11890 12478

121/640

NOTE1

notes LNL

travels abroad

scientific contacts with CERN,

Ottawa, ORNL

20 travels x

2keuro keuro 40

runs for target test at Oak

Ridge and ISOLDE 1runs 6ggx 3 persons 10

mobility for project leader, conferences

and other 22

contact with Grenoble for

Charge Breeder

4 travels 6ggx 1

person 10

UNIPA personnell is part of task 1

notes

task1 applications for instrumentation control and

network connection by EPICS

radiation monitors

Quality system and project Cyclotron Radiation Access

UCx laboratory

safety system

task2 _ building maintenance for UCx

laboratory

BID preparation for building

construction

task3_ smallware for target

laboratory

power supply for

target heater

task4_ RFQ cooler design, WIEN filter installation,

HV platform design

task5_ development of high power proton beam

diagnostics (Cyclotron beam)

task7_ smallware for RIB diagnostic systems and improvement of

LowBeta cryostats.

task8_ smallware, detectors and ACQ for RIB

characterization.

122/640

Note2

notes LNS: smallware for on line TIS

installation

10

partial construction of on-line TIS ISOL test

bench

200 (special funds

LNL)

(TIS= Target Ion

Source)

domestic

travels

calabretta 6 travels to LNL 4 days

each.

5

travels for others

colleagues

3

travels abroad

calabretta 2 travels Ganil and CERN

discussion on HRMS

2

calabretta 2 travels for Cyclotron work evaluation

(Canada)

4

notes Pavia: smallware for DAY laser sintonizable

photoionization

durable for laser instrumentation (power supply, control

electronics)

notes Milano: travels for mobility cyclotron

group

notes Napoli travels for mobility Scientific

Coordinator

123/640

notes Bologna smallware mechanical parts for beam pipe RIB transfer and target

manipulation

124/640

PROGETTO SPECIALE SPES PREVISIONE DI ATTIVITÀ

PIANO FINANZIARIO

2012

Document content: Previsione di attività e richieste finanziarie su fondi ordinari 2012.

Ref: 110715_I_00_lp_n_SPESAttività2012_R03.doc

Report SPES Task

version 0.0

data 15 Luglio 2011

125/640

INDEX Previsione finanziamento globale 2012 ............................................................................................................ 4

Riassunto fondi ordinari 2012 ............................................................................................................................. 6

Dettaglio richieste per task 2012 ........................................................................................................................ 7

Preventivo globale 2012 ..................................................................................................................................... 8

Task0_management ............................................................................................................................. 9

Personale 2012....................................................................................................................................................... 9

Piano finanziario 2012 ........................................................................................................................................ 9

Task1_sicurezze, radioprotezione e controlli ...................................................................................... 9

Attività 2012............................................................................................................................................................ 9

Personale 2012..................................................................................................................................................... 10

Piano finanziario 2012 ...................................................................................................................................... 10

Task2_Infrastrutture ........................................................................................................................... 11

Attività 2012.......................................................................................................................................................... 11

Personale 2012..................................................................................................................................................... 11


Task3_bersaglio ISOL ....................................................................................................................... 12

Attività 2012.......................................................................................................................................................... 12

Personale 2012..................................................................................................................................................... 12


Task4_Trasporto RIB ......................................................................................................................... 15

Attività 2012.......................................................................................................................................................... 15

Personale 2012..................................................................................................................................................... 15


Task5_Ciclotrone ............................................................................................................................... 16

Attività 2012.......................................................................................................................................................... 16

Personale 2012..................................................................................................................................................... 17


Attività 2012.......................................................................................................................................................... 19

Personale 2012..................................................................................................................................................... 19


Task8_Supporto scientifico ................................................................................................................ 21

Attività 2012.......................................................................................................................................................... 21

Personale 2012..................................................................................................................................................... 21


126/640

HISTORY

VERSION DATE AUTHOR(S) COMMENT

V00 16-Mag-11 L.Piazza

V02 22-Giu-11 L.Piazza

R02 14-Lug-11 L.Piazza Release finale di attività

R03 15-Lug-11 SSC-G.Prete Documento revisionato dallo Steering Committee

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SPES: Piano Attività e Piano Finanziario 2012

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PREVISIONE FINANZIAMENTO GLOBALE 2012

SPES total evaluation of

budget for 2012

in

Meuro

structural

installations

BID Building phase α+β

γ_basic

building 10,2 request

2011

not

assigned

Building Executive

project inspection

building 0,03 request 2012

Building bid

preparation

building 0,01 request 2012

BID cyclotron apparata 0 assigned June

2010 at 10.471

* front-end target

online

apparata 0,5 delibera 2003-

stopped

residual from "delibera SPES 2003" at * reaccelerator_part1

alignement

apparata 0,2 delibera 2003-

stopped

July 2010 3,2

July 2011 3,2

building

supervision

altri

servizi

0,35 request 2012

charge breeder set-

up

apparata 0,6 request 2012

request on special funds 11,89

annual funds 2012 various items 2012 0,432

domestic travels

2012

0,055

travels abroad 2012 0,101

* approved 2011 on Delibera2003,

actually stopped

total request 2012 12,478

Le richieste di finanziamento per il 2012 sono divise in fondi speciali e fondi ordinari.

Fondi Speciali

Sui fondi speciali viene richiesta la realizzazione dell’edilizia (previsti 10.2 Meuro).

Sono richiesti finanziamenti per direzioni lavori per realizzazione infrastrutture, 0.350

M€.

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Sono richiesti 10k€ per il collaudo del progetto esecutivo e 30k€ per le spese di gara

per l’edilizia.

Un test stand per testare il charge breeder è in fase di progettazione e realizzazione in

2-3 anni. Il costo totale è valutato in 940keuro. Per il 2012 si richiedono 0.6 Meuro.

Il front-end ISOL off-line è stato completato ed è in fase di test; per la realizzazione

del sistema finale da installare on-line sono richiesti 0.5 Meuro. Questo

finanziamento è stato già richiesto nel 2011, inizialmente assegnato su fondi speciali

successivamente bloccati.

L’ allineamento del sistema SPES-PIAVE-ALPI è un elemento critico del progetto.

Per il 2011 è previsto uno studio per l’implementazione di un sistema moderno di

allineamento. Il costo previsto per un sistema laser è di 0.2 Meuro. Questo

finanziamento è stato già richiesto nel 2011, inizialmente assegnato su fondi speciali

successivamente bloccati.

Fondi Ordinari

Sui fondi ordinari sono richieste le missioni in Italia e all’estero e fondi di sviluppo

per le task del progetto. Il totale della richiesta è di 588 keuro di cui 55 di trasferte

interne e 100 di estere

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RIASSUNTO FONDI ORDINARI 2012

Preventivo 2012 progetto SPES fondi ordinari

SPES project is active in

LNL project site. Involved in all tasks

Milano cyclotron

Bologna target handling, RIB transport beam lines

Pavia laser source

LNS cyclotron, RIB handling and selection, RIB diagnostic

test-bench online, RUP for building and cyclotron, (Advisory committee).

Napoli scientific Coordinator

Total



apparata 20 20

durable 10 208 218


building

maintenance 28 28




totals 29 7 34 25 5 488 588

130/640


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DETTAGLIO RICHIESTE PER TASK 2012

task 0 task1 task 2 task3 task4 task5 task7 task8 total

Manage

ment

Safety, RP

& Control Infrastructure

ISOL

Target Transport Cyc

Re-

acc

Scient.

Supp.


apparata 20 20

durable 70 39 20 22 60 7 218

software

licences 10 25 7 42

building

maintenance 28 28

other services 30

30

Domestic

travels 6 8 2 12 9 10 5 3 55

Abroad travels 12 7 3 15 6 44 10 4 101

total 18 120 33 146 45 110 95 21 588

131/640


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PREVENTIVO GLOBALE 2012


in k€


apparata 20 20

durable 10 208 218


building maintenance 28 28




totals 39 7 44 25 5 528 588

building Executive

project inspection 30

building

international bid

preparation 10

building

construction

(international bid) 10200

building

construction

building supervision 350

apparata

1300

totals 11850 12478

132/640


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TASK0_MANAGEMENT

PERSONALE 2012

Personale: 4 unità FTE=1,8

LNL

Prete – 100

Piazza – 20

Zanella – 50

A.D’Este - 10

C.Pegoraro - 10

PIANO FINANZIARIO 2012 trasferte interne

6 keuro

Trasferte estere

12 keuro

Mobililtà Project Leader e conferenze

TASK1_SICUREZZE, RADIOPROTEZIONE E CONTROLLI

ATTIVITÀ 2012 SAFETY

1. Completare l’analisi dei rischi e la redazione delle procedure di sicurezza per

gli impianti di SPES. L’attività sarà condotta in collaborazione con ISOLDE

nell’ambito del MoU firmato nel Dicembre 2009;

RADIATION PROTECTION

2. Seguire il completamento dell’iter per le richieste di operazione del ciclotrone

e del laboratorio UCx;

3. Analisi per la valutazione dell’attività indotta lungo la linea di fascio dall’uso

di fasci radioattivi;

4. Preparare la richiesta di riaccelerazione di fasci radioattivi in PIAVE-ALPI;

5. Richiesta autorizzazioni operazione test bench Charge Breeder.

CONTROL SYSTEMS

1. Completamento del progetto per il controllo degli accessi;

2. Definizione delle caratteristiche tecniche dei sistemi hardware;

3. Predisposizione della gara per la realizzazione (o valdiazione) del sistema di

controllo degli accessi.

133/640


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PERSONALE 2012 Personale: 9 unità, FTE=5,7 (LNL 7 unità, FTE=4.4, + 2 associati da Università

Palermo. FTE= 1,3 + contractor per sicurezze)

LNL

Bassato – 40 (pensione fine 2012)

Giacchini - 70

Canella - 30

Zafiropulos - 50

Costa -50

Sarchiapone - 100 (scadenza fine 2012)

Benini – 100

Palermo

Giardina – 30

Morana - 100

PIANO FINANZIARIO 2012 trasferte interne

8 keuro

3 keuro contatti con Palermo (0.5keuro/viaggio x 2 persone x 3 viaggi),

2 keuro contatti Ministeri Roma (0.3keuro/viaggio x 2 persone x 3 viaggi)

3 keuro contatti con LNS per sistemi di sicurezza (0.5keuro/viaggio x 2

persone x 3 viaggi)

Trasferte estere

7 keuro

4 keuro contatti CERN per sistema di sicurezza (0.7keuro/viaggio x 2 persone

x 3 viaggi),

3 keuro run per test bersaglio a ORNL (2keuro x 2 persone)

Consumo

5 keuro, schede VME per sistema di controllo Diagnostica Front-End ISOL

Inventario

70 keuro 10keuro, acquisto strumenti di monitor radiazioni (integrazione in sistema di

controllo UCx)

40keuro, acquisto stazione di monitor radiazione

10keuro cappa a ventilazione forzata con filtri per materiali radioattivi e

misuratori di radioattività per laboratorio UCx;

10keuro sistema di dosimetria Mani-Piedi (20keuro) per laboratorio UCx

quota parte su finanziamento SPES.

Altri Servizi

30 keuro

10 keuro, verifica di esperti del progetto del sistema di accesso con specifiche

di sicurezza SIL4.

20 keuro, implementazione sistema di Qualità e Sicurezza

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TASK2_INFRASTRUTTURE

ATTIVITÀ 2012 BUILDINGS & TECHNICAL PLANTS

1. Valutazione del progetto esecutivo della fase 1 parziale (area Ciclotrone-

sorgente ISOL) delle infrastrutture;

2. Attivazione della gara per la costruzione delle infrastrutture delle aree della

fase 1 parziale (area Ciclotrone-sorgente ISOL);

3. Adattamento infrastrutture per installazione Laboratorio UCx in area ex-CNR.

PERSONALE 2012 Personale: LNL 5 unità, FTE=1.1 + 1 (associato senior)

Favaron – 20

Maniero – 30

Pegoraro – 30

Piazza – 30

Brezzi – 100 (associato LNL senior)

PIANO FINANZIARIO 2012 Trasferte interne

2 keuro contatti RUP

Trasferte estere

3 keuro

2 keuro visita Nantes per edilizia ciclotrone (0.7keuro/viaggio x 3 persone x 1

viaggi)

1 keuro contatti RUP

Manutenzioni

28 keuro, sistemi di sicurezza del laboratorio UCx.

impianto di areazione in depressione;

contenimento e sistema di controllo scarichi liquidi;

sistema di accesso e controllo ambientale.

Costruzioni Immobili

bandi di gara per realizzazione infrastrutture - 10k€

collaudo progettazione esecutiva come richiesto dalla normativa- 30k€

direzioni lavori costruzione edilizia e impianti - 350 k€

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TASK3_BERSAGLIO ISOL

ATTIVITÀ 2012 MECHANICAL DEVELOPMENTS – ION SOURCE

1. Misure di emittanza e di efficienza di ionizzazione di gas nobili e metalli del

3° e 4° gruppo (Ga, Ge, In, Sn ..) con sorgenti a ionizzazione al plasma (PIS);

2. Misure di conducibilità e permeabilità di carburi porosi;

3. Nuova produzione di carburi per bersagli p-rich;

4. Studio con l’ausilio di codici MC e misure di effusione sul sistema Target and

Ion Source.

5. Sviluppo Test Bench caldo in acciaio (Bo)

MATERIAL DEVELOPMENTS

6. Test di caratterizzazione (emittanza e efficienza) di sorgenti a ionizzazione

superficiale (SIS);

7. Attivita’ di ricerca nell’ambito del programma europeo ActiLab;

8. Misure sperimentali ad HRIBF (ORNL) con carburi di uranio a porosità

controllata.

LASER PHOTO-IONIZATION

9. Foto- ionizzazione laser con tre laser sintonizzabili presso il laboratorio di

Pavia;

10. Studio di foto-ionizzazione in ‘hot cavity’ con laser ad eccimero a LNL;

11. Sviluppo di tecniche di misura (ad altissime temperature) tramite l’uso di

guide di luce.

TARGET HANDLING

12. Sviluppo sistemi di movimentazione remota della camera bersaglio e

realizzazione parti meccaniche delle linee di canale per il trasferimento del

fascio presso la sezione di Bologna.

CONTROLS

13. Nuova versione consolle FE.

PERSONALE 2012 Personale: 22 unità, FTE=12 (LNL 8 unità, FTE=7.8; Padova 4 unità, FTE=1.5;

Bologna 4 unità, FTE=1.4; Pavia 4 unità, FTE=1; Trento 1 unità, FTE=0.1; LNS 1

unità, FTE=0.2) LNL

Andrighetto - 100

Cavazza - 100

Scarpa - 100

Lollo - 100

Pavan - 100

Manzolaro - 80

Montano - 100

Vasquez - 100

136/640


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Uni PD

Carturan - 30

Corradetti - 80

Zanonato - 30

Colombo - 10

Uni Pavia

Benetti - 30

tecnico officina - 10

Grassi - 30

Tomaselli - 30

Uni BO

Guerzoni - 20

Bruno – 10

Michinelli - 10

tecnico officina - 100

Uni TN

Cristofolini - 10

LNS

Celona - 20


12 keuro (8 LNL, 2 Pv, 2 Bo)

6keuro contatti con ditte per realizzazioni meccaniche (0.2keuro/viaggio x 2

persone x 15 viaggi)

6keuro contatti collaborazione (0.2keuro/viaggio x 4 persone x 8 viaggi)

Trasferte estere

15 keuro (12 LNL, 3 Pv , 2 Bo) 9 keuro contatti scientifici con CERN e ORNL (1.5keuro/viaggio x 2 persone

x 3 viaggi)

6 keuro run test bersaglio a ORNL (2keuro/viaggio x 3 persone x 1viaggio)

Consumo

50keuro (30 LNL, 10 Pv, 10 Bo, 10 LNS) 30keuro consumo per laboratorio bersaglio LNL

Riscaldatori 4200x2= 8400

Foglio tantalio 5000

Tubo tantalio 4290

Filo tantalio 3230

Termocoppie 1458x4= 5832

Materiali chimici SigmaAldrich 5000

10keuro consumo per laser

Minuteria per operazione laboratorio laser 2000

Gas di caricamento laser 5000

Riparazione moduli elettronica laser 3000

10keuro materiale per movimentazione orizzontale

10keuro allestimento punto di misura per test bench caldo

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Impianti

20keuro modulo di front-end completo da utilizzare per front-end caldo

Inventario

39keuro (29 LNL,10 Pv)

19keuro alimentatori per riscaldatori bersaglio

Lambda ESS10-1000 18456 euro

20keuro (strumentazione elettronica da banco)

Oscilloscopio

Multimetro con connessione rs232

Generatore di segnale

Alimentatore bassa tensione variabile

138/640


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TASK4_TRASPORTO RIB

ATTIVITÀ 2012 RIB TRANSPORT

1. Completamento del prototipo di linea per il trasporto del fascio esotico in alto

vuoto (migliore di 10-8 mbar).

HV PLATFORM

2. Progetto del sistema di piattaforme HV con studio per operazione in campo ad

alta attività;

MASS SELECTION

3. Installazione e test del Wien Filter presso il Laboratorio Front-End ISOL;

BEAM COOLER

4. Design del sistema di RFQ cooler (triumf like or Spiral2 like) e valutazione

del suo impatto sulle caratteristiche di fascio;

PERSONALE 2012 Personale: 8 unità, FTE=2.8

Calabretta - 20

Moisio – 30

Comunian - 30

Dainelli – 30

Porcellato – 30

Maggiore - 20

Stark - 20

Chalyk – 100 (FAI da richiedere)


9 keuro (4 LNL, 5 LNS): contatti collaborazione

Trasferte estere

6 keuro (5 LNL, 1 LNS) 6keuro contatti scientifici con CERN e GANIL per dimensionamento sistemi

di selezione e trasferimento fascio esotico (1.5keuro/viaggio x 2 persone x 2

viaggi)

Inventario

20keuro impianto da vuoto per prototipo di linea trasferimento fascio esotico

ad alto vuoto.

Licenze software

10keuro (5 LNL, 5 LNS) upgrade licenze per calcoli trasporto fascio e

piattaforme HV (GIOS)

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TASK5_CICLOTRONE

ATTIVITÀ 2012 SUPERVISIONE COMMESSA CICLOTRONE B70

1. Controllo della Fase di Studio.

2. Controllo della Fase Realizzativa Ciclotrone:

i. Magnete: il ferro dovrebbe arrivare in Apr 2012 (ordine Giu 2011).

Dopo la fase di lavorazione, le misure magnetiche dovrebbero

cominciare in Set 2012.

ii. Cavità RF: i test sulle cavità sono previsti in Giu 2012 (i test in

potenza sono previsti in Ago 2012). Nel 2011 dovrebbe essere pronto

il modello delle cavità in legno per i test preliminari.

iii. Vuoto: i test sul sistema da vuoto sono previsti in Mag 2012.

iv. Diagnostica: da Ago 2012 è previsto la realizzazione delle sonde

interne del B70 e da Ott 2012 la fase di test.

v. Controlli: è opportuno visionare il sistema di controllo del B14.

3. Controllo della Fase Realizzativa del Test Stand per ISIS:

i. Il TS di Vancouver sarà operativo in Apr 2012.

ii. La ISIS sarà installata ad Ottawa in Ott 2012.

4. Controllo della Fase Realizzativa dei componenti della linea di trasporto del

fascio: test previsti a Set 2012.

5. Controllo della Fase Operativa del B14 (installazione e commissioning in

Belgio?).

6. Definizione delle modalità di attuazione (protocolli) dei Test di Accettazione

(FAT e SAT): importanti sono i test di verifica a piena potenza (50 kW, 70

MeV@700uA).

ORGANIZZAZIONE LABORATORIO CICLOTRONE (SALA CICLOTRONE + AREE SPERIMENTALI)

7. Interfaccia con la Progettazione e Realizzazione Infrastrutture (TASK 2).

8. Studio e progettazione preliminare delle linee di trasporto del fascio non

incluse nella commessa BEST e preparazione della documentazione per

acquisizione degli apparati (quadrupoli, dipoli, sistemi da vuoto, sistemi di

raffreddamento, diagnostica ed infrastrutture).

9. Studio di fattibilità e progettazione preliminare della sala sperimentale prevista

per la fase 1 (A10)e la preparazione della documentazione per le richieste per

l’acquisizione degli apparati (quadrupoli, dipoli, sistemi da vuoto, sistemi di

raffreddamento, diagnostica ed infrastrutture).

10. Studio di fattibilità, progettazione e prototipaggio della diagnostica per fasci di

alta potenza: attivare Collaborazione col Reparto Diagnostica (M. Poggi).

11. Sviluppo della parte di sistema di controllo per le linee di trasporto sul

modello PSI:attivare collaborazione col Reparto Controlli (Bassato)e

Radioprotezione (Zafiropulos).

12. Attivare Collaborazione con PSI (Schippers, Dolling) per eventuali test della

diagnostica alta intensità (70 MeV @ 1 mA) e sui controlli delle linee di

trasporto dei fasci.

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13. Studio e Progettazione Beam Dumper ad alta intensità: la BEST deve fornire

un BD da 12 kW (40MeV @ 300uA), quindi per fare i test a piena potenza a

40 MeV, i LNL devono fornire un BD da almeno 20 kW (500uA). Questo BD

deve essere posizionato nella sala sperimentale da allestire (A10). La struttura

autoschermante del BD può essere la stessa utilizzata per il progetto

FARETRA (neutroni). I BD da utilizzare per i test a piena potenza 70 MeV @

700 uA devono essere forniti dall’INFN.

14. Documentazione per la definizione dell’allestimento delle sale A2,A3 ed A13

(aree di servizio del ciclotrone) per la manutenzione, gestione pezzi di

ricambio e parti di macchina smontati e laboratorio per la manutenzione della

macchina e degli apparati collegati.

ANALISI RISORSE

Analisi delle risorse, umane, economiche e di manutenzione, per la gestione

del ciclotrone e delle sale sperimentali. Interfaccia con il Responsabile della

Divisione Acceleratori.

PERSONALE 2012 Personale: 3 unità, FTE=1,9 + 0.2 (consulenti INFN)

Lombardi – 70

Maggiore – 70

Piazza – 50

INFN

Calabretta – 10 (consulente INFN)

De Martinis – 10 (consulente INFN)

Richiesta personale 2012: 3 unità (33%) �1 FTE

• Organizzazione Laboratorio Ciclotrone (sala Ciclotrone e sperimentali):

progettazione linee di trasporto del fascio ad alta intensità col relativo

controllo (1 unità)

• sviluppo diagnostica ad alta intensità (1 unità).

• Studio e Progettazione Beam Dumper di alta potenza (1 unità).


10 keuro (6 LNL, 3 LNS, 2 Mi)

5 keuro (2 missioni interne (MI - De Martinis, LNS - Calabretta) x 2 persone

x 2 gg)

5 keuro (6 missioni interne (LNS) x 1 persona x 5 gg)

Trasferte estere

44 keuro (34 LNL, 5 LNS, 5 Mi)

30 keuro (4 missioni estere (CANADA) x 3 persone x 5gg)

5 keuro (2 missione estera (BELGIO) x 2 persone x 3gg)

5 keuro (2 missioni estere (SVIZZERA-PSI) x 2 persone x 3 gg)

Consumo

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9keuro (Diagnostica Alta Intensità: Sistema a MCP a gas residuo)

MCP 4x1000

Meccanica 3000

Connettori multipin 4x500

Inventario

22 keuro (Diagnostica Alta Intensità)

alimentatori HV 3x5000

CPU 1800

I/O 1200

I/O veloce 1800

Crate VME 2400

Licenze software

25 keuro 5k Licenza TraceWin – Studi di ottica per le linee di trasporto;

10k Manutenzione codice EM OPERA;

10k Licenza Annuale CST MWS per calcoli EM

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TASK7_RIACCELERATORE

ATTIVITÀ 2012 CHARGE BREEDER

1. Collaborazione con Grenoble per sviluppo Charge Breeder nell’ambito del

MoU INFN-Ganil. Possibile collaborazione con altri partners in seguito al una

call a NupNET;

2. Inizio realizzazione test bench ai LNL;

DIAGNOSTIC

3. Misure di caratterizzazione del sistema di diagnostica a bassa intensità con

MCP.

4. Sviluppo di sistemi di diagnostica con identificazione isotopica

ALPI LOW BETA & PIAVE

5. Completamento delle modifiche sui criostati di basso beta. Sono stati fatti

tutti gli acquisti per l’up-grade delle cavità e dei criostati a basso beta, le spese

previste riguardano l’automazione del refilling dell’azoto e il raffreddamento

delle linee di azoto liquido dei due criostati di PIAVE;

6. Allineamento Laser.

PERSONALE 2012 Personale: 10 unità, FTE=1.5 (LNL 7 unità, FTE = 1.2, LNS 3 unità, FTE = 0.3)

LNL 7 unità:

Bisoffi – 20

Facco – 10

Galatà – 30

Giora - 10

Sattin – 10

Poggi – 30

Boscagli – 10

LNS 3 unità:

Cosentino - 10

Finocchiaro - 10

Pappalardo – 10 (in attesa di contratto LNL per essere 100)


5 keuro (2 missioni interne (Pavia) x 2persone, 4 (LNS) x 1 persona x 5 gg)

Trasferte estere

10 keuro collaborazione per Charge Breeder con Grenoble

Consumo

20keuro:

minuteria per allineamento laser

sfere di riferimento 5000

lavorazioni meccaniche 3000

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completamento installazione MCP per misure a bassa corrente

connettori multipin 2000

camera da vuoto completa di flange CF100 10000

Inventario

60keuro: inventariabile per automazione del refilling azoto per PIAVE (vedi

relazione Task7)

Altre Spese

600keuro: preparazione area test bench charge breeder, ordine componenti

“linea CB”, sistema controllo e moduli field point.

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TASK8_SUPPORTO SCIENTIFICO

ATTIVITÀ 2012 SPES BEAM CHARACTERIZATION

1. Messa a punto strumentazione per misure di caratterizzazione (tape system).

PRODUCTION CALCULATIONS

2. Simulazioni sulla produzione di fasci con SPES;

NUCLEAR PHYSICS EXPERIMENTS AT EXISTING RIB FACILITIES

3. Partecipazioni a misure sotto fascio per caratterizzazione sistema TIS (Target-

Ion-Source);

4. Esperimenti su fasci esotici presso RIB esistenti;

BATCH MODE

5. Batch Mode.

PERSONALE 2012 Personale: 5 unità, FTE=1.9

Gramegna – 20

Cinausero – 10

Napoli – 10

Recchia - 100

Assegno di ricerca – 50 (cofinanziato con Bo)


3 keuro (0.5keuro/viaggio x 2 persone x 3 viaggi)

Trasferte estere:

4 keuro turno misura (2keuro/viaggio x 2 persone x 1viaggio)

Inventario

7keuro Crate VME e sistema di acquisizione per misure Gamma e beta

Licenze software 7keuro Codice Tripos

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SPES P.S.


Ricercatori


1 Castiglia Francesco Associato Prof. Ordinario 50

2 Cervellera Federico Associato Dirigente Tecnologo 0

3 Cinausero Marco Dipendente Primo Ricercatore CSN III 10

4 Comunian Michele Dipendente Ricercatore CSN V 30

5 Giardina Mariarosa Associato Prof. Associato 50

6 Gramegna Fabiana Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20

7 Maggiore Mario Dipendente Ricercatore CSN V 100

8 Napoli Daniel Ricardo Dipendente Primo Ricercatore CSN III 10

9 Prete Gianfranco Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 100

10 Rizzo Salvatore Associato Prof. Ordinario 0

11 Scarpa Daniele Dipendente Assegno di Ricerca CSN V 100

12 Vella Giuseppe Associato Prof. Ordinario 50


Tecnologi


1 Andrighetto Alberto Dipendente Tecnologo 100

2 Bassato Giorgio Dipendente Primo Tecnologo CSN V 40

3 Benini Daniela Dipendente Borse neolaureati ind. tecn 100

4 Bisoffi Giovanni Dipendente Dirigente Tecnologo CSN V 20

5 Canella Stefania Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30

6 Carturan Sara Maria Associato Tecnologo CSN V 30

7 Cavazza Alberto Dipendente Borse neolaureati ind. tecn 100

8 Corradetti Stefano Associato Dottorando 80

9 Dainelli Antonio Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30

10 Facco Alberto Dipendente Dirigente Tecnologo 10

11 Favaron Paolo Dipendente Dirigente Tecnologo 20

12 Galata' Alessio Dipendente Tecnologo CSN V 30

13 Lombardi Augusto Dipendente Primo Tecnologo 70

14 Manzolaro Mattia Dipendente Assegno di Ricerca CSN V 80

15 Moisio Maria Francesca Dipendente Tecnologo 30

16 Piazza Leandro Dipendente Tecnologo CSN V 80

17 Pisent Andrea Dipendente Dirigente Tecnologo 20

18 Poggi Marco Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30

19 Pomaro Beatrice Associato Dottorando 100

20 Porcellato Anna Maria Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30

21 Sarchiapone Lucia Dipendente Assegno di Ricerca CSN V 100

22 Stark Sergey Dipendente Primo Tecnologo CSN V 20

23 Vasquez Stanescu Jesus Alejandro Dipendente Borse post doc stranieri 100

24 Zafiropoulos Demetre Dipendente Primo Tecnologo CSN V 50


Tecnici


1 Boscagli Lucia Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 10

2 Brezzi Ettore Associato Tecnico Divisione Tecnica e Serv. Gen. 100

3 Costa Luciano Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 50

4 D'Este Anna Dipendente Funzionario di Amministrazione Divisione Acceleratori 20

5 Giacchini Mauro Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 70

6 Giora Diego Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen. 10

7 Lollo Michele Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 100

8 Maniero Denis Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e Serv. Gen. 30

9 Pavan Michele Dipendente Borse diplomati Divisione Tecnica e dei Serv. Gen. 100

10 Pegoraro Cesare Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 20

11 Pegoraro Roberto Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Tecnica e dei Serv. Gen 30

12 Sattin Manuele Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 10

13 Zanella Silvia Dipendente Collaboratore di amministrazione Serv. Direzione 50

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Annotazioni




147/640

148/640



PREVISIONE DI SPESA

GRUPPO I


149/640

150/640



Lab. Naz. di Legnaro CSN I

Coordinatore:

151/640




Coordinatore:


1 Biasotto M assimo Dipendente Tecnologo CSN I 50 20 30 20 100

2 Fantinel Sergio Dipendente Tecnologo CSN I 60 20 20 20 100


4 Gulmini M ichele Dipendente Tecnologo CSN I 60 20 20 20 100


6 Maron Gaetano Dipendente Dirigente Tecnologo CSN I 60 20 20 20 100

7 Petrucci Andrea Associato Dottorando CSN I 50 50


Cosa significa questa lista: Qui vengono elencati tutti coloro che hanno un contratto in scadenza prima dellafine dell'anno in corso. Si tratta di persone per cui non è prevista (al momento) attività nell'anno di preventivo nèun "rinnovo automatico". E' importante notificare con tempestiv ità eventuali errori, sia al gestore diquesto sito sia alla segreteria scientifica di competenza. Questi dati sono agganciati dal database delleassociazioni e eventuali incoerenze possono giustificarsi con piccoli ritardi nella sincronizzazione, ma se unnominativo appare erroneamente in questa lista, va subito notificato l'errore, in modo da correggerlo prima dellafine del preventivo.




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Coordinatore:


1 Toniolo Nicola Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 50 20 70


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Coordinatore:




INTERNO

ESTERO

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale Dotazioni Lab. Naz. di Legnaro

GESTCORSI

PARTCORSI


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Vai alla pagina di inserimento per le richieste di organizzazione di eventi formativi e progettiindividuali

Nota: Le richieste inserite per LNL su CSN 1 saranno automaticamente visualizzate in questa pagina dopo un refresh (F5) della stessa


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Coordinatore:


interno estero inviti consumo seminari trasporti pubblicazioni manutenzione inventario apparati licenze-SW spservizi TOTALI

CMS 4.50 33.00 22.00 266.50 326.00

P-SUPERB.DTZ 5.00 9.00 1.50 15.50

Tot.Sigle 9.50 42.00 23.50 266.50 341.50

Dotazioni di CSN I

Totale CSN I Lab.Naz. di Legnaro

9.50 42.00 23.50 266.50 341.50

156/640




CMS CSN I

Resp. Loc.: Gaetano Maron




INTERNO 1. metabolismo 4.6 m.u. 4.50 4.50 0.00

INTERNO

ESTERO

1. metabolismo (4.6 m.u) 17.50

33.00 0.00

2. responsabilità 2 m.u. 7.50

3. servizi ESP CERN 2 m.u. 8.00

ESTERO

CONSUMO 1. metabolismo 7.00

22.00 0.002. contributo manutenzione impianti sala macchine Tier2 15.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

1. Tier2 CPU: sostituzione macchine obsolete 3.6 kHS06 65.00

266.50 0.00

2. Tier2 CPU: potenziamento 3.3 kHS06 59.50

3. Tier2 Disco: potenziamento 250 TBN 112.50

4. Tier2 Server per servizi (CE, SE, GridFTP, ecc.) 16.50

5. Tier2 Rete: schede 10 Gbps server dischi, ottica 10 Gbps switchcentro stella

13.00

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale CMS Lab. Naz. di Legnaro 326.00

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158/640




CMS CSN I




159/640




CMS CSN I


Ricercatori



Tecnologi


1 Biasotto M assimo Dipendente Tecnologo CSN I 50


3 Gozzelino Andrea Associato Dottorando CSN V 80

4 Gulmini M ichele Dipendente Tecnologo CSN I 60


6 Petrucci Andrea Associato Dottorando CSN I 50

7 Triossi Andrea Associato Dottorando CSN I 50


Tecnici


1 Toniolo Nicola Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 50


Annotazioni



M od. EC/EN7 (a cura del responsabile locale)

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P-SUPERB CSN I





INTERNO 1. ETD:A:viaggi collaborazione x 3 persone 4.00

5.00 0.002. SEZ:B1:Metab. 0.8FTE * 1.5 1.00

INTERNO

ESTERO 1. ETD:A:meeting al CERN collab. ETD (2 meetings x 2 persone x 3gg) 4.00

9.00 0.002. SEZ:B1:Metab. 0.8FTE * 6 5.00

ESTERO

CONSUMO 1. SEZ:B:Metab. 0.8FTE * 1.7 1.50 1.50 0.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale P-SUPERB Lab. Naz. di Legnaro.DTZ 15.50


161/640




P-SUPERB CSN I




162/640




P-SUPERB CSN I


Ricercatori



Tecnologi


1 Biasotto M assimo Dipendente Tecnologo CSN I 20





Tecnici


1 Toniolo Nicola Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 20


Annotazioni




163/640

164/640



PREVISIONE DI SPESA

GRUPPO II


165/640

166/640



Lab. Naz. di Legnaro CSN II

Coordinatore: Ugo Gastaldi


1 Gastaldi Ugo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN II 100 100


3 Ortolan Antonello Dipendente Ricercatore CSN II 70 30 100


5 Pengo Ruggero Dipendente Primo Ricercatore CSN II 50 50

6 Ruoso Giuseppe Dipendente Ricercatore CSN II 50 50 100

FTE Totali 0.7 1.1 0.3 0.5 2 Totale: 4.6 FTE

167/640






1 Azzolini Oscar Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 100 100

2 De Biasi Antonella Borsista Borse neolaureati ind. tecn CSN II 100 100


4 Rampazzo Vanessa Assegnista Assegno di Ricerca CSN II 100 100

FTE Totali 3 0.3 Totale: 3.3 FTE

168/640





Servizi (mesi/uomo)

Servizio Tot. Note

1 Serv. Tecn. Mec. Mat. 7.00 7

Mesi/uomo totali Totale:

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INTERNO 1. riunioni di commissione,confeenze e workshops,attivita per nuove iniziative 11.00 11.00

INTERNO

ESTERO 1. conf. e workshops, nuove iniziative 5.00 5.00

ESTERO

CONSUMO 1. consumi di gruppo 3.00 3.00

CONSUMO

SEM INARI 1. sem. di gruppo 1.00 1.00

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI 1. pubb. e preprints 1.00 1.00

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. lic. math. 1.00 1.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. inv. di gruppo 4.00 4.00

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale Dotazioni Lab. Naz. di Legnaro 26.00

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GESTCORSI

PARTCORSI


Vai alla pagina di inserimento per le richieste di organizzazione di eventi formativi eprogetti individuali



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AURIGA 1.00 65.00 66.00

CUORE 5.00 3.00 238.00 9.00 46.00 80.00 20.00 401.00

G-GRANSASSO.DTZ 2.00 3.00 1.00 6.00

M IR 2.00 2.00 25.00 29.00

PVLAS 16.00 2.00 3.00 30.00 51.00

Tot.Sigle 26.00 10.00 331.00 9.00 46.00 110.00 1.00 20.00 553.00

Dotazioni di CSN II 11.00 5.00 3.00 1.00 1.00 1.00 4.00 26.00

Totale CSN II Lab.Naz. di Legnaro

37.00 15.00 334.00 1.00 1.00 10.00 50.00 110.00 1.00 20.00 579.00

172/640




AURIGA CSN II

Resp. Loc.: Antonello Ortolan




INTERNO 1. riunioni di collaborazione con ROG 1.00 1.00 0.00

INTERNO

ESTERO

CONSUMO

1. Elio liquido 50.00

65.00 0.00

2. M anutenzioni compressore Elio 10.00

3. M agazzino e Officina Meccanica 5.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale AURIGA Lab. Naz. di Legnaro 66.00


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AURIGA CSN II




174/640




AURIGA CSN II


Ricercatori


1 Ortolan Antonello Dipendente Ricercatore CSN II 70


Tecnologi



Tecnici



Annotazioni




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CUORE CSN II





INTERNO 1. Lavorazioni presso ditte esterne 8es. Pallinatura camere e schermi) 2.00

5.00 0.002. Riunioni collaborazione, incontro con referee, etc 3.00

INTERNO

ESTERO 1. Una conferenza sui Plasmi e trattamenti di superficie 3.00 3.00 0.00

ESTERO

CONSUMO

1. M edia buratto 2.00

238.00 0.00

2. Protezioni buratto 2.00

3. Consumo annuo acidi e materiali chimici 200.00

4. Acqua deionizzata 5.00

5. Cuscinetti ceramici per plasma 4.00

6. Guarnizioni OFHC flange CF 5.00

7. Porta campioni 20.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. M anutenzione buratto 3.00

9.00 0.002. M anutenzione impianto e lettropulitura 6.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. Due vasche ultrasuoni 6.00

46.00 0.002. Diagnostica plasma 40.00

INVENTARIO

APPARATI 1. Sistema plasma piccolo 80.00 80.00 0.00

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI 1. Box stoccaggio acidi 20.00 20.00 0.00

176/640

SPSERVIZI

Totale CUORE Lab. Naz. di Legnaro 401.00


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CUORE CSN II




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CUORE CSN II


Ricercatori


1 Keppel Giorgio Dipendente Ricercatore CSN II 80



Tecnologi


1 Azzolini Oscar Dipendente Assegno di Ricerca CSN V 100

2 De Biasi Antonella Dipendente Borse neolaureati ind. tecn CSN II 100

3 Rampazzo Vanessa Dipendente Assegno di Ricerca CSN II 100


Tecnici



Annotazioni




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G-GRANSASSO CSN II





INTERNO 1. riunioni di collaborazione. Trasferte per analisi dati di G-PISA 2.00 2.00 0.00

INTERNO

ESTERO 1. 3 meeting a Wettzell (M onaco) di collaborazione e per analisi dati di"G"

3.00 3.00 0.00

ESTERO

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW 1. Rinnovo licenza Matlab 1.00 1.00 0.00

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale G-GRANSASSO Lab. Naz. di Legnaro.DTZ 6.00


180/640




G-GRANSASSO CSN II




181/640




G-GRANSASSO CSN II


Ricercatori


1 Ortolan Antonello Dipendente Ricercatore CSN II 30


Tecnologi



Tecnici



Annotazioni


Compatibile con le attuali disponibilità dei LNL


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MIR CSN II

Resp. Loc.: Giuseppe Ruoso




INTERNO 1. M issioni a Roma e Pavia 2.00 2.00 0.00

INTERNO

ESTERO 1. M issioni in Germania per discussioni con esperti fisica materiali 2.00 2.00 0.00

ESTERO

CONSUMO 1. Elio liquido, azoto liquido, materiale per laboratorio criogenico 15.00 10.00 15.00 10.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale M IR Lab. Naz. di Legnaro 19.00 SJ 10.00


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MIR CSN II




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MIR CSN II


Ricercatori


1 Ruoso Giuseppe Dipendente Ricercatore CSN II 50


Tecnologi


1 Lombardi Augusto Dipendente Primo Tecnologo 30


Tecnici



Annotazioni

Roberto Catini è risultato vincitore di una borsa di studio per laureando borsista e sarà associato ai LNL. Percentuale sull'esp. MIR 100%.




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PVLAS CSN II

Resp. Loc.: Ugo Gastaldi




INTERNO

1. missioni a Ferrara per montaggio ed operazione dell'esperimento eriunioni di collaborazione. (in media una persona ogni settimana per 10mesi con costi tra 400 e 500 euro a settimana con albergo a 50E pernotte , sub iudice da verificare a consultivo settembre 2012)

12.00 4.00

12.00 4.00

INTERNO

ESTERO 1. contatti scientifici con esperimenti in competizione 2.00 2.00 0.00

ESTERO

CONSUMO 1. consumi di laboratorio in sede a LNL per tests UHV e per meccanicadel sistema di rotazione dei magneti

3.00 3.00 0.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI 1. tre pompe getters NEG e una cartuccia di ricambio 30.00 30.00 0.00

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale PVLAS Lab. Naz. di Legnaro 47.00 SJ 4.00


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PVLAS CSN II




187/640




PVLAS CSN II


Ricercatori


1 Gastaldi Ugo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN II 100

2 Pengo Ruggero Dipendente Primo Ricercatore CSN II 50

3 Ruoso Giuseppe Dipendente Ricercatore CSN II 50


Tecnologi



Tecnici



Annotazioni




188/640



PREVISIONE DI SPESA

GRUPPO III


189/640

190/640



Lab. Naz. di Legnaro CSN III

Coordinatore: Lorenzo Corradi


1 Cinausero M arco Dipendente Primo Ricercatore CSN III 80 20 10 100

2 Corradi Lorenzo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 80 20 100

3 De Angelis Giacomo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 80 20 100

4 De Poli Mario Dipendente Primo Ricercatore CSN III 30 60 90

5 Della Mea Gianantonio Associato Prof. Ordinario CSN V 30 70 100

6 Depalo Rosanna Borsista Borse laureandi CSN III 100 100


8 Fioretto Enrico Dipendente Primo Ricercatore CSN III 20 80 100

9 Gottardo Andrea Associato Dottorando CSN III 100 100

10 Gramegna Fabiana Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20 60 20 20 100




14 Mastinu Pierfrancesco Dipendente Primo Ricercatore CSN III 50 50 100

15 Modamio Hoybjor Victor Borsista Borse post doc stranieri CSN III 100 100

16 Napoli Daniel Ricardo Dipendente Primo Ricercatore CSN III 80 20 10 100


18 Ricci Renato Angelo Associato Prof. Emerito CSN III 0 0

19 Sahin Eda Borsista Borse post doc stranieri CSN III 100 100

20 Spolaore Paola Dipendente Primo Ricercatore CSN III 100 100

21 Stefanini Alberto Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20 80 100

22 Valiente Dobon Jose' Javier Dipendente Ricercatore CSN III 100 100

23 Vannucci Luigi Dipendente Ricercatore CSN III 100 100

Cosa significa questa lista: Qui vengono elencati tutti coloro che hanno un contratto in scadenza primadella fine dell'anno in corso. Si tratta di persone per cui non è prevista (al momento) attività nell'anno dipreventivo nè un "rinnovo automatico". E' importante notificare con tempestiv ità eventuali errori, siaal gestore di questo sito sia alla segreteria scientifica di competenza. Questi dati sono agganciatidal database delle associazioni e eventuali incoerenze possono giustificarsi con piccoli ritardi nellasincronizzazione, ma se un nominativo appare erroneamente in questa lista, va subito notificato l'errore, inmodo da correggerlo prima della fine del preventivo.


24 Singh Pushpendra P. Borsista Borse post doc stranieri CSN III 100 100

FTE Totali 1 8.9 1.8 3.7 3.8 Totale: 19.2 FTE

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1 Biasotto Massimo Dipendente Tecnologo CSN I 30 70 20 100



4 Carturan Sara M aria Associato Tecnologo CSN V 20 80 30 100

5 Maggioni Gianluigi Associato Tecnico Categoria D CSN III 50 50 100

6 Quaranta Alberto Associato Prof. Associato CSN V 30 70 100

7 Rigato Valentino Dipendente Primo Tecnologo CSN V 40 60 100

8 Scian Carlo Associato Tecnico Categoria D CSN III 50 50 100

9 Tonezzer M ichele Associato Borsista U.E. CSN V 50 50 100


FTE Totali 0.3 3.3 0.3 0.4 Totale: 4.3 FTE

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1 Berti Luciano Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 70 70

2 Bezzon Giampietro Associato Tecnico Divisione Acceleratori 0 0

3 Ceccato Daniele Associato Tecnico Categoria D Divisione Ricerca 40 60 100



193/640








INTERNO

1. mobilita' coordinatore (Corradi) 2.50

12.00

2. membro SSC Spes (Corradi) 1.00

3. Resp. Progetto Spes (G.Prete) 1.00

4. Referee Esp. Ulysses (D.Napoli) 1.00

5. missioni ric.+tec. FTEeff=21.7 (18.6 ric.,3.1tec.) 6.50

INTERNO

ESTERO 1. missioni Ric.+Tec. 18.00

19.002. Trasferta per Nupecc-Pans (D.Napoli) 1.00

ESTERO

CONSUMO 1. consumo ordinario (metabolismo) 7.50 7.50

CONSUMO

SEM INARI 1. seminari di gruppo 7.50 7.50

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI 1. pubblicazioni scientifiche 1.00 1.00

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. manutenzione apparati 1.50 1.50

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. metabolismo per dotazioni 54.00 54.00

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW 1. metabolismo 2.00 2.00

LICENZE-SW

194/640

SPSERVIZI


GESTCORSI

PARTCORSI





195/640







ALICE 4.50 16.00 6.00 3.00 29.50

GAM MA 12.00 120.00 123.50 1.00 3.00 32.00 44.00 3.00 338.50

N-TOF 9.00 29.00 4.50 5.50 48.00

NUCL-EX 13.00 12.00 21.00 10.00 40.00 21.50 117.50

PANDA.DTZ 2.00 4.50 6.50

PRISM A2 4.00 8.00 26.00 20.00 58.00

Tot.Sigle 44.50 185.00 185.50 1.00 13.00 100.50 65.50 3.00 598.00

Dotazioni di CSN III 12.00 19.00 7.50 7.50 1.00 1.50 54.00 2.00 104.50

Totale CSN III Lab.Naz. di Legnaro

56.50 204.00 193.00 7.50 1.00 1.00 14.50 154.50 65.50 5.00 702.50

196/640




ALICE CSN III

Resp. Loc.: Luigi Vannucci




INTERNO 1. Riunioni di gruppo 3.50

4.50 0.002. Convegno Nazionale sulla fisica di ALICE 1.00

INTERNO

ESTERO

1. ALICE weeks 1.00

16.00 0.00

2. ALICE Physics Week 1.00

3. ALICE Physics Working Groups 2.50

4. ALICE Offline Weeks 1.00

5. Turni di misura al CERN 8.00

6. M anutenzione apparato 2.50

ESTERO

CONSUMO 1. Cavi connettori e minuteria pe il TIER2 Team account al CERN 6.00 6.00 0.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. M ultimetro digitale Agilent 1.00

3.00 0.002. Controller VM E 2.00

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale ALICE Lab. Naz. di Legnaro 29.50

197/640


198/640




ALICE CSN III




199/640




ALICE CSN III


Ricercatori


1 Ricci Renato Angelo Associato Prof. Emerito CSN III 0

2 Vannucci Luigi Dipendente Ricercatore CSN III 100


Tecnologi




Tecnici



Annotazioni




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GAMMA CSN III

Resp. Loc.: Daniel Ricardo Napoli




INTERNO

1. incontri nazionali esperimento GAM MA - 4x1ggx4persone 3.00

12.00 0.00

2. Contatti scientifici ed organizzativ i con altre sedi. Incontri perl'e laborazione del programma, preparazione degli esperimenti ediscussione risultati - 4x2ggx4persone

6.00

3. HPGe_ Collaborazione con l'Università di Trento e utilizzodell'impiantatore ionico a Catania - 3x2ggx2persone

3.00

INTERNO

ESTERO

1. ganil01: turno di misura a ganil - E586 (ganil01): Investigation of thetransitional neutron-rich osmium isotopes, spokesperson Valiente(status: approved), (v iaggi x gg x persone 36), costo= 6120

6.00

81.50 38.50

2. ganil07: turno di misura a ganil - E615 (ganil07): Isospin symmetrybreaking in analog rotational bands: 23Mg and 23Na, spokespersonLenzi (status: approved), (1 v x 7 gg x 5 p ), costo= 5700 / (stimasupporto = 40% -> stima costo finale: 3420)

3.50

3. ganil08: turno di misura a ganil - E623 (ganil08): Search for isoscalarspin-aligned coupling scheme in 96Cd, spokesperson Cederwall (status:approved), (1 v x 14 gg x 5 p ), costo= 9900 / (stima supporto = 40% ->stima costo finale: 5940)

6.00

4. msu04: turno di misura a msu - msu04 (09077) - Wadsworth, R. -Collectiv ity in the N=Z Nucleus 70Br - 143 hrs requested and approved -PAC 34, spokesperson Wadsworth (status: approved), (1 v x 8 gg x 5 p ),costo= 8300

8.50

5. msu06: turno di misura a msu - msu06 (11025) - Bentley, M . - Gammaand gamma-gamma spectroscopy of mirror nuclei - 197 hrs requestedand approved - PAC36, spokesperson Bentley (status: approved), (1 v x9 gg x 5 p ), costo= 8900

9.00

6. msu03: turno di misura a msu - msu03 (09070): Esperimento approvatoal M SU per studiare la eccitazione Coulombiana in proton rich vicini aN=Z - (7gg) 1x9ggx2persone - D. Weisshaar, spokesperson Weisshaar(status: approved), (1 v x 9 gg x 5 p ), costo= 8900

9.00

7. Agata 1: Riunioni del Agata Steering Committee, (2 v x 3 gg x 1 p ),costo= 1360

1.50

8. Agata 2: Riunioni del Agata Collaboration Committee -1x3ggx1persona, (1 v x 3 gg x 1 p ), costo= 760

1.00

9. Agata 3: Riunione scientifica della collaborazione AGATA -1x5ggx6persone, (1 v x 5 gg x 6 p ), costo= 5400

5.50

10. Agata 4: Riunioni di gruppi di lavoro di Agata in altre sedi,AgataWeek. Gruppi di e lettronica e acq, rivelatori e infrastruttura-2x4ggx8persone, (2 v x 4 gg x 8 p ), costo= 8640

8.50

11. Agata 5: Preparazione targets per il plunger, a Colonia -2x2ggx1persona, (2 v x 2 gg x 1 p ), costo= 840

1.00

12. gamma 1: Riunioni del EOC (comitato coordinatore delle risorse dispettroscopia gamma del GAMMAPOOL) - 2x3ggx1persona, (2 v x 3 gg x1 p ), costo= 960

1.00

13. gamma 2: Riunione discussione risultati esperimentali -2x5ggx1persone, (2 v x 5 gg x 1 p ), costo= 1200

1.50

14. gamma 3: Analisi dati di Plunger in Colonia, Germania -1x5ggx1persona, (1 v x 5 gg x 1 p ), costo= 900

1.00

15. neda: Test di rivelatori di neutroni in Germania - 1x5ggx3person, (1 vx 5 gg x 3 p ), costo= 2700

2.50

16. hpge: Sviluppo tecniche ricoprimento rivelatori al Ge: missioni aMonaco, Colonia e Darmstadt - 3x3ggx2persone, (3 v x 3 gg x 2 p ),costo= 2520

2.50

17. msu05: turno di misura a msu - msu05 (10021) - Evolution ofdeformation in neutron-rich Cr Isotopes - 210 hrs requested andapproved - PAC 35, spokesperson Fransen & Lenzi (status: approved),(1 v x 9 gg x 5 p ), costo= 8900

9.00

18. Campagna Eurica con i Riv.Cluster di Rising (ex Euroball) a Riken:Sono stati presentati 4 proposal con spokesperson LNL, (4 v x 7 gg x 5 p), costo= 30800 / (stima supporto = 40% -> stima costo finale: 18400

0.00 18.50

19. Campagna Prespec con Agata al GSI: prespec_agata01 - 5 proposalhanno passato la preselezione per un totale di (5 v x 5 gg x 5 p ), costo=25000 (stima supporto = 40% -> stima costo finale: 12000

0.00 12.00

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20. Campagna Prespec con Agata al GSI: supporto per il montaggio eoperazione di AGATA al GSI - prespec_agata00 - 4 v x 4 gg x 2 p 32),costo = 4.5 (senza supporto ENSAR)

4.50

21. riken01: turno di misura a RIKEN - Intermediate-energy Coulombexcitation in 74,76Ni: probing the core polarization around the doublymagic 78Ni, spokesperson GdA (status: approved), (1 v x 7 gg x 5 p ),costo= 7700

0.00 8.00

ESTERO

CONSUMO

1. DANTE_ 1 coppia chevron MCP 4.50

123.50 0.00

2. Isotopi per bersagli e fasci (quelli rari, non forniti dai LNL) 12.00

3. Altro materiale di consumo per la sperimentazione, magazzino, ecc 6.00

4. Contributo alle spese di azoto liquido 20.00

5. M ateriale di ricambio per le riparazioni di e lettronica, rivelatori esistemi di vuoto in sede.

6.00

6. HPGe_ M ateriale di consumo per lo sviluppo delle nuove tecniche dipassivazione e ricoprimento

20.00

7. Running costs AGATA 50.00

8. NEDA_ Realizzazione meccanica del primo prototipo di NEDA 5.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI 1. Spedizione strumentazione 1.00 1.00 0.00

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. Riparazioni presso terzi di impianti da vuoto 3.00 3.00 0.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO

1. NEDA_ 2PM + VD high Quantum efficiency 35% Hamamatsu 7.00

32.00 0.00

2. NEDA_ 1 500 M Hz STRUCK digitizer 12.00

3. DANTE_ 2 TAC 6.00

4. HPGe_ Contributo (20%) per l'acquisto di un profilometro per ladeterminazione di rugosità superficiale .

7.00

INVENTARIO

APPARATI 1. GALILEO_ Elettronica Schermi AC (60 fototubi, 300 Euro/fototubo) 0.00 22.00

22.00 22.002. GALILEO_ 4 workstation per il sistema di l'acquisizione dati 22.00

APPARATI

LICENZE-SW 1. Quote manutenzione e aggiornamento licenze Kmax, LabView eMaestro (ORTEC)

3.00 3.00 0.00

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale GAMM A Lab. Naz. di Legnaro 278.00 SJ 60.50

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203/640




GAMMA CSN III



Il file LNL_GAMMA_all_3.pdf contiene un riassunto breve dell'attività in corso e delle richieste per il prossimo anno ai LNLIl file LNL_GAMMA_all_2.pdf contiene informazione sugli esperimenti complementari proposti in altri laboratori. Il file ha un indice (bookmarks) che facilita la suaconsultazione. Per gli esperimenti approvati è stato incluso il doc del pac. Per le proposte non ancora giudicate da un pac (eurica e prespec-agata) ho incluso l'elencodelle proposte già pre-selezionate dalla comunità.Il file LNL_GAMMA_all_1.pdf contiene la quotazione di un profilometro che dovrebbe essere di grandissima utilità per la nostra attività con i rivelatori di HPGe e per altrestrutture dei LNL come per esempio, il laboratorio bersagli. Percio, noi proponiamo di contribuire con un 20% del valore del apparato.


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-------- Messaggio originale --------

Ogge o:Info e prezzo profilometro o co Bruker modello DektakXT

Data:Thu, 7 Jul 2011 18:03:49 +0200

Mi ente:Raffaele Mucciato <rmucciato@2mstrumen .com>

A:<[email protected]>

CC:mfedele <mfedele@2mstrumen .com>

Gen le dr.ssa Carturan,come d’accordo le invio la descrizione e l’indicazione di prezzo del profilometro a s lo Bruker modello DektakXT, dicui può trovare ulteriori informazioni alla pagina:h p://www.bruker-axs.com/dektakxt_stylus_surface_profiling_system.html DektakXT Standard System (DXT-S)The DektakXT provides unmatched performance and versa lity with the industry's best repeatability (be er than5angstroms), unprecedented efficiency and ease of use, and incomparable value. Building upon over four decadesof stylus profiler innova on, the DektakXT with its single-arch design is the step up to ul mate performance thatbest matches your applica on requirements. Powered by dual parallel processors and opera ng with Vision64™Opera on and Analysis So ware this latest Dektak product will quickly become the preferred instrument in anyfacility. The DXT-S Standard system provides all of the func onality needed to easily collect accurate step height andsurface roughness measurements in a comprehensive package. Operators will find the standard features of theDXT-S helpful and innova ve, such as auto-leveling, step detec on, and measurement recipes.The system includes:- Manual X/Y stage with 4inches of travel, manual 360 degree rota on- includes 2-3, 4-6, or 8" vacuum chuck as standard with the system. If package DXT-SET-WVC is selected anaddi onal $1,500 to base system or if package DXT-PVC-CHUCK is selected an addi onal $2,500. See below forindividual prices.- LIS 3, low iner a sensor with 1 to 15mg of force- 3.1Mpixel color camera with selectable magnifica on- Starter stylus (choose 2um or 12.5um)- Op cally flat scan block with 55mm scan length- Be er than 5angstrom step height repeatability, 1 sigma on 1um stepAll DektakXT units come with a 1-year factory warranty. 23inch Flat Panel Display23inch LCD flat panel monitor for data display suppor ng 1920x1080 @ 60HZ resolu on, and including a DVI-DDisplay Port compa bility. 2 to 3 Inch Wafer Vacuum ChuckAluminum pla er with adjustable alignment pins for op mum placement of 2 and 3inch wafers. It operates withvacuum and has an ac va on on/off switch integrated into the base of the DektakXT.

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tel:fax:

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+39-06-86895319+39-06-86895241+39-340-1859986

rmucciato

Raffaele MucciatoSales Engineer

2M Strumentivia G. Pontano, 9

00141 Roma - Italy

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2of2 08/07/201116:23206/640

Direction

B.P.55027 – 14076 CAEN CEDEX 5 – FRANCE – e-mail : [email protected] – Tél.33(0)2 31 45 46 47 - Fax 33(0)2 31 45 45 86 GIE régi par l’ordonnance 67.821 du 23.9.67 – Siège Social : Bd H. Becquerel – 14000 CAEN – RC Caen 997 888 300 C – N° Siret : 997 888 300 00016

Caen, 8th December 2008,

Dr. Jose Javier VALIENTE DOBON LNL (INFN) Viale dell’Universita 2 Legnaro (Padova) 52020 Italia

Réf: Dir_118_2008-Let_PAC Dear Dr. Valiente Dobon, I am writing on behalf of the GANIL Program Advisory Committee following its meeting on 1st December 2008. Thank you for submitting your proposal number E586, entitled “Investigation of the transitional neutron-rich osmium isotopes”. This submission was discussed by the PAC with reference to an agreed list of criteria, which can be summarized briefly as (i) quality of expected scientific results, (ii) feasibility and (iii) capability and readiness to perform the experiment. As a result, your proposal was recommended for acceptance (rating B). The following comments reflect the deliberations on this proposal and the recommendations of the PAC. They have been composed from points raised in the meeting, with the assistance of the assigned referees and the Scientific Secretary of the Committee. It is hoped that they will provide you with some useful feedback from the discussions: The aim of the proposal is to use a multi-nucleon transfer reaction to populate excited states in 196-

198Os and measure their gamma decay and lifetime using the plunger technique. The committee recognizes that the identification of such heavy quasi-target nuclei is not straight forward with VAMOS. The part of the proposal that aims for measuring the gamma spectroscopy in neutron rich Os isotopes through DIC is certainly interesting and unique. The committee recommends allocation of the 12 UT's needed to perform the gamma spectroscopy part of the proposal, but considered the second part of the proposal, the measurements of the relevant lifetimes using a plunger technique, less urgent considering the large demand on the available beam time. It was also felt that the group would further gain from the analysis of this approved experiment and provide quantitative estimations for the subsequent feasibility of the life time measurements for these nuclei. Yours sincerely,

Prof. William G. Lynch Chairman GANIL PAC

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B.P. 55027 – 14076 CAEN CEDEX 5 – FRANCE – TEL. 02 31 45 46 47 – FAX 02 31 45 46 65

Grand Accélérateur National d’Ions Lourds

Laboratoire commun CEA /DSM – CNRS / IN2P3

Direction

N O T E

Date : December 3rd, 2010 Objet :

N/Réf : DIR_2010_118

PAC Results

De : GANIL Direction À : Spokespersons, GANIL Staff, PAC Members.

Recommendations from the December 2010 GANIL PAC. At its meeting, on December 3rd, the GANIL program advisory committee for nuclear physics has recommended the following experiments to be scheduled by the GANIL management (1 UT = 8 hours). The PAC chairman will send to all spokespersons a letter containing the PAC comments.

Exp # Spokespersons Recommended UT’s Recommendations

E620S M. Caamano 33 Highest priority

E623 B Cederwall 42 Accepted

E628 B Fernandez Domiguez 18 Accepted

E568a S Grevy 24 Accepted

E622S G F. Grinyer 20 Accepted

E615 S M. Lenzi 15 Accepted

E619 Y. Watanabe 21 Accepted

Sydney GALES Héloïse GOUTTE

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GANIL PROPOSAL FOR EXPERIMENT

PAC date (fill in):

December, 2008

EXP # (Do not fill in):

E586

• If Be or Ni production targets are to be used, indicate the maximum beam intensity the target can handle. Test runs which may be needed to commission new apparatus are encouraged, but should be presented as separate proposals.

Title*: Investigation of the transitional neutron-rich osmium isotopes. Is it a follow up experiment? [Yes/No]: No If yes, experiment number: Spokespersons (if several, please use capital letters to indicate the name of the contact person): JOSE JAVIER VALIENTE DOBON, Wolfram Korten, Andres Gadea Address of the contact person: LNL (INFN), Viale dell'Universita 2, Legnaro (Padova) 52020, Italy Phone:+39-0498068377 Fax: E-mail:[email protected]

Address of a backup contact person: CEA Saclay, Daphnia/SphN, Gif-sur-Yvette, France Phone:+33 1 69 08 42 72 Fax: E-mail:[email protected] Other Participants or Organisations: IFIC (CSIC) Valencia, Spain – U. of Padova, Italy – U. of Koln, Germany – GANIL, France – U. of Milano, Italy – U. of Birmingham, U.K. Short abstract:

The aim of this experiment is to study the structure of the neutron-rich nuclei 196?198Os. The investigation of 196?198Os is crucial to understanding the onset of the prolate-oblate transition in the osmium isotopes and it will provide the essential input to future theoretical interpretations of this transitional region. In order to populate these nuclei, we propose a multinucleon transfer reaction involving a 208Pb beam at 7.8 MeVA (15% above the Coulomb barrier) impinging on a thin self-supporting 198Pt target. The gamma rays emitted in the reaction will be detected with the Exogam array, while the target-like fragments will be detected in coincidence and identified using the Vamos spectrometer. This proposal has two different objectives, the first one is a performance experiment of Vamos-Exogam for this heavy region as well as the spectroscopic study of 196?198Os nuclei, while the second part aims at the lifetime measurements of the excited states in these nuclei using a dedicated plunger setup developed by the University of Koln.

Beam line (G1–G4, D1–D6, etc.): VAMOS If LISE is requested, do you need the Wien Filter? [Yes/No]:

Devices needed: VAMOS x EXOGAM x DIAMANT N-WALL SPEG MAYA TIARA (mark with an X) MUST2 DEMON INDRA LISE-2000 LISE3 SIRA Other devices (specify): Fill in completely: Ion(s) Energy (A.MeV) Intensity (nAe) UT/beam Primary beam(s) 208Pb 7.8 1 pnA 27

Secondary beam(s) if SISSI is requested

1. 2. 3.

SPIRAL beam(s) 1. 2.

Will you need SISSI? Yes/No: No If yes, SISSI Target(s) and Thickness(es): LISE production target? Yes/No: No If yes, LISE Target(s) and Thickness(es): TOTAL number of beam UTs Requested: (1 UT=8 hours):27

Time (UTs) required for setting up the apparatus:2 Time (UTs) needed for off-beam calibration and dismounting:

If you need to accelerate more than one beam or energy (stable or SPIRAL), include the beam-change tuning time in your requested number of beam UTs. If not, the experiment may not be scheduled to run all at time.

Number of auxiliary (parasitic) beam UTs (if needed):

* If needed, to unlock this form, point to "Unprotect Document" on the Tools menu

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If you wish to split beam UTs into more than one run, please specify UTs per run and period requested between runs: The experiment is splitted into two parts. -We require 9UTs for the first part -We require 18UTs for the second part Between the first and the second part we need a minimum of 6 months. On what date would you be ready to run: After summer 2009.

Excluded periods during next 3 years (if any already known): Acquisition system: GANIL Other (specify):

SAFETY: list any hazardous equipment or substances to be used, such as. radioactive target, liquid nitrogen, explosive gas, etc., even in SPEG chambers or germanium detectors: Liquid nitrogen Go to Page 2 Give the status of previous experiment(s) by this group in the last 3 years: e.g. results from of status of analysis of previous experiments at GANIL (or related experiments elsewhere): List publications, conference presentations, PhDs awarded, or other theses completed as a result of previous experiment(s) at GANIL (or related experiments elsewhere): List any NEW devices needed for this experiment which still have to be bought or manufactured: At what date do you expect these to be available? List any special devices needed for this experiment which would require to be mounted prior to the experiment (special target chambers, detector arrays, etc.: How long will it take to mount the particular device(s) once the area is available to you? 1 week Will this require opening the roof beams above the area? [Yes/No]:No Additional comments: Since the setup of this experiment will be very similar to the one proposed by E. Clement “Transition probabilities measurement in 68,70,72Ni by Recoil-Distance Doppler-Shift Method” maybe both experiments could be done back-to-back for the lifetimes part.

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Investigation of the transitional neutron-rich osmiumisotopes.

An Exogam-Vamos Proposal

J.J. Valiente-Dobon, F. Recchia, G. de Angelis, D.R. Napoli, E. Sahin, C. He, S. SzilnerINFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, Italy.

W. Korten, A. Gorgen, A. Obertelli, J. LjungvallCEA Saclay, Daphnia/SphN, Gif-sur-Yvette, France.

A. GadeaIFIC, CSIC, Valencia, Spain

D. Mengoni, S. Aydin, D. Bazzacco, E. Farnea, S. Lenzi, S. Lunardi, R. Menegazzo, C. UrDipartimento di Fisica and INFN, Sezione di Padova, Padova, Italy.

A. Dewald, T. Pissulla, W. Rother, M. HacksteinInstitut fur Kernphysik der Universitat zu Koln, Germany.

E. Clement, G. de France, M Rejmund, O. SorlinGANIL, France.

S. Leoni, G. Benzoni, A. Bracco, D. Montanari, N. BlasiDipartimento di Fisica and INFN, Sezione di Milano, Milano, Italy.

Tz. Kokalova, C. WheldonSchool of Physics and Astronomy, University of Birmingham, U.K.

Abstract

The aim of this experiment is to study the structure of the neutron-rich nuclei 196−198Os.The investigation of 196−198Os is crucial to understanding the onset of the prolate-oblate

transition in the osmium isotopes and it will provide the essential input to futuretheoretical interpretations of this transitional region. In order to populate these nuclei,we propose a multinucleon transfer reaction involving a 208Pb beam at 7.8 MeV.A (15%above the Coulomb barrier) impinging on a thin self-supporting 198Pt target. The γ raysemitted in the reaction will be detected with the Exogam array, while the target-like

fragments will be detected in coincidence and identified using the Vamos spectrometer.This proposal has two different objectives, the first one is a performance experiment ofVamos-Exogam for this heavy region as well as the spectroscopic study of 196−198Os

nuclei, while the second part aims at the lifetime measurements of the excited states inthese nuclei using a dedicated plunger setup developed by the University of Koln.

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Scientific motivation

The equilibrium shapes that characterize the ground states of atomic nuclei, as wellas the transitional regions where shape changes occur, have been the subject of a largenumber of theoretical and experimental works (for a review, see, for example, Ref. [1]and references therein). In particular, the complex interplay between different competingdegrees of freedom, taking place in transitional nuclei, offers the possibility of testingmicroscopic descriptions of atomic nuclei under a wide variety of conditions. In thiscontext, mean field approximations based on effective interactions with predictive powerall over the nuclear chart, appear as a first theoretical tool to rely on when looking forfingerprints of nuclear phase shape transitions.

The neutron-rich osmium transition region has long been considered a crucial testingground for nuclear models that want to explain shape evolution in nuclear structure.Unfortunately, in the past the population of these nuclei has been very difficult andcurrently there is a very scarce knowledge of the region. Nowadays due to the improvementof our experimental apparatus and techniques in nuclear physics we can finally study themin detail. The neutron-rich osmium and platinum isotopes are predicted to show a prolate(γ=0◦) to oblate (γ=60◦) shape transition, in going from lighter to heavier isotopes andeventually tending towards sphericity near N=126. However, the way the osmium andplatinum isotopes pass through the transition region is rather different. Platinum isotopespresent a smooth trend towards γ-unstable structure, the onset of this type of structureoccurs around 192Pt and persists through 198Pt [2]. On the contrary osmium isotopesare predicted to undergo a prolate-oblate transition occurring beyond 192Os [3], whichis delayed relative to platinum. It is still predicted, not yet known. Casten et al. [3]studied 194Os via two-neutron capture on 192Os. It was argued that it exhibited an oblatecharacter, which would imply that the rapidity in the shape transition is greater in thecase of osmiums than for the platinums. Wheldon et al. [4] studied 194Os via a thicktarget deep-inelastic reaction and on the basis of an alignment analysis together withcranked shell model calculations, it was suggested that the yrast states of 194Os have aprolate shape. This interpretation is in clear contradiction with the one given by Castenet al. [3]. Following the later interpretation, it can be inferred that the osmium isotopescontinue a trend of decreasing prolate deformation. It is still not known whether thesenuclei eventually develop a similar region of sustained γ-unstable structure similar to theplatinum isotopes or whether they will exhibit an abrupt prolate-oblate shape transitionas was argued in Ref. [3].

The complexity of these transitional nuclei arises from the occurrence of low-j orbitalsat the upper end of the N=82-126 shell. The low degeneracy of these orbitals impliesrapid changes in the single-particle configuration as they are filled. The single-particleconfiguration is reflected in the trend of the shape transition region. The study of 196−198Oswill provide, as well, input to future theoretical interpretations of this transitional region.Nuclear models still disagree in their attempts to explain the shape transition in osmiumisotopes. The microscopic many-body approach by Ansari et al. [5] predicts that osmiumisotopes are prolate for A ≤ 190, oblate for A ≥ 194 while at A = 192 prolate and

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oblate shapes compete with each other. Contradicting this, Total Routhian Surface (TRS)calculations [4, 6, 7] predict a well-defined axially symmetric oblate shape for 196Os and aco-existence of oblate and prolate minima in 194Os, see Fig 1. In the case of geometricalmodels, IBM-2 [8] calculations seem to be unable to reproduce the 2+

2 state in 194Os. Thereare no predictions yet for 196−198Os. More recently relativistic mean field calculations [9]have shown that the prolate minimum is lower than the oblate minimum in 188−192Os,whereas the opposite situation occurs in 194,196Os. The predicted quadrupole momentsfor these neutron-rich osmium isotopes suggest a transition from prolate to oblate shapesbetween 192Os and 194Os. On the other hand state-of-the-art mean-field Skyrme Hartree-Fock calculations [10] with pairing correlations present signatures of shape transitionsfrom prolate to oblate between 196Os and 198Os, see Fig. 2. They also find that the twominima are well defined in the β degree of freedom meanwhile the two minima are linkedvery softly in the γ degree of freedom. All these different theoretical descriptions, givecomplementary ways of describing the same underlying physics. It is clear that morespectroscopic information is needed to evaluate these different nuclear models and theevolution of deformation when going towards the N = 126 magic number.

190

Os

–0.2

–0.1

0.0

0.1

0.2 192

Os

194

Os

X = β2cos(γ+30)

Y =

β2s

in(γ

+30

)

0.1 0.2 0.3–0.2

–0.1

0.0

0.1

0.2 196

Os

0.1 0.2 0.3

Figure 1: TRS calculations for the ground states of osmium isotopes (190≤A≤196). Atransition from a prolate minima at 190Os to a well-defined oblate shape for 196Os ispredicted, reproduced from Ref [4].

From an experimental point of view, the neutron-rich nature and high-Z of 196−198Osmakes difficult to study these nuclei via traditional fission or fusion-evaporation reactions.The heaviest osmium isotope for which transitions de-populating excited levels have beenobserved is 195Os [11]. There are two known excited states in 196Os, which were studied viathe two-proton tranfer reaction 198Pt(14C, 16O)196Os [12]. The states that were populated

3

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in this reaction were the 2+

1 and either the 4+

1 or the 2+

2 which lie at 300±20 keV and760±20 keV, respectively. The large uncertainty in the deduced energy levels in additionto the absence of additional spectroscopic data make the interpretation of this nucleusdifficult.

In order to study these key transitional nuclei, 196−198Os, we propose a multinucleontransfer reaction with a beam of 208Pb incident on a thin 198Pt target. The first aim of thisexperiment will be to populate the 2+

1 , 4+

1 and 2+

2 states in 196−198Os which will provideinformation to characterise the shape of these nuclei as either prolate or oblate [13, 14],and study the evolution of the region towards the N = 126 shell closure. A second aimof this experiment will be to measure the lifetimes of the low-lying states of the 196,198Osnuclei. The transitional quadrupole moments of the low-lying states in 196−198Os thatcan be derived from the lifetimes of the states, if a well-defined axial rotor behaviouris considered, are a clear fingerprint of the shape transition. For example, Fig. 2 showsthe calculated quadrupole moments using the relativistic Hartree-Bogoliubov theory forNL3 force [9] for the osmium chain, where the shape transition from prolate to oblatebetween 192Os and 194Os can clearly be seen. Despite that the sign of the transitionalquadrupole moment from the lifetimes measurements can not be derived, the deducedabsolute quadrupole moments will allow to follow the trend of the transitional quadrupolemoments for the neutron-rich osmium isotopes.

Figure 2: Calculated quadrupole moments using the relativistic Hartree-Bogoliubov the-ory for NL3 force for the osmium chain, taken from Ref. [9]

In order to undertand the properties of the neutron-rich osmium isotopes when ap-proching the N = 126 shell closure, it is important to perform both the spectroscopic andthe lifetime measurement. Therefore, this experiment has been planned in two well sep-arated parts. A first part aims at an exploratory experiment to quantify the capabilitiesof Vamos and Exogam for the study of such heavy systems as well as the spectroscopicstudy of 196−198Os nuclei. A second part aims at the measurement of the lifetimes of thelow-lying states of the 194−198Os. The details are given in the following section.

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Experimental method

No traditional fission or fusion-evaporation reaction is suited to populate 196−198Osisotopes. Consequently, a multinucleon transfer reaction in inverse kinematics is proposedin which an 208Pb beam at 7.8 MeV.A will be used to bombard a thin ∼2.0mg cm−2 self-supporting 198Pt target. It is worth to point out that the possibility of using inversekinematics to populate the nuclei of interest, makes GANIL a unique place to performthese kinds of experiments. The 196Os isotope will be populated via 2-proton transfer,while 198Os will be populated via 2-proton, 2-neutron transfer. The grazing angle in thisreaction for the target-like fragments is ∼36◦. The identification of the γ-rays in 196−198Oswould be hard with a typical thick-target experiment [4, 15], since no γ rays are known forthe nucleus of interest and the cross coincidences method works well if the binary partnerare very well known.

It is planned to use the Exogam array coupled to the Vamos spectrometer. Thetarget-like products should be identified event-by-event in Vamos. Nevertheless, theosmium isotopes present an atomic number Z = 76 and a mass A ≈ 196, which is atthe very limit of the Z and A resolution of Vamos. Therefore, firstly we propose anexploratory experiment, where we ask for 9 UT, to verify the performances of Vamos interms of A and Z resolution. This test will allow us to quantify the quality of the γ-rayspectra for the different isotopes and quantify experimentally the A and Z resolution.However, this test experiment, to the extent it works, will allow us not only to quantifythe performance of the Vamos spectrometer but it will already give us spectroscopicinformation on the neutron-rich osmium isotopes.

In a second part, we propose to measure the lifetimes of the excited states by usingthe Recoil-Distance Doppler-shift method. This traditional method has been used incombination with multi-nucleon transfer reactions using the Clara-Prisma setup atLNL [16] and recently in GANIL [17] using the Exogam-Vamos setup. In both casesa dedicated plunger setup developed by the University of Koln was used. The setupproposed in this second part of the experiment will be the same as in the exploratoryexperiment, described above, including in addition the plunger. In this case the targetwill be ∼1.0mg cm−2 self-supporting 198Pt and the degrader will be ∼5.0mg cm−2 of natMgwhich will degrade the energy of the recoils by 20%. If we consider a beam intensity of1 pnA of 208Pb, to make sure of the integrity of the target, impinging onto a ∼1.0mg

cm−2 of self-supporting 198Pt target, we require 18 UT to perform 5 different distances toevaluate the lifetime of the low-lying states of 194−198Os. In addition we request 2 UT forbeam tuning and to perform a measurement without degrader. An efficiency of 5% hasbeen assumed for the Exogam detectors. Exogam will present the following geometry,1 detector at 180 degrees, 3 detectors at 135 degrees and the rest of the 12 detectors at90 degrees, which do help to make spectroscopy of the nuclei of interest and to performγ-γ coincidence measurements.

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References

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[17] W. Korten et al., (to be published).

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Isospin symmetry breaking in analog rotationalbands: 23Mg and 23Na

S.M. Lenzi, F. Recchia, D. Bazzacco, E. Farnea,S. Lunardi, R. Menegazzo,C. Michelagnoli, C.A. Ur

Dipartimento di Fisica and INFN, Sezione di Padova, Padova, Italy

D.R. Napoli, G. de Angelis, A. Gottardo, E. Sahin, J.J. Valiente-DobonINFN, Laboratori Nazionali di Legnaro, Legnaro, Italy

A. Gadea, T. HuyukIFIC-CSIC, Valencia, Spain

E. Clement, G. de France, A. DijonGANIL, Caen, France

P.G. Bizzeti, A.M. Bizzeti-Sona, B. Melon, A. NanniniDipartimento di Fisica and INFN, Sezione di Firenze, Firenze, Italy

J. Nyberg, P.A. SoderstromDepartment of Physics and Astronomy, Uppsala University, Uppsala, Sweden

G. Jaworski, J.Kownacki, M. PalaczHeavy Ion Laboratory, Warsaw University, Warszawa, Poland

B.M. Nyako, A. Algora, Zs. Dombradi, J. Gl, G. Kalinka, J. Molnar, J. TimarInstitute of Nuclear Research of Hung. Acad. Sciences, Debrecen, Hungary

A. Brondi, G. La Rana, R. Moro, E. Vardaci, A. Di Nitto, M. RomoliDipartimento di Scienze Fisiche and INFN, Sezione di Napoli, Napoli, Italy

M.A. Bentley, L.Scruton, I.PatersonUniversity of York, York, United Kingdom

K. JuhaszFaculty of Informatics, University of Debrecen, Debrecen, Hungary

B. Cederwall, T. Back, A. Johnson, F. Ghazi MoradiDepartment of Physics, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden

A. AtacDepartment of Physics, Ankara University, Ankara, Turkey

AbstractCoulomb energy differences between analog rotational bands in mirror nuclei have provedto give valuable information of several nuclear structure properties for nuclei in the f7/2shell. These comprehensive studies have not yet been performed in other mass regions.This proposal intends to study the mirror energy differences in 23Mg and 23Na whichpresent rotational band structures. They will be populated in the 12C(16O, αn) and12C(16O, αp) reactions, respectively, at a beam energy of 60 MeV. By comparing the levelstructure of the mirror nuclei and their decay pattern, different aspects of the isospinsymmetry will be investigated. In particular, we will look for symmetry breaking effects,asymmetry decay patterns and shape changes along the bands. The experimental setupwill consist on EXOGAM coupled to the Neutron Wall and the charged-particle detectorDIAMANT. A total of 15 UT of beamtime is requested.

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Scientific motivationNuclei located at or close to the N=Z line have been object of constant interest

during the last years. This region, in fact, is the only place where it is possible to findanswers to fundamental problems in nuclear physics, such as the role of the proton-neutronpairing or the isospin symmetry of the nuclear interaction. One of the consequences of thissymmetry is that the level schemes of mirror nuclei (obtained interchanging neutrons andprotons) should be identical. The isospin selection rules impose also some constrains on thetransition probabilities. For example, E1 transitions between analogue states should havethe same strength in both mirror partners. Signatures of the isospin symmetry breakingin mirror nuclei are, therefore, the differences between the excitation energy of analoguestates, called mirror energy differences (MED), and the different strengths of analogueE1 transitions. Although the Coulomb interaction is the main responsible of the isospinsymmetry breaking, it has been pointed out that Isospin Symmetry Breaking (ISB) termscould arise from the residual nuclear interaction [1].

The study of mirror energy differences between excited states, for many decades con-fined to low excitation energy and angular momentum [2], has been extended in the lastdecade to high-spin yrast states. The large increase in sensitivity and resolving powerresulting from the advent of large γ arrays coupled to light-particle detectors have allowedthe study of N∼Z nuclei up to high spin and to extend the investigation to medium-massnuclei. Interesting results have been obtained in the f 7/2 shell, where mirror nuclei havebeen extensively studied, both from the experimental and the theoretical side. Nucleinear the middle of the shell present rotational bands and the energy differences betweenisobaric states in mirror nuclei constitute a very delicate probe of the nuclear structure.In particular, it has been shown that the MED are sensitive to nucleon alignment andthat one can deduce which type of nucleons align at the backbending in rotational bands[3, 4]. Moreover, shell model calculations in the full fp shell, which reproduce the MEDwith very good accuracy, are able to extract from the MED information on the evolutionof the nuclear radius along the yrast bands [4]. Recently, it has been shown that therole of isospin non conserving (INC) “nuclear” forces could be as important as that of theCoulomb field for all the observed MED in the mass region 42 ≤ A ≤ 54 [1, 5].

The extension of these investigations to other mass regions is therefore very importantto check the limits of validity of the isospin symmetry for different masses, to look forpossible INC contributions, such as those identified in the f7/2 shell, and to search forother isospin breaking effects. For example, recent studies in the upper sd shell [6, 7, 8],have put in evidence the role of the electromagnetic spin-orbit interaction. This force,that has negligible effects in most of the MED studied in the f7/2 shell, can give rise tolarge MED values of the order of 300 keV for particular mirror configurations where asingle nucleon, a proton in one nucleus and a neutron in the mirror, is excited from thesd to the fp shell. Sizable effects of this interaction have been found in mirror nuclei inthe upper pf shell for states with pure single-particle configurations [9]. In none of thesecases, however, it has been possible to get a satisfactory shell model description of theexperimental results without the introduction of ad hoc monopole corrections.

Very recently, T=2 mirror states in A=36 have been studied in GANIL and GSI using

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radioactive beams [10, 11]. A large, negative MED has been observed between the 2+

states in 36Ca and 36S. From the theoretical point of view the description of the observedMED with just the Coulomb corrections is not satisfactory. Recent studies suggest theneed of fixing ad hoc proton and neutron single-particle energies for different regions ofthe sd shell to be able to reproduce these data [10, 11]. However, INC terms cannot beruled out and excitations to the fp shell in these nuclei may be important also at ratherlow spin. More experimental data is needed to clarify this issue.

Figure 1: Band structure in 23Na proposed in Ref.[14]

The important information contained in the MED regarding the nuclear structure ofthe mirror nuclei, its changes along the yrast sequence and the fundamental question ofINC terms of the interaction, can be extracted if a proper theoretical description of thedata is achieved. Such a description should not rely on parameters that change from onenucleus to the other in order to extract general information and to have predictive power.What we have learned from the systematic studies in the f7/2 shell relies on the goodamount of experimental data and the excellent shell model description of the structure ofthese nuclei [5].

A mass region where the shell model reproduces with good accuracy the experimentaldata is the lower sd shell. Here, rotational bands have been observed in nuclei in thethe mass region A = 20 − 24. In particular, 20Ne and 24Mg present rotational ground-state bands. This mass region has been studied in the past and has been revisited ratherrecently by means of fusion-evaporation reactions using large γ arrays. In particular, themirror pair A = 21 has been studied at the Legnaro National Laboratory with the GASParray by Thummerer et al. [12] up to the 11/2+ state. The heavier A = 23, T = 1/2 mirrorpair, presents a ground state band and excited rotational bands. They have been studiedmainly in the 70’s by means of transfer reactions. In the proton-rich partner 23Mg highspin states have been observed up to 14 MeV excitation energy [13] but most of the spinsof the high lying states have not been firmly assigned. On the other hand, the neutron-richpartner 23Na is well known at low spin but states above 11/2+ have not been confirmedafter pioneer studies done by Gomez del Campo in the 70’s [14]. We report in Fig. 1

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from Ref. [14] the proposed rotational bands in 23Na. If we rely on the proposed spinassignments for both mirror pairs, the deduced MED become large and erratic above spin11/2+. We can nowadays study these nuclei by means of fusion-evaporation reactions.However, the population cross section decreases very rapidly with increasing spin dueto the low masses involved in the reaction—which limit the angular momentum of thecompound nucleus—and the fact that particle emission competes with γ decay at highspin. This imposes the need of a very powerful experimental setup to be able to constructthe level schemes and to measure the mirror energy differences.

Recent exploratory calculations in the shell model framework for the few isobaricstates so far observed in the A=21 mirror pair indicate the important role of isospin non-conserving terms in describing the mirror energy differences [15]. This will be illustratedin the oral presentation of the proposal.

1 Experimental details

With the present proposal, we intend to study mirror energy differences in the A = 23, T =1/2 mirror nuclei where analog rotational bands have been reported. High spin states in23Mg and 23Na will be populated with the fusion-evaporation reaction 12C(16O, αn) and12C(16O, αp) respectively.

The beam requested is 16O at 60 MeV, delivered by the CIME accelerator. Theselfsupported Carbon target will be of 500 µg/cm2. The experimental setup will consistof EXOGAM coupled to the Neutron Wall and the charged-particle detector DIAMANT.

The calculated cross sections (code HIVAP) for the nuclei of interest are: 23Mg: 20mb 23Na: 200 mb These estimates are in excellent agreement with previous measurementsusing the same reaction [16, 17]. It is important to note that the cross section decreasesvery rapidly as a function of the spin, in particular, at spin 17/2− the cross sectionreduces to ∼ 40 µbarn in 23Mg. The corresponding evaporation channels (αn) and (αp),will be cleanly selected with the proposed experimental setup. The bombarding energyhas been chosen as a compromise between optimum cross section for the population ofhigh spin states and the opening of other evaporation channels. In particular, increasingthe bombarding energy, instead of a (αn) evaporation, a 2 proton-3 neutron channel willopen, making very difficult the channel selection.

The EXOGAM detectors will be used in the pulled back configuration to allow a goodDoppler correction. At this distance of 15 cm from the target, the γ efficiency is estimatedto be of the order of 4.5% for γ rays of ∼2 MeV. The transitions from the decay of thenuclei of interest are between 500 keV and 4 MeV or more. The efficiency of the NeutronWall is ∼25% for one neutron detection and for DIAMANT the estimates are protonefficiency ∼60% and alpha efficiency ∼45%. The proposed setup is presently unique forthese studies.

Considering the rapid decrease of cross section with the spin, to be able to observeγ-ray transitions from relatively high spin states, a beamtime of 15 UT is requested.

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GANIL Proposal

Search for isoscalar spin-aligned coupling scheme in 96Cd

B. Cederwalla, R. Wadsworthb, G. DeFrancec, T. Backa, J. Blomqvista, H. Al-Azrib, A. Atach,

M.A Bentleyb, T. Brockb, C. Bourgeoise, D. Bucurescum, E. Clementc, P.J. Daviesb, G. De Angelisf ,

J. Valiente Dobonf , Zs. Dombradig, D. Filipescum, J. Gal.g, A. Gadeap, F. Ghazi Moradia,

B. Hadiniaa, T. Huyukp, F. Ibrahime, E. Ideguchio, G. Jaworskil, D.G. Jenkinsb, A. Johnsona,

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N. Margineanm, R. Margineanm, C. Mihaim, J. Molnarg, R. Moroj, D. R. Napolif , B.S. Nara Singhb,

B.M. Nyakog, J. Nybergh, M. Palaczl, C. Qia, A. Di Nittoj , E. Sahinf , M. Sandzeliusa,q, D. Sohlerg,

P.-A. Soderstromh, J. Timarg, R. Wyssa

a Department of Physics, Royal Institute of Technology, Stockholm, Swedenb Department of Physics, University of York, York, UK

c GANIL, Caen, Francee IPN, IN2P3/CNRS, Orsay, France

f LNL, Legnaro, Italyg ATOMKI, Debrecen, Hungary

h Department of Nuclear and Particle Physics, Uppsala University, Uppsala, Swedeni Instituto de Estructura de la Materia, CSIC, Madrid, Spain

j INFN and Dipartimento di Scienze Fisiche dell’ Universita di Napoli, Napoli, Italyk INFN Padova, Italy

l Warsaw University, Polandn IFIN-HH Bucharest, Romania

m University of Debrecen, Hungaryo Center for Nuclear Study, University of Tokyo, Japanp IFIC, CSIC University of Valencia, Valencia, Spain

q Department of Physics, University of Jyvaskyla, Finland

Abstract: We propose to study excited states in the N = Z nucleus 96Cd, two neutron and protonholes with respect to doubly magic 100Sn and at the upper limit in mass for N = Z nuclei accessible viaheavy-ion fusion reactions using stable beams and targets. The necessary detection sensitivity will requirethe unique experimental advantages of the EXOGAM + NEUTRON WALL + DIAMANT detectorsystems at GANIL.

The region of nuclei immediately below 100Sn with Z ≤ 50, N ≤ 50, is expected to show special

structural features owing to the distinguished role of the proton/neutron g9/2 shells, and the strongly

attractive proton-neutron T = 0 interaction in the aligned 9+ coupling. The N = Z nuclei 92Pd and96Cd are predicted by theoretical calculations to exhibit a spectacular regularly-spaced level structure,

quite different from that typical of the normal seniority spectra in near-spherical nuclei. It is the result

of a new isoscalar spin-aligned coupling scheme, replacing the normal seniority coupling of the valence

nucleons. For the Pd isotopes, the predicted transition from the normal seniority coupling to an isoscalar

spin-aligned coupling scheme is gradual, starting at 96Pd (N = Z+4). On the other hand, the Cd isotopes

are predicted to reveal a much sharper “phase transition“ where the change in structure essentially occurs

with the removal of two neutrons, from 98Cd to 96Cd. In our recent experiment E451a at GANIL we are

confident to have identified the lowest-lying excited states in 92Pd, being in the final stages of the data

analysis. This level structure is in agreement with the theoretical predictions. The 96Cd case is even more

compelling as it is predicted to represent a sharp structural change relative to the N = Z + 2 isotope98Cd. We here propose to use the same EXOGAM + NEUTRON WALL + DIAMANT set-up. The

neutron detectors will replace the four Ge clover detectors placed in the forwardmost positions relative

to the beam direction. The experiment will employ the (stable beam) 40Ca+58Ni → 96Cd∗ + 2n reaction

at Ebeam ≈ 125 MeV. A total of 14 days of beam time is requested for this experiment.

1

222/640

Introduction

The A ≈ 90− 100 mass region has attracted large attention during recent years. A variety of phenomenaare predicted in nuclei far from stability and close to or at the N = Z line in this region. Of specialinterest is the nucleus 100Sn which is the heaviest doubly magic self-conjugate (N = Z) nucleus believed tobe bound. Information on the structure of nuclei close to 100Sn is of the utmost importance for studyingresidual interactions and single particle energies and testing the validity of the nuclear shell model in thisregion. Nuclei with N ≈ Z are believed to show enhanced neutron-proton correlations when neutronsand protons occupy identical orbitals. In addition to the normal isovector (T = 1) pairing mode based onlike particle nn and pp Cooper pairs which have their spin vectors anti-aligned and occupy time reversedorbits, neutrons and protons may here also form T=1, I=0 pairs. However, unlike the nn and pp pairs,isoscalar T = 0, I �=0 np pairing may also appear. The occurrence of a significant component of T = 0correlated np pairs in the nuclear wave function has several interesting implications. The resulting high-spin properties due to the different Coriolis effect on spin-aligned np pairs has been a major focus of bothrecent experimental and theoretical research, however without any conclusive results so far. The principalgoal of the proposed experiment is to seek firm evidence for a new np T = 0 spin-aligned coupling scheme,which is predicted to be important for the ground state and low spin properties of heavy N = Z nucleiclose to 100Sn.

Background and Motivation

The closest even mass neighbours of 100Sn in which excited states have been identified are 98Cd [1] and102Sn [2] which were first studied in pre-EUROBALL experiments utilizing EUROBALL Cluster modulesand ancillary detectors. So far the heaviest N = Z nucleus with a known level structure is 88Ru [3]. Ourrecent GANIL experiment E451a has pushed this frontier further, identifying the first excited levels in92Pd.

The region of nuclei immediately below 100Sn with Z ≤ 50, N ≤ 50 is expected to show unusualstructural features owing to the special role of the proton/neutron g9/2 shells, and the strongly attractiveT = 0 proton-neutron interaction in the aligned 9+ coupling. While the Tz >1 nuclides exhibit levelstructures typical for a seniority coupling scheme, heavy even-even N=Z nuclei such as 92Pd and 96Cdcould be expected to reveal level schemes with features more characteristic of an aligned coupling scheme[4]. Shell model calculations by J. Blomqvist et al. with realistic interactions suggest that the 96Cd groundstate can be described by a wave function dominated by two proton-neutron hole pairs, each coupledto 9+ and together combined to 0+, rather than by a seniority - 0 wave function with proton-protonand neutron-neutron hole pairs separately coupled to 0+. The proposed coupling scheme correspondsto a situation where the 96Cd ground state is based on a prolate deformed intrinsic structure with alarge quadrupole moment owing to the special spatial distribution of a wave function involving multiplespin-aligned particle holes relative to 100Sn.

The aligned proton (g9/2) - neutron (g9/2) interaction is essential for building the excited states upto the 16+ level. In particular it should manifest itself in the 96Cd level scheme as an increase of the 6+

- 8+ spacing to about 400 keV, compared to 147 keV in 98Cd, and to the formation of an yrast trap atthe highest spins with the 16+ state expected to come lower in energy than the 14+ and 12+ states.

The 92Pd ground state and lowest-lying yrast states are predicted to have a similar structure, wherethe main components in the wave function also are due to spin-aligned g9/2 proton-neutron hole pairs. Fig.1 shows the predicted level structure for 92Pd together with the calculated and experimentally determinedlevel schemes for 94Pd [5] and 96Pd [7]. The new calculations for 94Pd and 96Pd show good agreementwith the experimental data and the transition from the normal seniority coupling in 96Pd to the alignedcoupling scheme based on T = 0 np pairs in 92Pd is apparent. In the latter case a characteristic patternof nearly equal level spacings between the low-lying states appears in the calculations. It is interesting tonote that the transition between the normal seniority coupling and the aligned np coupling dominatingfor N = Z appears to be rather smooth for the Pd isotopes, the N = Z +2 nucleus 94Pd representing anintermediate case.

In Fig. 2 we show the predicted level structure for 96Cd together with the calculated and exper-imentally determined level scheme for 98Cd [1], revealing that the “phase transition“ to the isoscalarspin-aligned coupling scheme is predicted to be sharp for the Cd isotopes at N = Z. This can be re-garded as a “smoking gun“ for the theoretical prediction and it is the target of the proposed experiment.It is also only with this second observation of an “anomalous“ level structure in these N = Z nuclei thatthe theoretical predictions can find solid experimental support.

2

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96Pd,Exp. 96Pd,Theo. 94Pd,Exp.0+

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94Pd,Theo. 92Pd,Theo.0+

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4+6+8+

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6+8+

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Figure 1: Calculated and experimental structures in 92Pd, 94Pd and 96Pd.

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Ex

(MeV

)

98Cd,Exp. 98Cd,Theo. 96Cd,Theo.0+

2+

4+6+8+

0+

2+

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12+14+

0+

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6+4+

8+

16+

Figure 2: Predicted lowest energy levels for 96Cd. Calculated and experimental structures in98Cd.

3

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Experimental procedure and feasibility

We propose to use the 40Ca+58Ni → 98Cd∗ reaction at Ebeam ≈ 125 MeV and a ∼ 10mg/cm2 58Ni targetin order to populate excited states in 96Cd via the 2n fusion-evaporation channel. A high purity of the40Ca beam (in particular from 40Ar contamination) will be required.

In experiment E451a we have determined the fusion-evaporation cross section for populating 92Pdin the 2n-fusion-evaporation reaction to be around 1.0 μb. A similar cross section is expected for the40Ca(58Ni,2n)96Cd reaction at Ebeam = 125 MeV.

The experimental set-up comprises EXOGAM in configuration A with the four forwardmost cloverdetectors replaced by the EUROBALL NEUTRON WALL (currently based at GANIL) and the chargedparticle detector array DIAMANT placed inside the target chamber. In this set-up the gamma-rayphotopeak efficiency has been measured to be 11% at 1.3 MeV (but it can vary slightly depending onthe multiplicity and the add-back technique used in the data analysis). The clean 2n efficiency (rejectingessentially all gamma-ray contamination and a significant fraction of the neutrons scattered betweendetectors) can be expected to be around 4% and the alpha and proton efficiencies to be around 40% and50%, respectively, depending on the gating criteria. In the search for gamma rays from excited statesin the 2n-evaporation channel leading to 96Cd the DIAMANT charged particle detector system will beused primarily as a veto detector and for this purpose its efficiency is even higher, around 60%. Thiscombination of detector systems is unique for GANIL. No other gamma-ray facility can reach a similarperformance for the proposed experiment.

An essential feature is the improved performance of the NEUTRON WALL due to the RF timingobtained from the cyclotron accelerator.

In experiment E451 we have estimated the production cross section for the 2n fusion-evaporationchannel leading to 92Pd at 1.0 μb. After 14 days of beam time we could observe a few hundred cleanγ-γ-coincidences for transitions between the lowest states in this nucleus. This is sufficient for an un-ambiguous assignment of the first two excited states in 92Pd. We expect a similar cross section for the58Ni(40Ca,2n)96Cd reaction and could therefore achieve similar statistics assuming a 40Ca beam intensityof 10 pnA.

Hence, 14 days are proposed for this experiment.Note, a small amount of beam time will be required in advance of the experiment to ensure that the

Neutron array and DIAMANT are setup and operating correctly. This was essential for the success ofexperiment E451a. This beam time will be requested separately by G DeFrance. The test should ideallybe run well in advance of any experiments on the apparatus in order to ensure that analysis of thesedata can be completed before experiments commence, thus enabling us to check that the detectors areworking as efficiently as possible.

References

[1] M. Gorska et al., Phys. Rev. Lett. 79, 2415 (1997)

[2] M. Lipoglavsek et al., Z. Phys. A356, 239 (1996)

[3] M. Marginean et al., Phys. Rev. C63, 031303 (2001)

[4] B.Mottelson, In ”The many body problem”, p 293, Les Houches 1958, (DUNOD, Paris)

[5] M. Marginean et al., Phys. Rev. C65, 061301 (2003)

[6] K. Andgren et al., Phys. Rev. C76, 014307 (2007)

[7] D. Alber et al., Z. Phys. A332, 129 (1989)

4

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Approved Experiments

Home › Approved Experiments

Meeting 34 of the NSCL Program Advisory Committee (PAC 34) was held on January 19–20,2010 to consider 24 proposals for 3878 hours of beam time at the NSCL Coupled CyclotronFacility. The PAC recommended allocation of 2263 hrs for 15 experiments.

09055—Tripathi, V.Impact of Loss of Magicity of 56Ni in Nearby Nuclei100 hrs requested and approved

09057—Gade, A.Collectivity of Neutron-Rich Se and Kr Isotopes210 hrs requested and approved

168 hrs completed Completed 09059—Iwasaki, H.Onset of Deformation Along the N=Z Line171 hrs requested and approved

09063—Tarasov, O.Projectile Fragmentation of 208Pb and 238U178 hrs requested and 82 hrs approved

09065—Winkler, R.Spectroscopic Studies of N > 50 Proton-Rich Nuclei115 hrs requested and approved

Completed 09067—DeYoung, P.15Be Ground State Formed via a (d,p) Reaction204 hrs requested and approved

127 hrs completed Completed 09069—Mosby, M.Excitation Energy of Neon Prefragments128 hrs requested and approved

09070—Weisshaar, D.Coulomb Excitation of Neutron-Deficient Isotopes Near N=Z149 hrs requested and approved

26 hrs completed Completed 09071—Troncalli, A.Investigation of Vortex Pinning Anisotropy27 hrs requested and approved

09073—Zegers, R.GT Strength Distributions via (t,3He)202 hrs requested and approved

09077—Wadsworth, R.Collectivity in the N=Z Nucleus 70Br143 hrs requested and approved

09079—Riley, L.Inelastic Excitations Beyond 48Ca153 hrs requested and approved

09084—Lee, J.Comparison of Spectroscopic Factors from (p,d) and Knockout258 hrs requested and approved

09085—Fallon, P.Proton Spectroscopic Factors in Neutron-rich Carbon Isotopes158 hrs requested and approved

Completed 09086—Pereira, J.Decay of 90As161 hrs requested and approved

National Superconducting Cyclotron LaboratoryMichigan State University1 Cyclotron, East Lansing, Michigan 48824-1321Phone 517-355-9671© 2007 Michigan State University Board of TrusteesRegistered: ISO 9001, ISO 14001, OHSAS 18001

http://www.nscl.msu.edu/exp/approvedexp/34

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Meeting 35 of the NSCL Program Advisory Committee (PAC 35) was held on November29–30, 2010 to consider 31 proposals for 5560 hours of beam time at the NSCL CoupledCyclotron Facility. The PAC recommended allocation of 2555 hrs for 16 experiments.

10001—Charity, R.Continuum spectroscopy of 8C-8B(IAS), etc.241 hrs requested and 129 hrs approved

10002—Gade, A.A new tool to probe the composition of nuclear wave functions94 hrs requested and approved

10003—Sasano, M.Study of the giant resonances in 16N189 hrs requested and approved

10007—Smith, J.Two neutron decay of 11Li199 hrs requested and approved

10009—Wiedenhoever, I.Triple configuration coexistence in 44S115 hrs requested and approved

10010—Riley, L.Collective excitations in the vicinity of Z = 14222 hrs requested and approved

10011—Wuosmaa, A.Study of 5H with the 6He(d,3He)5H reaction161 hrs requested and approved

10015—Rogers, A.M.Proton radioactivity of 73Rb240 hrs requested and approved

10017—Berryman, J.Exploration of 221,223Rn in-beam gamma-ray spectroscopy67 hrs requested and approved

10019—Iwasaki, H.Coexistence in exotic C isotopes172 hrs requested and approved

10021—Fransen, C.Evolution of deformation in neutron-rich Cr Isotopes210 hrs requested and approved

Completed 10023—Rogers, W.Unbound states in neutron-rich oxygen isotopes202 hrs requested and approved

10024—Ringle, R.High-precision mass measurements beyond N=40284 hrs requested and 190 hrs approved

10027—Mazzocchi, C.Identification of excited states in 75Ni205 hrs requested and approved

10031—Bandura, L.Momentum compression in an achromatic fragment separator83 hrs requested and approved

10034—Wrede, C.Nucleosynthesis of galactic 26Al in classical novae77 hrs requested and approved



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National Superconducting Cyclotron Laboratory Proposal Form—PAC 35

TITLE: Evolution of Deformation in neutron-rich Cr - Isotopes By submitting this proposal, the spokesperson certifies that all collaborators listed have read the proposal and have

agreed to participate in the experiment. SPOKESPERSON: Christoph Fransen Address: Institut für Kernphysik Zülpicher Straße 77, D-50937 Köln Phone: +492214703627 Fax: +49 221 470 5168 E-Mail: [email protected] BACKUP SPOKESPERSON: Silvia Lenzi Institution: INFN – University of Padova, Via F. Marzolo 8, 35131 Padova, Italy Phone: +39 049 827 7191 Fax: +39 049 876 2641 E-Mail: [email protected] BACKUP SPOKESPERSON: Hironori Iwasaki Institution: NSCL, MSU Phone: 517-908-7660 Fax: _____________ E-Mail: [email protected] OTHER EXPERIMENTERS: (Please spell out first name and indicate Graduate Students (GS), Undergraduate students (UG) and Postdoctoral Associates (PD))

Last name, First name Organization Last name, First name Organization Dewald, Alfred IKP, Köln, Germany Blazhev, Andrey IKP, Köln, Germany Gadea, Andres IFIC, Valencia, Spain Hackstein, Matthias (GS) IKP, Köln, Germany Bazin, Daniel NSCL, MSU Jolie, Jan IKP, Köln, Germany Gade, Alexandra NSCL, MSU Pissulla, Thomas (GS) IKP, Köln, Germany Voss, Philip (GS) NSCL, MSU Rother, Wolfram (GS) IKP, Köln, Germany Weisshaar, Dirk NSCL, MSU Napoli, Daniel INFN-LNL, Legnaro, Italy Petkov, Pavel INRNE, Sofia, Bulgaria De Angelis, Giacomo INFN-LNL, Legnaro, Italy Lunardi, Santo Univ. Padova, Italy Valiente-Dobon, J. Javier INFN-LNL, Legnaro, Italy Recchia, Francesco INFN-Univ. Padova, Italy Braunroth, Thomas IKP, Köln, Germany REQUEST FOR PRIMARY BEAM SEQUENCE INCLUDING TUNING, TEST RUNS, AND IN-BEAM CALIBRATIONS: (Summary of information provided on Beam Request Worksheet(s). Make separate entries for repeat occurrences of the same primary beam arising from user-requested interruptions to the experiment.) Isotope Energy Minimum Intensity Sum of Beam

Preparation Times Sum of Beam-On-

Target Times

(MeV/nucl.) (particle-nanoampere) (Hours) (Hours) Beam 1 76 Ge 130 20 21 30 Beam 2 76 Ge 130 20 9 36 Beam 3 76 Ge 130 20 9 108 ADDITITIONAL TIME REQUIREMENTS THAT REQUIRE USE OF THE CCF (e.g. modification of the A1900 standard configuration, development of optics, … Obtain estimates from the A1900 Device Contact.)

Additional CCF use time

Total Hours: 39 174

TOTAL TIME REQUEST (HOURS): ____213____ (Calculated as per item 5. of the Notes for PAC 35 in the Call for Proposals)

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mailto:[email protected]

http://www.nscl.msu.edu/files/PAC34call.pdf

NSCL PAC 35 – 1. Proposal Form

SUMMARY (no more than 200 words): The aim of the proposed experiments is to study the B(E2) strengths of the low-lying excited states in 58,60,62Cr to investigate the shape evolution towards the new region of deformation around N~40. In particular, 58Cr is an optimum candidate for a nucleus at the critical point of the shape phase transition E(5) from a spherical vibrator to a γ-soft rotor due to the relative excitation energies of the recently observed yrast states. The level schemes and measured deformation lengths of neighboring 60,62Cr suggest a rapid increase of collectivity as a function of the neutron excess. This is supported by recent state-of-the-art shell model calculations within a large model space. The shape evolution will be determined from level lifetimes measured independently of the excitation mechanism with the recoil distance Doppler shift method using the Köln-NSCL plunger in one-proton knockout reactions from 59,61,63Mn. Besides data for the 21

+ state of 58Cr from recent Coulomb excitation measurements there are no data on transition strengths existing for these Cr isotopes.

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Meeting 36 of the NSCL Program Advisory Committee (PAC 36) was held on July 11–12,2011 to consider 34 proposals for 5245 hours of beam time at the NSCL Coupled CyclotronFacility. The PAC recommended allocation of 3025 hrs for 19 experiments.

11001—Sobotka, L.IAS-IAS 2p Decay77 hrs requested and approved

11003—Liddick, S.Beta-decay studies of neutron-rich Mo isotopes183 hrs requested and approved

11006—Pfutzner, M.Decay study of 60Ge and search for 59Ge228 hrs requested and approved

11007—Weisshaar, D.Commissioning of GRETINA + S800 spectrograph at NSCL98 hrs requested and approved

11011—Minamisono, K.Commissioning of BECOLA facility with online beams186 hrs requested and approved

11013—Iwasaki, H.Collectivity at the N=Z line and a novel plunger method139 hrs requested and approved

11014—Peaslee, G.Radiochemical harvesting of long-lived isotopes from water132 hrs requested and approved

11015—Gade, A.Gamma-ray spectroscopy of neutron-rich Ti isotopes194 hrs requested and approved

11017—Stroberg, R.Single-particle structure of neutron-rich Si isotopes187 hrs requested and approved

11021—Zegers, R.G.T.Search for isovector giant monopole resonance199 hrs requested and approved

11024—Montes, F.Important 58Zn excitation energies for rp-process135 hrs requested and approved

11025—Bentley, M.Gamma and gamma-gamma spectroscopy of mirror nuclei197 hrs requested and approved

11027—Peters, W.A.(d,n) studies using MoNA-LISA and VANDLE220 hrs requested and approved

11028—Bazin, D.Knockout reactions on p-shell nuclei105 hrs requested and approved

11029—Fallon, P.Gamma-gamma spectroscopy of neutron-rich Mg nuclei195 hrs requested and approved

11031—Wiedenhoever, I.Triple configuration coexistence in 44S115 hrs requested and approved

11035—Campbell, C.Anomalous quadrupole collectivity in light Sn isotopes213 hrs requested and approved

11036—Sorlin, O.Is 34Si a "Bubble" Nucleus?69 hrs requested and approved


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11037—Riley, L.Inelastic Excitations Beyond 48Ca153 hrs requested and approved



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Preliminary Agenda AGATA-PRESPEC Campaign Spokesperson Meeting

June 10th, 2011, 09:00, (Room No. KBW.2.27 in the new KBW building)

1. Welcome (W. Korten) 2. News from the Pre-AGATA „fast-beam” experiments (20’+10’; M. Bentley) 3. Status of the AGATA-PreSpec installation at GSI (20’+10’; H.J. Wollersheim) 4. Discussion of Experimental proposals (10’+10’) ;

order can be changed depending on personal needs; lunch break when appropriate

i. Isospin Symmetry Breaking Transition Rates and Mirror Energy Differencies in Isobaric Multiplets (M. Bentley)

ii. Coulomb excitation of the band-terminating 12+ yrast trap in 52Fe (A. Gadea)

iii. Investigating the subshell closure at N = 34 (J.J. Valiente-Dobon) iv. Spectroscopic study of 58Zn for rp-process nucleosynthesis and isospin

symmetry (C. Domingo-Pardo) v. The Pygmy Dipole Resonance in 64Fe and the properties of neutron

skin (O. Wieland) vi. Breaking of isospin symmetry in the mass 70 region: Study of the Tz=-

1 nucleus 70Kr (E. Sahin) vii. Relativistic Coulomb M1 excitation of neutron-rich 85Br (N. Pietralla)

viii. Shape evolution in neutron-rich Zr isotopes (S. Pietry) ix. Coherent Proton–Neutron Contribution to Octupole Correlations in the

Ba/Xe Region studied by Means of Relativistic Coulomb Excitation (A. Gadea)

x. Proton hole states in 132Sn and N=82 shell structure (P. Boutachkov) xi. Spherical behaviour vs. quadrupole collectivity around 132Sn (A.

Jungclaus) xii. Quadrantic Evolution of Collectivity Around 208Pb (D. Rudolph)

5. Discussion and Conclusions

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[RIBF-ULIC-Symposium-007] E(U)RICAInternational Workshop

Abstracts book

http://indico.riken.jp/indico/conferenceDisplay.py?confId=423

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Table of contents

Scientific Achievements of the Stopped Beam RISING Campaign at GSI 3

Study of the N=50 major shell effect towards 78Ni : contribution frombeta-decay studies at IPN Orsay

4

b-decay spectroscopy study of neutron rich nuclei around the N=82 shell closureincluding the r-process waiting points 128Pd

5

g-factor measurements for highly spin-aligned isomeric states 7

Study of the N=34 subshell gap 8

Decay Spectroscopy in the vicinity of 78Ni 9

Spectroscopy of neutron-rich nuclei around 110Zr 10

Development of Energy-degraded RI beams at RIBF 11

Mirror energy and transition strength differences beyond the fp shell. Isomericdecay of 71Kr – 71Br

12

Decay Spectroscopy of 110Zr 14

First results of beta-gamma spectroscopy for neutron-rich nuclei around A=110at RIBF

15

Achievements with g-RISING 16

Shell structure around 78Ni : Beta-decay studies of neutron-rich 77Cu 17

Gamma spectroscopy and B(E2) measurements to study shape transitions inneutron rich Mo and Tc isotopes

19

Studies of the Beta Decays of very neutron-deficient nuclei and a comparisonwith Charge Exchange reactions.

20

Beta decay of the neutron-rich 132,134Cd isotopes and search for 6+ isomers in136,138Sn

22

[RIBF-ULIC-Symposium-007] E(U)... / Abstracts book

Page 2 Monday 16 May 2011

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Esperimento GAMMA ai LNL

Attività in corso

L’attività sperimentale ai LNL è centrata nella campagna con AGATA, che fino a dicembre 2011 opererà ai LNL e a gennaio 2012 sarà spostato al GSI, e in una serie di esperimenti realizzati in laboratori con fasci e/o strumentazione che permette di realizzare studi complementari a quelli fatti nella campagna locale. Inoltre, si prevede di sostituire GASP con GALILEO nel corso del 2012 ai LNL. CAMPAGNE con GASP & GALILEO ai LNL ‐ Non sono state realizzate misure con GASP. Si è mandato a riparare un HPGe e si pensa di spedire un altro entro la metà del 2011. I rivelatori di GASP faranno parte de GALILEO a partire del 2012. ‐ Per GALILEO vedere la relazione del responsabile. Si richiedono ai LNL soldi in costruzione apparati. La principale richiesta di fondi per il 2012 è orientata all’attività del gruppo ai LNL. CAMPAGNA DI AGATA

‐ Durante l’ultimo anno è stato utilizzato ai LNL il dimostratore di AGATA stand‐alone e accoppiato allo spettrometro PRISMA. Altri rivelatori ancillari accoppiati ad AGATA sono l'array MCP di DANTE, i telescopi di Si del progetto TRACE, il filtro di molteplicità di scintillatori BaF2 (array HELENA) e gli scintillatori veloci di grosso volume (BaF2 e Labr3). La campagna ai LNL finisce a dicembre 2011 per spostare il rivelatore al GSI, dove ci sarà una nuova installazione di AGATA (PRESPEC_AGATA) e una nuova campagna di fisica nel 2012. Per preparare la campagna del GSI sono state fatte una serie di riunioni per realizzare una preselezione delle proposte di esperimento che saranno sottoposte al PAC del GSI nel 2011. Il gruppo dei LNL ha partecipato attivamente in 5 di queste proposte (spokespersons Sahin, Gadea (2), Valiente e Domingo Pardo). Per questa attività si chiedono la quota di running cost corrispondente al 2012 e viaggi (4,5 ke per installazione e corveè, 12 ke in sj per la partecipazione agli esperimenti) tenendo conto che ENSAR potrebbe coprire circa un 40% delle spese (si preferisce coprire le spese di viaggio per i giovani). MISURE CON RISING

‐ Nel 2011 sono già programmati due turni di misura a PRESPEC_RISING al GSI. ‐ Come scritto sopra, RISING sarà sostituito da AGATA nelle campagne PRESPEC del GSI per il 2012 e 2013. ‐ Nel periodo 2012‐2013 i rivelatori di RISING saranno spostati in parte ai LNL per far parte di GALILEO (vedi sopra) e in parte a RIKEN per far parte di EURICA. Questa campagna, che darà la possibilità di realizzare esperimenti solo possibili utilizzando i fasci di RIKEN, è stata proposta da membri della nostra collaborazione. Alla campagna di EURICA a RIKEN abbiamo presentato 4 proposte di esperimento che saranno giudicate dal PAC di RIKEN verso la fine dell’anno 2011. Per queste attività con EURICA si chiedono soldi di trasferta in sj ridotti dal 40% tenendo conto che sarà possibile chiedere supporto economico a RIKEN per giovani ricercatori. Inoltre, abbiamo un esperimento approvato a RIKEN (riken01, prima della campagna di EURICA) che abbiamo messo in sj perche il laboratorio privilegerà la nuova campagna nel 2012. Sulle proposte di esperimento alle campagne PRESPEC_AGATA abbiamo già parlato sopra.

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SPERIMENTAZIONE PRESSO ALTRI ACCELERATORI

Abbiamo in programma una serie di misure complementare a quelle realizzate con i fasci stabili e gli apparati dei LNL, ai laboratori di GANIL e MSU. ‐ Per quanto riguarda MSU, sono stati portati a termine al 15 Luglio 2010 gli esperimenti msu01, msu02 in modo altamente soddisfacente. ‐ Gli esperimenti msu03 e msu04 passano al prossimo anno e sono stati anche approvati msu05 e msu06 anch’essi da realizzare nel 2012. Si rendono alla CSN3 i fondi di quest’anno per realizzare i due esperimenti, msu03 e msu04, e si richiedono per il prossimo anno assieme ai due esperimenti recentemente approvati msu05 e msu06. ‐ Al laboratorio GANIL, l’esperimento ganil03 è stato portato a termine e ganil01 sarà messo in programma entro il prossimo anno. Nel ultimo PAC sono inoltre stati approvati ganil07 e ganil08 che saranno realizzati nel 2012. ‐ Il viaggio per preparare i targets per il plunger non fu realizzato e si rendono i soldi alla CSN3 ‐ Altri viaggi sono stati o saranno realizzati come da programma. NEDA

Continua l’attività di R&D. Si chiedono due fotomoltiplicatori ad alta efficienza e un digitalizzatore a 500MHz. Si chiedono fondi di missione estere per un test di rivelatori, probabilmente al GSI (1 v x 5 gg x 3 p ), costo= 2.7 ke DANTE

Il rivelatore ha funzionato bene in abbinamento con AGATA e per completare la copertura angolare si chiede l’acquisto di 2 MCP. Inoltre servono due TAC perche parte di quelli utilizzati finora erano in prestito non più utilizzabili. ATTIVITÀ DI RICOPRIMENTO DI RIVELATORI AL HPGe

Nell'ambito di quest'attività, è stato necessario acquisire le tecniche di fabbricazione di rivelatori al HPGe. Il primo rivelatore funzionante è stato ottenuto dopo 10 mesi di lavoro, a giugno del 2010, con una risoluzione di 2.1 keV a 1.33 MeV e 1.3 kV di tensione di svuotamento. La corrente di fuga di questi rivelatori è dell'ordine di qualche decina di pA a 1kV, in particolare il migliore valore ottenuto è stato di 12pA a 1 kV. Il 14 giugno è stato presentato a Roma, alla riunione della CSN III il risultato della prima misura di corrente inversa per il nostro secondo rivelatore ricoperto con il coating polimerico: fino a 1 kV non c'è una sensibile variazione della corrente di fuga rispetto allo stesso rivelatore senza coating. La corrente arriva ad un massimo di circa 22 pA a 1 kV. Ora, dopo un anno, durante il quale il rivelatore con ricoprimento è stato sottomesso a diversi cicli termici, il risultato resta inalterato ed è stata comprovata la stabilità del ricoprimento. Durante il 2011, inoltre si sono realizzati alcuni tentativi per ottenere una passivazione più stabile. La presente passivazione è stabile solo dopo il ricoprimento, che deve essere fatto quasi immediatamente. A fine maggio è stato attivato un contratto europeo nell’ambito di ENSAR per cercare una passivazione più stabile, e più adatta agli standard di produzione industriale. Nell'ambito di questo contratto (che non prevede finanziamento per materiali) è stato chiesto all’INFN di bandire un assegno di ricerca di durata annuale. Si prevede che la persona in questione prenda l’incarico verso la fine del 2011 e lavori con noi il prossimo anno, per arrivare a sviluppare una tecnica completa per il trasferimento all’industria verso la fine del 2012.

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I rivelatori realizzati finora, nel 2011, sono stati fatti grazie anche ad un accordo di collaborazione con il gruppo di Fisica dei Materiali della Univ. di Catania, dove sono stati realizzati gli impianti di B sui cristalli preparati da noi. In questo processo abbiamo trovato problemi per stabilire con precisione la dose impiantata. Proveremo nel 2012 a fare impianti anche in altre installazioni. Per questa attività si richiede fondamentalmente materiali di consumo (20 ke), un contributo (20% del valore) per acquistare un profilometro di alta sensibilità (7 ke). Missioni estere a Monaco, Colonia e Darmstadt ‐ 3x3ggx2persone, (3 v x 3 gg x 2 p ), costo= 2.5 ke Viaggi per realizzare impianti di Boro a Catania e collaborazione con il gruppo di Fisica dei Materiali di Trento (3 v x 2 gg x 2 p), costo= 3 ke. ATTIVITÀ IN COMMITTATI INTERNAZIONALI

Alcuni membri della collaborazione GAMMA ai LNL formano parte di diversi comitati e gruppi di lavoro, in particolare in relazione con AGATA, e si richiedono fondi di missione estere per partecipare a queste riunioni (Agata Steering Committee, Agata Collaboration Council, Agata Working Groups ed EOC). ALTRE RICHIESTE

Missioni interne

Incontri della collaborazione italiana Preparazione esperimenti o discussione dei risultati, coordinamento dell’attività realizzate in altre sedi (uff.mecc. o elettr. delle sezioni), ecc Missioni estere

gamma 1: Riunione discussione risultati esperimentali ‐ 2x5ggx1persone, (2 v x 5 gg x 1 p ), costo= 1.2 ke gamma 2: Analisi dati di Plunger in Colonia, Germania ‐ 1x5ggx1persona, (1 v x 5 gg x 1 p ), costo= 1 ke Consumo

Isotopi per bersagli e fasci (quelli rari, non forniti ne dai LNL, ne da altri laboratori): 12.0 ke Altro materiale di consumo per la sperimentazione, magazzino, ecc. Questo fondo è particolarmente utilizzato nei LNL durante la preparazione dei turni di misura o l’installazione di apparati (ie. GALILEO): 6 ke Contributo alle spese di azoto liquido: 20.0 ke Materiale di ricambio per le riparazioni di elettronica, rivelatori e sistemi di vuoto in sede: 6 ke NEDA_ Realizzazione meccanica del primo prototipo di NEDA: 5 ke Trasporti

Non abbiamo particolari richieste pero tenendo parte dell’attività fuori dei LNL (in laboratori esteri o altre sezioni INFN) chiediamo 1 ke per tenere aperto il capitolo. Manutenzioni

Alcuni impianti da vuoto dovranno essere riparati prima dell’installazione della nuova linea di fascio di GALILEO che riutilizzerà materiale di GASP. In ogni caso abbiamo bisogno di tenere questo capitolo aperto. Riparazioni presso terzi di impianti da vuoto: 3ke LICENZE‐SW Contributo per le quote di manutenzione e aggiornamento delle licenze Kmax, LabView e Maestro (ORTEC): 3ke

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GAMMA CSN III


Ricercatori


1 De Angelis Giacomo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 80

2 Della Mea Gianantonio Associato Prof. Ordinario CSN V 30

3 Depalo Rosanna Dipendente Borse laureandi CSN III 100

4 Fioretto Enrico Dipendente Primo Ricercatore CSN III 20

5 Gottardo Andrea Associato Dottorando CSN III 100

6 Mariotto Gino Associato Prof. Ordinario CSN III 60

7 Modamio Hoybjor Victor Dipendente Borse post doc stranieri CSN III 100


9 Sahin Eda Dipendente Borse post doc stranieri CSN III 100

10 Spolaore Paola Dipendente Primo Ricercatore CSN III 100

11 Stefanini Alberto Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20

12 Valiente Dobon Jose' Javier Dipendente Ricercatore CSN III 100


Tecnologi


1 Bortolato Damiano Dipendente Assegno di Ricerca CSN III 60

2 Buffa Marta Associato Dottorando CSN V 50

3 Carturan Sara M aria Associato Tecnologo CSN V 20

4 Maggioni Gianluigi Associato Tecnico Categoria D CSN III 50

5 Scian Carlo Associato Tecnico Categoria D CSN III 50

6 Tonezzer M ichele Associato Borsista U.E. CSN V 50

7 Valotto Gabrio Associato Assegnista CSN V 50


Tecnici


1 Berti Luciano Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 70

2 Bezzon Giampietro Associato Tecnico Divisione Acceleratori 0

3 Pieri Ugo Associato D3 (ex funzionario tecnico) Divisione Ricerca 50


Annotazioni




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N-TOF CSN III

Resp. Loc.: Pierfrancesco Mastinu




INTERNO

1. Trasferte per analisi dati: 3 riunioni/anno (4 all'anno, ma ci sara'rotazione fra le sedi); 1.0 kEu/riunione (v iaggio+5gg). tutto per duericercatori

6.00

9.00 0.00

2. Riunioni di gruppo collaborazione nazionale: 1.5 riunioni all'anno (2all'anno, ma si considera una turnazione tra le sezioni); 0.7 kEu/riunione(viaggio+3 giorni) tutto per tre ricercatori

3.00

INTERNO

ESTERO

1. 2 riunioni generali di collaborazione: 1.0 kEu/riunione (v iaggio+4 gg)per 2 ricercatori

4.00

29.00 0.00

2. 3 riunioni per analisi dati, 1.2 kEu/riunione (v iaggio+5 gg) per duericercatori

7.00

3. Preparazione e turni di misura: 1.5 kEu/trasferta (v iaggio+7 gg); 6trasferte totali per due ricercatori

18.00

ESTERO

CONSUMO

1. acquisto voltage div ider attivo per test improvement rivelatore C6D6 0.50

4.50 0.00

2. lavorazioni meccaniche presso ditte esterne per sviluppo vaso diespansione

2.00

3. acquisto materiale composito per lavorazioni su rivelatori 2.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. acquisto alimentatore HV per PM T tensione positiva e negativa 3.00

5.50 0.002. acquisto sistema di pompaggio per conservazione targets di litio 2.50

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

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SPSERVIZI

Totale N-TOF Lab. Naz. di Legnaro 48.00


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N-TOF CSN III




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N-TOF CSN III


Ricercatori


1 De Poli Mario Dipendente Primo Ricercatore CSN III 30

2 Dzysiuk Nataliia Dipendente Assegno di Ricerca CSN III 80


4 M astinu Pierfrancesco Dipendente Primo Ricercatore CSN III 50


Tecnologi



Tecnici



Annotazioni




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NUCL-EX CSN III

Resp. Loc.: Marco Cinausero




INTERNO

1. FAZIA Riunione generale 3 persone x (1gg x 0.13 + 0.2) 1.00

10.50 2.50

2. FAZIA Turno misura LNS 3 persone x( 4 gg x 0.13 + 0.35) 0.00 2.50

3. FAZIA Riunioni di lavoro 2 x 1 persona x (2 gg x 0.13 + 0.2) 1.00

4. FAZIA assemblaggio e prove prototipo a Firenze 2 v iaggi x 1 personax (2 gg x 0.13 + 0.2)

1.00

5. Riunione generale di Collaborazione 6 persone x (1 gg x 0.13 + 0.2) 2.00

6. Riunioni di lavoro per analisi dati e preparazione esperimenti: 3riunioni x 3 persone x(3 gg x 0.13 + 0.2)

5.50

INTERNO

ESTERO

1. FAZIA Riunione generale 2 persone x (3 gg x 0.12 + 0.45) 1.50

7.50 4.50

2. FAZIA 2 riunioni di Lavoro Task Groups 2 persone x (3 gg x 0.12 + 0.45) 3.50

3. Turno TAM U (level density) 3 persone x (7 gg x 0.12 + 0.7) 0.00 4.50

4. Riunioni di analisi a GANIL 3 persone x (4 gg x 0.12 +0.45) 2.50

ESTERO

CONSUMO

1. M ateriale per laboratori e apparati (2 saldatori, cavi per segnali e HV,set di chiavi e cacciaviti vari e minuteria per montaggi meccanici)

2.00

21.00 0.00

2. isotopi per esperimenti (64Ni, 9Be) 6.00

3. Flangia attrezzata per ricircolo gas rivelatori di trigger apparatoRIPEN (valvole manuali ed e lettriche per controllo del flusso, flangiacieca da lavorare)

3.00

4. gas per rivelatori 2.00

5. lavorazioni meccaniche per GARFIELD e 8PLP per sistemazione dirivelatori ancillari e di trigger

3.00

6. FAZIA: lavorazioni meccaniche per il sistema di supporto perl'accoppiamento con INDRA a GANIL

5.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

1. Riparazioni e lettronica: 3 alimentatori crate VME e NIM, 1 main framedi alta tensione, schede HV, e vari moduli NIM (Apparati GARFIELD e8PLP)

7.00

10.00 0.002. Intervento di manutenzione pompa CRIO CP4 di 8PLP (fuori contrattodi manutenzione generale di LNL)

3.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. 3 schede CAEN VT120 a completamento dell'e lettronica di RIPEN 14.00

40.00 0.002. 1 Crate VM E per e lettronica apparato RIPEN 7.00

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3. Pompa scroll apparato 8PLP 8.00

4. schermo LCD per sistema di controllo del vuoto apparato 8PLP 2.00

5. Testa criogenica di ricambio per CP4 apparato 8PLP 7.00

6. 1 PC per sistema acquisizione RIPEN 2.00

INVENTARIO

APPARATI 1. Ricambi silici ring C e D apparato 8PLP (10 rivelatori) 21.50 21.50 0.00

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale NUCL-EX Lab. Naz. di Legnaro 110.50 SJ 7.00


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NUCL-EX CSN III




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NUCL-EX CSN III


Ricercatori




3 Kravchuk Vladimir Dipendente Ricercatore CSN III 80

4 M archi Tommaso Associato Dottorando CSN III 80



Tecnologi


1 Quaranta Alberto Associato Prof. Associato CSN V 30


Tecnici



Annotazioni




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PANDA CSN III

Resp. Loc.: Valentino Rigato




INTERNO 1. M eeting Collaborazione To-LNF 1.00

2.00 0.002. M isure micro-Raman (univ. Verona) 1.00

INTERNO

ESTERO

CONSUMO 1. M embrana Diamond Like per test distruttiv i, materiali vari persupporti di bersagli lavorati, prelievo magazzino LNL

4.50 4.50 0.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale PANDA Lab. Naz. di Legnaro.DTZ 6.50


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PANDA CSN III




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PANDA CSN III


Ricercatori



Tecnologi


1 Rigato Valentino Dipendente Primo Tecnologo CSN V 40


Tecnici


1 Ceccato Daniele Associato Tecnico Categoria D Divisione Ricerca 40


Annotazioni




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PRISMA2 CSN III

Rapp. Naz.: Alberto Stefanini

Rappresentanti nazionali:- Alberto Stefanini LNL


Linea di ricerca Studi di reazioni e struttura nucleare con ioni pesanti.


Laboratori Nazionali di Legnaro


Acceleratore usato Tandem XTU e Linac ALPI-PIAVE


Ioni pesanti con A=16-200 e E=5-10 MeV/A


Dinamica delle reazioni tra ioni pesanti v icino alla barriera Coulombiana; trasferimento di nucleoni e fusione. Struttura dinuclei ricchi di neutroni


Spettrometri per ioni pesanti PRISM A e PISOLO, array di rivelatori al Germanio AGATA per gamma


FLNR Dubna, GSI Darmstadt, IRB Zagreb, INP Cracow

Durata esperimento 11 anni (2002-2012)

Sezioni partecipanti Lab. Naz. di Legnaro, Padova, Torino


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PRISMA2 CSN III



In K€



LNL 4.00 8.00 26.00 20.00 58.00

PD 6.00 6.00 17.00 24.00 53.00

TO.DTZ 2.00 2.00 4.00

Totali 12.00 16.00 43.00 44.00 115.00

M od. EC/EN 4 (a cura del responsabile nazionale)

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PRISMA2 CSN III



Continuazione del programma scientifico presentato nel giugno 2007(rapporto dettagliato nella relazione allegata)


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PRISMA2 CSN III



Proseguimento e completamento degli esperimenti di dinamica delle reazioni (reazioni di trasferimento e fusione). Utilizzo di PRISMA con i rivelatori a scintillazione LaBr3.Completamento del programma scientifico dell'apparato PRISMA-Dimostratore di AGATA.

Upgradings per fasci piu' pesanti e/o esotici (anche in vista di SPES):1) completamento dell'R&D per modifiche dell'ottica dello spettrometro per l'eventuale utilizzo a 0 gradi, e per l'installazione di SeD all'uscita del dipolo;2) Installazione e messa in opera della nuova camera di scattering di PRISMA.(rapporto dettagliato nella relazione allegata)


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PRISMA2 CSN III


FINANZIAM ENTI AVUTI NEGLI ANNI PRECEDENTI (Dati estratti dalle assegnazioni)


2005 37.00 13.50 71.00 39.00 30.00 190.50

2006 30.60 14.50 37.70 51.00 133.80

2007 22.00 7.50 37.00 80.00 146.50

2008 13.00 24.00 51.00 41.00 129.00

2009 10.50 20.50 38.00 38.00 107.00

2010 9.50 8.50 31.00 31.50 80.50

2011 10.00 15.00 20.00 59.00 104.00


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INFN-Commissione III July 2011

PRISMA-2

”Heavy-ion reactions from grazing collisions to complete fusion”F.I.D.E.S. - Few Interesting Developments Expecting SPES

(Progress Report July 2010 - June 2011, perspectives for 2012)

A.M.Stefanini, L.Corradi, E.Fioretto, Pushpendra P. Singh, G.De Angelis, D.R.NapoliIstituto Nazionale di Fisica Nucleare, Laboratori Nazionali di Legnaro

I-35020 Legnaro, Padova, Italy

F.Scarlassara, C.Michelagnoli, D.Montanari, G.Montagnoli, F.Recchia, C.A.UrDipartimento di Fisica, Universita di Padova, and Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

Sezione di Padova, I-35131, Padova, Italy

S.Szilner, T.MijatovicRuder Boskovic Institute, HR-10 002 Zagreb, Croatia

G.PollaroloDipartimento di Fisica, Universita di Torino and INFN, Sez. di Torino, Torino, Italy

D.AckermannGSI Helmholtzzentrum fur SchwerionenforschungGmbH,Planckstr.1,D-64291 Darmstadt,Germany

Jerzy GreboszThe Henryk Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics (IFJ PAN), Krakow, Poland

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Contents

I. Present status of the experiment and plans for 2012 4

II. Recent experiments and developments 5A. Sub-barrier transfer reactions in 96Zr + 40Ca 5B. Near and sub-barrier transfer reactions in 60Ni + 118Sn 5C. Fusion of 60Ni + 100Mo below the barrier 6D. Fusion of the system 40Ca + 40Ca far below the Coulomb barrier 6E. Fusion of 32S + 48Ca far below the barrier: no evidence for a maximum of the S-factor 7F. Transition from transfer to energy dissipation in reactions of 40Ca and 32S with 208Pb 8

III. Experimental proposals for the near future 9A. A test case for the influence of the neutron excess : comparison of 40Ca + 58Ni and 48Ca +

64Ni complete fusion cross sections 9B. Transfer reactions in 116Sn + 60Ni at deep sub-barrier energies measured with PRISMA 9C. Fusion of 40Ca + 96Zr revisited 10

IV. Publications July 2010 - June 2011 11

V. Milestones 12A. Milestones 2010-2011 12B. Proposed milestones for 2011-2012 12

VI. Collaborations and fund requests 13

References 14

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I. PRESENT STATUS OF THE EXPERIMENT AND PLANS FOR 2012

The heavy-ion magnetic spectrometer PRISMA [1] is installed in the East target area of the XTUTandem-ALPI-PIAVE accelerator complex. This report is dedicated to the main results of the PRISMA-2 experiment in the period July 2010 - June 2011 and to the scheduled activity for next year July 2011 -December 2012, following the lines that have been described previously. We must take into account theprolonged stay of the AGATA demonstrator at LNL until December 2011. The experiments involving thecombined set-up PRISMA-AGATA began in February 2010 and the experimental campaign is underway.More details about these experiments can be found in the report of the experiment GAMMA.

In the period July 2010 - June 2011, the theoretical analysis of the sub-barrier transfer data on96Zr+40Ca using the inverted kinematics, has been finished and a paper has been sent to Phys. Rev. C.First results have been obtained for 60Ni +118Sn (near-barrier transfer) and the analysis is in progress.The data analysis from the experiment on 60Ni + 100Mo fusion at Argonne Nat’l Lab. has been almostfinished. In the field of sub-barrier fusion, the study of 40Ca + 40Ca has been completed using using theupgraded electrostatic beam deflector. Very recently, the fusion excitation function of 32S + 48Ca hasbeen measured, within the collaboration with Strasbourg and Argonne. A few weeks ago, the experimenton transition from transfer to energy dissipation in reactions of 40Ca and 32S with 208Pb has been suc-cessfully performed. The proposal came from the Australian group of Canberra. All these measurementsdeal with the dynamics of heavy-ion reactions near the barrier, and will be continued in 2012.

As technical developments are concerned:- The LaBr3:Ce array has now 8 detectors, including the two crystals purchased by Zagreb, and it has

been used for various experiments in connection with PRISMA.- The electrostatic beam deflector set-up for the measurement of fusion cross sections, has been up-

graded in two directions: 1) the movements of the scattering chamber and its target are completely new,and computer-controlled via Ethernet; 2) a new data acquisition system and on/off-line analysis softwarehave been developed and installed, within the new collaboration with IFJ PAN, Cracow (J. Grebosz inparticular). The VME standard is used for the DAQ system.

- We like to mention that the in-beam tests and commissioning of the electronics for the new MWPPACdetector of the PRISMA spectrometer have been successfully performed, with increased efficiency forrelatively light ions.

- The design of the new scattering chamber for PRISMA has been completed and the construction isin progress.

- A further in-beam test for a kinematic coincidence between PRISMA and a position-sensitive large-area silicon detector, has been performed.

We refer to the Progress Report of one year ago for more details for several of these items. In particular,the activity for 2012 includes: a) completing the R&D for modifications to the spectrometer optics inview of its possible use at 0o, and for SeD installation at the dipole exit; b) installation and use of thenew scattering chamber for PRISMA.

A longer range plan for experiments with PRISMA, together with a revised scheme of collaborations,will be presented to Comm.III in June 2012, as planned in June 2010.

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FIG. 1: Theoretical transfer probabilities for one- and two-particle transfer (lines) in comparison with the ex-perimental data (points). The full line represents the inclusive transfer probability for one-neutron transfer, thedotted line is the ground state toground state transition for the two-neutron transfer and the dashed line is thetransition to the first 0+ excited state at 5.76 MeV of 42Ca (see text).

II. RECENT EXPERIMENTS AND DEVELOPMENTS

A. Sub-barrier transfer reactions in 96Zr + 40Ca

The excitation function for multi–nucleon transfer channels was measured in a broad energy range andfar below the Coulomb barrier, in 2008-2009. Measurements have been done in inverse kinematics detect-ing the light target-like ions with PRISMA placed at a forward angle, providing good ion identification.The data have been now fully analyzed [2] with a semiclassical model that calculates, in the successiveapproximation, transitions to the 0+ states, as shown in Fig.1. The predicted transfer probability forthe transition to the 0+ state at 5.76 MeV in 42Ca has been shown to be much larger than the groundstate one, the 2p3/2 component dominating its wave function and having a much larger form factor.The underprediction of the experimental cross section by a factor 3 has been ascribed to the fact thatthe two–nucleon transfer strength is distributed also in states with larger angular momentum and withnon–natural parity, so that more complicated two–particle correlations may play a role. It is importantto pursue further studies at sub Coulomb energies for other systems, with different nuclear structure, andwith sufficient statistics to investigate the behaviour of multiple neutron transfer, also associated withproton transfer.

B. Near and sub-barrier transfer reactions in 60Ni + 118Sn

Cross sections for multi-nucleon transfer channels at Elab=245MeV for the 60Ni + 118Sn system, havebeen measured a few months ago. Making use of the PRISMA spectrometer for the identification of lightreaction products at the two angles θlab = 100o and θlab = 60o, transfer probabilities in a wide range ofinternuclear distances have been extracted. The system has optimum Q-values for neutron transfer closeto the ground state to ground state Q-values for several neutron pick-up channels. Therefore it is a verysuitable candidate to compare the relative behaviour of odd and even number of transferred particles.The AGATA γ-array and six LaBr3 scintillators were also used to obtain the transfer strength to thelowest excited states of the Ni- and Sn-like reaction products. This should also give an estimate on thepure ground state to ground state transitions by comparing with the events measured with PRISMAonly. The comparison with the case of 96Zr + 40Ca (see here above), whose Qgs is +5.6 MeV for the+2n channel, will be interesting to deduce possible nucleon-nucleon correlation effects. The data analysis

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FIG. 2: (left) Two-dimensional spectrum of the ratio R/V (radius of curvature in the dipole vs. velocity) as afunction of the X coordinate of the MWPPAC of PRISMA. R/V corresponds to the mass per charge unit A/q.(right) Preliminary mass spectrum of Ni isotopes produced in the reaction 60Ni + 118Sn.

is in progress and the results will be compared with microscopic calculations for two-particle transfers.Preliminary spectra are shown in Fig.2.

C. Fusion of 60Ni + 100Mo below the barrier

The system 60Ni + 100Mo is interesting because while fusion hindrance has already been observed inthe nearby 64Ni + 100Mo [3] with similar low-lying quadrupole and octupole vibrational properties, largeand positive Q-values for neutron transfer are available only for 60Ni + 100Mo. The measurement wasperformed with the Fragment Mass Analyzer (FMA) of the Argonne Nat’l Laboratory, equipped with amulti-parametric focal plane detector.

The 60Ni beam was delivered by the ATLAS accelerator, at 16 energies ranging from 194 to 262 MeV,and beam intensities typically 100-200 pnA and up to 400 pnA. The 100Mo targets were isotopicallyenriched to 97.4% and 34 and 39 µg/cm2 thick, on 40 µg/cm2 thick carbon backings . A carbon resetfoil, 40 µg/cm2 thick, was placed downstream the target and helped bring the charge state distributionto a narrower and more regular equilibrium shape.

Cross sections were obtained from the mass and charge state integrated ER yields, after correcting fordetector efficiency and beam transmission through the FMA. Absolute normalization has been obtainedby counting the elastically scattered beam particles in a monitor detector at 45o to the beam direction.

In Fig.3 (left), the excitation function of 60Ni + 100Mo is compared with 64Ni + 100Mo in the ”reducedscale” representation which removes trivial geometrical effects. The slope at low energy is slightly smallerin the present system, but the best way to compare the low energy trend is by means of the logarithmicderivative, as seen in Fig.3 (right). Notice the use of a reduced energy scale in the horizontal axis. Inthis plot, the logarithmic derivative of 64Ni + 100Mo has been recalculated with a ”gaussian smoothing”(2 MeV FWHM) of the excitation function. The same procedure was applied to the present data. Adifference in slope is more apparent but, because of the large error bars and taking into account that ourdata are still somewhat preliminary, any conclusion is premature.

D. Fusion of the system 40Ca + 40Ca far below the Coulomb barrier

The fusion excitation function for the system 40Ca + 40Ca has been measured in a wide energy rangecovering the deep sub-barrier region where the fusion hindrance phenomenon was reported in the pastfew years. This experiment completes the study of the Ca+Ca systems (the results concerning 40,48Ca +48Ca were recently published [4, 5]). In fact, the three systems are an ideal set of cases where the possibleinfluence of neutron excess and/or nuclear structure on fusion hindrance can be investigated.

The experiment has been performed at the XTU Tandem of LNL, using 40Ca beam currents up to '8-10 pnA and thin 40CaF2 targets ∼ 50µg/cm2 on carbon backings. The 40Ca target isotopic enrichmentwas very high (99.96%). This is important, since the presence of even small quantities of calcium isotopesheavier than 40Ca (with lower Coulomb barriers) would have hindered reliable measurements in the

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FIG. 3: (left) Comparison of the fusion excitation functions of 60Ni + 100Mo (full circles) and 64Ni + 100Mo (opencircles). (right) Logarithmic derivatives of the two systems. The LCS line refers to the 60Ni case, but the otherone is very close.

sub-barrier region. The evaporation residues (ER) have been detected by the electrostatic separatorset-up near 0o, already used for several sub-barrier fusion measurements at LNL, in its recently upgradedconfiguration. The ER angular distribution was measured at a representative energy near the barrier. Themeasured fusion excitation function is shown in Fig. 4 (up left). It agrees with the results of a previousexperiment [6] (also plotted), and extends farther down in energy; a smoother trend is observed belowthe barrier. The fusion barrier distribution obtained from the present data with the usual three-pointformula and an energy step of '1.5 MeV, is shown in the upper right panel of Fig. 4. One main peakdominates the distribution, originated from couplings to the strong, but high-lying, octupole vibration of40Ca. Above that peak, one cannot exclude the presence of a smaller structure around 57 MeV, whosenature, if real, deserves further investigation [7]. The logarithmic derivative of the excitation function isreported in the lower left panel Fig. 4. It is obtained as the incremental ratio for pairs of points, withenergy steps of 1 MeV. One sees a saturation with decreasing energy just below the barrier. At thelowest energies the slope seems to increase again, even if the errors are quite large. The S-factor (Fig. 4,low right) may reach a maximum vs. energy at E'49 MeV. The present data are being analyzed withinthe coupled-channels model, using both a standard Woods-Saxon potential and the M3Y + repulsionpotential recently introduced [8].

E. Fusion of 32S + 48Ca far below the barrier: no evidence for a maximum of the S-factor

The fusion excitation function for the system 32S + 48Ca has been measured from well below to abovethe Coulomb barrier. This relatively light medium has a positive Q-value (+7.66 MeV) for fusion, so thatthe existence of a maximum of the astrophysical S-factor vs. energy is not strictly required. A recentinvestigation of 40Ca + 48Ca (Q=+4.56 MeV) suggested [5] for the first time that such a maximumshows up at the lowest measured energies where, however, experimental uncertainties are very large.Another near-by system (36S + 48Ca) with Q=+7.55 MeV, does not show [9] any S-factor maximumdown to the sub–µb cross section range. In all of these positive Q systems the fusion hindrance effectis well established, but whether or not it is strong enough to generate a maximum of S is uncertain. Itwould be very important to clear up this issue for nuclear astrophysics where fusion reactions occur atvery low energies which are presently unaccessible to laboratory studies and thus require extrapolations.The experiment is very recent, and preliminary results are shown in Fig.5. We see that the logarithmicderivative is rather low and keeps increasing below the barrier (no S-factor maximum is observed inthe measured energy range), and the barrier distribution is very wide and and shows a rather unusual

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FIG. 4: (up left) Fusion excitation function of 40Ca + 40Ca and (up right) barrier distribution derived from thepresent data. (down left) logarithmic derivative (slope) of the excitation function. The line marked LCS is theslope expected for a constant S factor vs. energy. (down right) Astrophysical S factor for 40Ca + 40Ca derivedfrom the measured fusion cross sections.

rectangular shape.

F. Transition from transfer to energy dissipation in reactions of 40Ca and 32S with 208Pb

(proposed by M. Evers, M.Dasgupta, D.Hinde et al., Canberra)

Transfer and DIC excitation functions for the reactions 32S, 40Ca+208Pb have been measured fromsub- to above-barrier energies, in the range 0.84≤E/Vb≤1.05. The projectile-like fragments have beendetected at Elab= 115 MeV and 102 MeV with the PRISMA spectrometer. The experiment has beenperformed very recently (end of June 2011) using the XTU Tandem and Tandem-ALPI beams, andthe data analysis is in progress. The results, supplemented by earlier measurements at above-barrierenergies made at LNL, are going to be used to obtain the beam-energy dependence of the differentialcross sections of transfer and DIC, in particular of those processes that lead to high excitation energiesin the products. The measurements using 32S and 40Ca in conjunction with existing data for 16O willgive a quite complete picture of the transition from transfer (to a few discrete states) to deep inelasticcollisions in nuclear reactions at near barrier energies. This will aid in understanding the transition fromquantum superpositions to irreversible dissipative outcomes.

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FIG. 5: (left) Fusion excitation function of 32S + 48Ca. (center) Logarithmic derivative, the line marked LCS

is the slope expected for a constant S factor vs. energy. (right) Barrier distribution derived from the measuredfusion cross sections.

III. EXPERIMENTAL PROPOSALS FOR THE NEAR FUTURE

The abstracts of experimental proposals we have recently submitted to the LNL PAC follow below.They will be discussed in the PAC meeting of July 11-12, 2011, for the period October 2011 - March 2012.If some of them will not be approved due to lack of beam time, they will be most probably re-presentedfor the following semester. We do not list here the proposals mainly focused on nuclear structure studies,where the combined PRISMA-AGATA set-up will be used.

A. A test case for the influence of the neutron excess : comparison of 40Ca + 58Ni and 48Ca +64Ni complete fusion cross sections

(proposed by S.Courtin, F.Haas et al., Strasbourg)

It is proposed to take advantage of the intense XTU Tandem Ca beams to study the influence of theneutron excess on the complete fusion cross-sections above the fusion barrier in the 40Ca + 58Ni and 48Ca+ 64Ni reactions. For both systems, the evolution of the fusion cross sections with bombarding energieswill be measured in an energy domain between the fusion barrier and an energy where fusion is not yetlimited by a critical angular momentum. In that energy region, the parameters that describe the fusioncross-sections are the fusion barrier radius RB and potential VB. The variation of RB,V(RB) for the twosystems considered, will be extracted from high precision fusion cross sections measured for the two 40Ca+ 58Ni and 48Ca + 64Ni reactions using at forward angles the LNL electrostatic deflector in its upgradedversion.

B. Transfer reactions in 116Sn + 60Ni at deep sub-barrier energies measured with PRISMA

We propose to measure a complete excitation function for multinucleon transfer channels in the 116Sn+ 60Ni system from the Coulomb barrier to 25% below. We will use inverse kinematics to detect Ni–like target recoils at forward angles with the PRISMA spectrometer, exploiting its unique performancein terms of both resolution and efficiency. The goal of the experiment is to study the behaviour ofsingle and pair transfer channels at far sub-barrier energies and compare this superfluid system with thepreviously measured closed shell 96Zr + 40Ca case. The comparison will improve our understanding ofthe origin of the enhancement factors for even number of transferred particles and of the role played bynucleon-nucleon correlations. We will also complement the results of the first experiment performed indirect kinematics for the same 116Sn + 60Ni via γ-particle coincidences. The matching of these γ-particledata with the new data will offer a unique opportunity to closely follow the energy dependence of thetransfer process down to far distances where neutron transfers is expected to populate mostly the groundstates, thus providing ideal conditions to probe pair correlations. Moreover, one has the possibility tocompare the behaviour of the slopes obtained from angular distributions at above the barrier with those

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derived from an excitation function below the barrier. This comparison should further clarify a possibleanomalous behavior of the slopes.

C. Fusion of 40Ca + 96Zr revisited

The fusion excitation function of 40Ca + 96Zr was measured by our group several years ago, withthe aim of extracting the fusion barrier distribution from the data. We found that the cross sectionsdecrease very slowly below the barrier, in comparison with other Ca + Zr systems. Consequently, thelogarithmic slope is very small, and the barrier distribution extends with a long tail down to the lowestmeasured energies. In fact, this system is recognized as a classical case where couplings to neutrontransfer channels with positive Q-values produce visible effects in the sub-barrier energy range. Thelowest measured cross section is however rather high (0.16 mb), compared with the possibilities offeredby recent set-up upgradings. We propose to extend the cross section measurements by at least twoorders of magnitude, down to the region where fusion hindrance is expected to appear, and transfercouplings effects should become weaker. We would like to investigate whether the logarithmic slope ofthe excitation function increases back to ”normal” values, and at what energy. Fusion cross sectionsfar below the barrier will result from a delicate balance between vanishing effects of transfer couplings(producing enhancement) and fusion hindrance.

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IV. PUBLICATIONS JULY 2010 - JUNE 2011

(only refereed papers on international journals)

”Fusion hindrance for 58Ni + 54Fe”A.M. Stefanini, G. Montagnoli, L. Corradi, S. Courtin, E. Fioretto, A. Goasduff, F. Haas, P. Mason, R.Silvestri, Pushpendra P. Singh, F. Scarlassara, S. Szilner

Phys. Rev. C82, 014614 (2010)

”Proton-hole states in the N = 30 neutron-rich isotope 49K”R. Broda J. Wrzesinski, A. Gadea, N. Marginean, B. Fornal, L. Corradi, A. M. Stefanini, W. Krolas,T. Paw?at, B. Szpak, S. Lunardi, J. J. Valiente-Dobon, D. Mengoni, E. Farnea, M. P. Carpenter, G.De Angelis, F. Della Vedova, E. Fioretto, B. Guiot, R. V. F. Janssens, P. F. Mantica, P. Mason, G.Montagnoli, D. R. Napoli, R. Orlandi, I. Pokrovskiy, G. Pollarolo, E. Sahin, F. Scarlassara, R. Silvestri,S. Szilner, C. A. Ur, M.Trotta, and S. Zhu

Phys. Rev. C82, 034319 (2010)

”Fusion hindrance for Ca+Ca systems: Influence of neutron excess”C. L. Jiang, A. M. Stefanini, H. Esbensen, K. E. Rehm, L. Corradi, E. Fioretto, P. Mason, G. Montagnoli,F. Scarlassara, R. Silvestri, P. P. Singh, S. Szilner, X. D. Tang, and C. A. Ur

Phys. Rev. C82, 041601(R) (2010)

”Hindrance in the fusion of 48Ca + 48Ca”H. Esbensen, C. L. Jiang, and A. M. Stefanini

Phys. Rev. C82, 054621 (2010)

”Response function of the magnetic spectrometer PRISMA”D. Montanari, E. Farnea, S. Leoni, G. Pollarolo, L. Corradi, G. Benzoni, A. Gadea, E. Fioretto, A.Latina, G. Montagnoli, F. Scarlassara, A.M. Stefanini and S. Szilner

Eur. Phys. J. A47 (2011) 4

”Sub-barrier fusion of 36S + 64Ni and other medium-light systems”G. Montagnoli, A. M. Stefanini, L. Corradi, S. Courtin, E. Fioretto, F. Haas, D. Lebhertz, F. Scarlassara,R. Silvestri, and S. Szilner

Phys. Rev. C82, 064609 (2010)

”Lifetime measurements of excited states in neutron-rich 44,46Ar populated via a multinucleon transferreaction”D. Mengoni, J. J. Valiente-Dobon, A. Gadea, S. Lunardi, S. M. Lenzi, R. Broda, A. Dewald, T. Pissulla,L. J. Angus, S. Aydin, D. Bazzacco, G. Benzoni, P. G. Bizzeti, A. M. Bizzeti-Sona, P. Boutachkov,L. Corradi, F. Crespi, G. de Angelis, E. Farnea, E. Fioretto, A. Goergen, M. Gorska, A. Gottardo, E.Grodner, A. M. Howard, W. Krolas, S. Leoni, P. Mason, D. Montanari, G. Montagnoli, D. R. Napoli, A.Obertelli, R. Orlandi, T. Pawlat, G. Pollarolo, F. Recchia, A. Algora, B. Rubio, E. Sahin, F. Scarlassara,R. Silvestri, J. F. Smith, A. M. Stefanini, D. Steppenbeck, S. Szilner, C. A. Ur, P. T. Wady, and J.Wrzesinski

Phys. Rev. C82, 024308 (2010)

”Collectivity in 41S”Z. M. Wang, R. Chapman, F. Haas, X. Liang, F. Azaiez, B. R. Behera, M. Burns, L. Corradi, D. Curien,A. N. Deacon, Zs. Dombrdi, E. Farnea, E. Fioretto, A. Gadea, A. Hodsdon, F. Ibrahim, A. Jungclaus,K. Keyes, V. Kumar, A. Latina, N. Marginean, G. Montagnoli, D. R. Napoli, J. Ollier, D. ODonnell,A. Papenberg, G. Pollarolo, M.-D. Salsac, F. Scarlassara, J. F. Smith, K. M. Spohr, M. Stanoiu, A. M.Stefanini, S. Szilner, M. Trotta, and D. Verney

Phys. Rev. C83, 061304(R) (2011)

”Probing the nature of particle–core couplings in 49Ca with γ-spectroscopy and heavy-ion transfer reac-tions”D. Montanari, S. Leoni, D. Mengoni, G. Benzoni, N. Blasi, G. Bocchi, P.F. Bortignon, A. Bracco, F.Camera, G. Col, A. Corsi, F.C.L. Crespi, B. Million, R. Nicolini, O. Wieland, J.J. Valiente-Dobon, L.Corradi, G. de Angelis, F. Della Vedova, E. Fioretto, A. Gadea, D.R. Napoli, R. Orlandi, F. Recchia,E. Sahin, R. Silvestri, A.M. Stefanini, R.P. Singh, S. Szilner, D. Bazzacco, E. Farnea, R. Menegazzo, A.

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Gottardo, S.M. Lenzi, S. Lunardi, G. Montagnoli, F. Scarlassara, C. Ur, G. Lo Bianco, A. Zucchiatti, M.Kmiecik, A. Maj, W. Meczynski, A. Dewald, Th. Pissulla and G. Pollarolo Phys. Lett. B697, 288 (2011)

V. MILESTONES

A. Milestones 2010-2011

1) - to send for publication one paper on the experiment concerning sub-barrier transfer reactions(December 20, 2010)→ milestone reached 100% in May 2011, see elsewhere in this report

2) - to continue the study of sub-barrier fusion hindrance in Ca+Ca systems (December 20, 2010)→ milestone reached 100%, see elsewhere in this report

3) - to send for publication one paper on the experiment performed in collaboration with the ANLgroup on 40Ca + 48Ca (December 20, 2010)→ milestone reached 100%, see elsewhere in this report

4) - to complete a final design of a new medium-size scattering chamber for PRISMA (March 31, 2011)→ milestone reached 100%, funds are being used

5) - to conclude the experimental campaign of PRISMA-AGATA measurements (July 31, 2011)→ AGATA will stay at LNL until December 2011

6) - to organize a measurement of sub-barrier transfer reactions involving superfluid nuclei (December15, 2011)→ milestone already reached 100% in April 2011, see elsewhere in this report

B. Proposed milestones for 2011-2012

7) - to conclude the experimental campaign of PRISMA-AGATA measurements (December 20, 2011)

8) - to perform the sub-barrier fusion experiment on Ca+Zr systems (June 30, 2012)

9) - to complete the installation of the new scattering chamber for PRISMA (June 30, 2012)

10) - to define the scientific program using PRISMA and Pisolo spectrometers for the next few years(June 30, 2012)

11) - to complete the R&D studies of PRISMA upgradings for the next few years (June 30, 2012)

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VI. COLLABORATIONS AND FUND REQUESTS

The collaboration presenting PRISMA-2 is composed of researchers from LNL, Padova and Torino.The fruitful joint work with the experiment GAMMA will continue, and collaborations are active withD.Ackermann, GSI (MCP detectors), N.Kondratiev and R.N.Sagaidak, Dubna (MCP start detectors forfusion experiments), S.Szilner and T.Mijatovic, Zagreb (LaBr3 scintillators, data analysis) and J.Grebosz,Cracow (DAQ, on- and off-line software).

The requested funds to Comm.III for 2011–2012 are shown in Fig. 6. Some relevant items are describedhere below, in addition to those that make up the basic running costs of the experimental activity.

1. the funds for the new scattering chamber for PRISMA are now available and its construction hasstarted. We will need to complete the set-up with a second cover with thin parts designed forinstalling the LaBr3 detectors, and for detecting γ-rays. Moreover, the support system of thechamber connecting to the spectrometer is obviously needed. Overall, 6 kEuro are requested (PD).

2. a list of spare parts for the power supplies of PRISMA magnets is attached to this Report, togetherwith the preliminary quotation of Danfysik (11 kEuro, LNL, for one item of each kind). The listhas been composed in collaboration with the technicians of ALPI who are expert of power supplies(PS). Actually, there has been recently a serious failure of the quadrupole PS, which might haveprevented from performing all July 2011 experiments PRISMA-AGATA, since all critical spareparts originally sent by Danfysik ten years ago together with the magnets, had already been usedup. We could get a few electronic boards by the LNL Accelerator Division, and two more were sentby Danfysyk by DHL. So the PS works again since yesterday (July 14, 2011). In any case evensome other parts of the PS begin to be at risk, after ten years of strong use, and we feel that theavailability of the listed spare parts is mandatory for the operation in 2012 and in the next years.

3. a few items are particular electronic modules that we must replace, and it’s impossible to find aroundthe Laboratory. They are 2 Dual Spectroscopy Ampl. 855 ORTEC (4 kEuro), 1 Quad Fast Amp.9309-4 ORTEC for Silicon detectors (5 kEuro), 2 Const. Fract. Discrim. 715 Phillips for MCPand Silicon detectors (5 kEuro). All of these are requested at LNL. Additionally, 4 PreamplifiersMPR16-PCB Mesytec are needed to complete replacing such units at the IC of PRISMA (5.5 kEuro,PD).

4. A digital scope with good performance is now certainly necessary. We are left with two analoguescopes of around 12-15 years ago, and rather bad display. So we request a scope LeCroy 354A 500MHz (6 kEuro, LNL). The 500 MHz bandwidth is necessary since we have to check fast signalsfrom MCP and silicon detectors, with a few or even '1 ns risetimes.

5. the new DAQ for Pisolo (already working) is based on the VME standard. We need purchasing anew VME Crate (9 kEuro, PD), and a VME-PCI Bridge with link and optical fiber (3.5 kEuro,PD) to connect VME with the PC controlling the system and allowing data histogramming andon/off-line analysis. The corresponding items presently in use have been temporarily borrowed bythe computer group of LNL.

6. one pair of rectangular MCP 70x90 mm2 (8 kEuro, PD) must be installed at PRISMA (the MCPpair presently in use is very old, and problems of efficiency and linearity are starting to show up).

7. Silicon detectors with various active areas and mountings are requested for the electrostatic deflectorset-up (stop detector 600 mm2, and at least 4 monitors (50 mm2). Two more small area detectorsare needed at PRISMA with side mounting and 50 mm2 active area. The total request is 6 kEuro(PD). Typically, these detectors have to be replaced every 1-1.5 years. Presently, we have nodetector to install, and the latest purchase was in 2010.

8. a certain amount of enriched Ca isotopes will be needed for experiments in 2012. A preliminaryquotation is attached for 40Ca (targets) and 48Ca (beams) is attached (6 kEuro, LNL).

9. travel money (for Italy) is requested for participation in the experiments at LNL, and for meetings(for data analyses, discussion of proposals to the PAC, paper write-up, etc.), including Turin andMilan; travels outside Italy are planned to GSI (start detector developments), Zagreb (data analysesand discussions), Dubna (development on MCP detectors) and to Cracow (on/off-line software). A

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trip of one person to Danfysik is planned to discuss the issues connected with the possible changesin the magnetic configuration of the spectrometer.

In the Appendix, we report recent or very recent quotations from different companies for several of theitems listed here above (for those which are not-obvious items or a bit ”out of standard”).

FIG. 6: Requested funds for 2012.

[1] A.M.Stefanini et al., Nucl. Phys. A 701 (2002) 217c ; F.Scarlassara et al., Nucl. Phys. A 746 (2004) 195c; A.Latina et al., Nucl. Phys. A 734 (2004) E1

[2] L.Corradi et al., Phys. Rev. C, submitted[3] C.L. Jiang et al., Phys. Rev. C 71, 044613 (2005)[4] A.M. Stefanini et al., Phys. Lett. B 679, 95 (2009)[5] C.L.Jiang et al., Phys. Rev. C 82, 041601(R) (2010)[6] H.A.Aljuwair et al., Phys. Rev. C 30 (1984) 1223[7] N.Rowley and K.Hagino, Nucl. Phys. A 834, 110c (2010)

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[8] S.Misicu and H.Esbensen, Phys.Rev.Lett.96,112701(2006)[9] A.M.Stefanini et al., Phys. Rev. C 78, 044607 (2008)

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Appendix.Quotation for the spare parts of the magnet power supplies.

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Danfysik A/S • Gregersensvej 8 • DK-2630 Taastrup • Denmark Tel. +45 7220 2400 • Fax +45 7220 2410 • [email protected] • www.danfysik.com

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Quotation for the Lecroy digital scope.

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Quotation for the CAEN VME Crate and other material.

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19

Quotation for several ORTEC Silicon detectors.

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20

Quotation for enriched calcium isotopes.

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PRISMA2 CSN III




2012 12.00 16.00 43.00 44.00 115.00

Totali 12.00 16.00 43.00 44.00 115.00


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PRISMA2 CSN III



to conclude the experimental campaign of PRISMA-AGATA measurements 20-12-2011

to perform the sub-barrier fusion experiment on Ca+Zr systems 30-06-2012

to complete the installation of the new scattering chamber for PRISMA 30-06-2012

to define the scientific program using the PRISMA and Pisolo spectrometers for the next few years 30-06-2012

to complete the R$\&$D studies of PRISMA upgradings for the next few years 30-06-2012


277/640




PRISMA2 CSN III

Resp. Loc.: Alberto Stefanini




INTERNO 1. M issioni a M ilano, Torino (3 ric. * 3 v iaggi) - richiesta in coerenza conassegnazione 2011

4.00 4.00 0.00

INTERNO

ESTERO

1. 1 ric * 3gg. Danfysik, Danimarca 1.00

8.00 0.002. 1 ric.*3gg. GSI, 2 ric.*7gg. Zagabria, 1 ric.*4gg. Cracow, 1 ric.*6gg.Dubna

7.00

ESTERO

CONSUMO

1. piccoli oggetti di consumo, ricambi di meccanica e piccole valvole 5.00

26.00 0.00

2. dischi per dati, gas rivelatori PRISM A e Pisolo (CH4 e altri) 4.00

3. isotopi arricchiti 40,48Ca 6.00

4. ricambi e lettronici per gli alimentatori dei magneti di PRISM A 11.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. Elettronica NIM: 2 Dual Spectr. Ampl. 855 Ortec, 1 Fast Ampl. 9309-4Ortec per Silici, 2 CFTD 715 Phillips per MCP e Silici

20.00 20.00 0.00

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale PRISM A2 Lab. Naz. di Legnaro 58.00

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PRISMA2 CSN III




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PRISMA2 CSN III


Ricercatori


1 Corradi Lorenzo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 80

2 De Angelis Giacomo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20

3 Fioretto Enrico Dipendente Primo Ricercatore CSN III 80


5 Singh Pushpendra P. Dipendente Borse post doc stranieri CSN III 100

6 Stefanini Alberto Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 80


Tecnologi



Tecnici



Annotazioni




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PREVISIONE DI SPESA

GRUPPO V


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Lab. Naz. di Legnaro CSN V

Coordinatore: Marco Cavenago


1 Argiolas Nicola Associato Borsa Ente Pubblico CSN V 100 100

2 Bazzan Marco Associato Ricercatore CSN V 100 100

3 Boccaccio Pasquale Dipendente Primo Ricercatore CSN V 70 70

4 Camacho Romero Andrea Maria Associato Specializzando CSN V 40 60 40

5 Carnera Alberto Associato Prof. Associato CSN V 100 100

6 Cavenago Marco Dipendente Primo Ricercatore CSN V 50 50 100

7 Celotti Lucia Associato professore universitario CSN V 20 20

8 Cherenkova Olga Associato Specializzando CSN V 20 30 50

9 Cherubini Roberto Dipendente Primo Ricercatore CSN V 100 100

10 Cinausero Marco Dipendente Primo Ricercatore CSN III 20 80 10 100

11 Colautti Paolo Dipendente Primo Ricercatore CSN V 50 50 100

12 Comunian Michele Dipendente Ricercatore CSN V 20 20 30 30 70

13 Corni Federico Associato Prof. Associato Div. Ric. 100 100

14 Corradi Lorenzo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20 80 100

15 De Nadal Viviana Borsista Borse UE CSN V 100 100

16 De Poli Mario Dipendente Primo Ricercatore CSN III 30 30 30 90

17 De Salvador Davide Associato Prof. Associato CSN V 100 100

18 Della Mea Gianantonio Associato Prof. Ordinario CSN V 50 20 30 100


20 Evangelista Laura Associato Dirigente di Ricerca CSN V 100 100


22 Gramegna Fabiana Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20 80 20 100

23 Ianzini Fiorenza Associato Ricercatore CSN V 20 20

24 Jori Giulio Associato Prof. Associato CSN V 0 0


26 Lombardi Mariano Associato Ricercatore CSN V 0 0

27 Mackey Michael Associato Ricercatore CSN V 20 20





31 Mastinu Pierfrancesco Dipendente Primo Ricercatore CSN III 50 50 100

32 Moschini Giuliano Associato Prof. Ordinario CSN V 0 0

33 Mou Liliana Dipendente Neolaureati CSN V 100 100

34 Ottaviani Giampiero Associato Prof. Ordinario 100 100


36 Pastushenko Vlada Associato Specializzando CSN V 100 100

37 Pavan Pietro Associato Prof. Associato CSN V 50 50


39 Sartori Paolo Associato Ricercatore CSN V 50 50

40 Zannoni Roberto Associato Prof. Associato CSN V 50 50

Cosa significa questa lista: Qui vengono elencati tutti coloro che hanno un contratto in scadenza prima dellafine dell'anno in corso. Si tratta di persone per cui non è prevista (al momento) attività nell'anno di preventivo nèun "rinnovo automatico". E' importante notificare con tempestività eventuali errori, sia al gestore diquesto sito sia alla segreteria scientifica di competenza. Questi dati sono agganciati dal database delleassociazioni e eventuali incoerenze possono giustificarsi con piccoli ritardi nella sincronizzazione, ma se unnominativo appare erroneamente in questa lista, va subito notificato l'errore, in modo da correggerlo prima dellafine del preventivo.



42 Atroshchenko Kostantin Associato Studioso straniero F.A.I. CSN V 50 50 100

43 Gerardi Silv ia Dipendente Collaboratore CSN V 30 30

44 Petrenko Sergey Associato Studioso straniero F.A.I. CSN V 100 100

45 Tositti Laura Associato Prof. Associato CSN V 100 100

FTE Totali 1.7 6.9 0.7 0.8 0.2 1 2.8 3.6 1.7 0.7 0.5 1.7 2.9 1.5 Totale: 26.7 FTE

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3 Canella Stefania Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30 30 30 60

4 Carturan Sara Maria Associato Tecnologo CSN V 40 40 20 30 100

5 Conte Valeria Dipendente Tecnologo CSN V 50 50 100


7 Dainelli Antonio Dipendente Primo Tecnologo CSN V 80 20 30 100

8 Esposito Juan Dipendente Tecnologo CSN V 60 40 100

9 Fagotti Enrico Dipendente Tecnologo CSN V 50 50




13 Maggioni Gianluigi Associato Tecnico Categoria D CSN III 30 20 50 100

14 Manzolaro Mattia Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 20 80 20

15 Maron Gaetano Dipendente Dirigente Tecnologo CSN I 20 80 20 100


17 Poggi Marco Dipendente Primo Tecnologo CSN V 50 20 30 70

18 Porcellato Anna Maria Dipendente Primo Tecnologo CSN V 20 50 30 70

19 Quaranta Alberto Associato Prof. Associato CSN V 20 50 30 100

20 Rigato Valentino Dipendente Primo Tecnologo CSN V 60 40 100



23 Scian Carlo Associato Tecnico Categoria D CSN III 50 50 100

24 Stark Sergey Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30 20 30



27 Zafiropoulos Demetre Dipendente Primo Tecnologo CSN V 50 0

Cosa significa questa lista: Qui vengono elencati tutti coloro che hanno un contratto in scadenza primadella fine dell'anno in corso. Si tratta di persone per cui non è prevista (al momento) attività nell'anno dipreventivo nè un "rinnovo automatico". E' importante notificare con tempestività eventuali errori,sia al gestore di questo sito sia alla segreteria scientifica di competenza. Questi dati sonoagganciati dal database delle associazioni e eventuali incoerenze possono giustificarsi con piccoli ritardinella sincronizzazione, ma se un nominativo appare erroneamente in questa lista, va subito notificatol'errore, in modo da correggerlo prima della fine del preventivo.


28 Galata' Alessio Assegnista Assegno di Ricerca CSN V 10 30 10


FTE Totali 1 1.4 0.6 0.2 0.8 2.6 0.6 0.4 0.2 1.3 1.1 1.1 1 0.4 0.9 Totale: 13.6 FTE

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1 Bello Michele Associato Tecnico Categoria B Divisione Ricerca 30 30

2 Boscagli Lucia Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 20 10 20

3 Ceccato Daniele Associato Tecnico Categoria D Divisione Ricerca 60 40 100

4 Chiurlotto Francesca Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 20 20

5 De Lazzari Mauro Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 30 30

6 Egeni Giampietro Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 50 50 100

7 La Torre Leonardo Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 30 30

8 Maran Luca Associato Tecnico Categoria C Divisione Acceleratori 30 30


10 Pranovi Lorenzo Associato Tecnico Categoria C Divisione Acceleratori 30 30

11 Stivanello Fabrizio Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 50 50 50


12 Battiste llo Alex tecnico di officina CSN V 50 50 50

FTE Totali 0.5 0.3 1.5 1 0.2 0.5 0.5 0.5 Totale: 5 FTE

Servizi (mesi/uomo)

Servizio Tot. Note

1 Serv. Tecn. Mec. Mat. 1 2 2.00 5

Mesi/uomo totali 1 2 Totale: 3

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INTERNO 1. mobilita coordinatore 5.00

20.002. Altre trasferte a carico dotazioni 15.00

INTERNO

ESTERO 1. Integrazione per partecipazioni a convegni, a turni di misura non altrimenti finanziati 10.00 10.00

ESTERO

CONSUMO

1. fotocopie 2.00

10.00

2. Reintegro materiali per officina anni precedenti 2.00

3. Materiale di consumo scientifico non altrimenti finanziato 6.00

CONSUMO

SEM INARI 1. seminari 3.00 3.00

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI 1. page charges (30 x 150 USD 3.00 3.00

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. riparazioni pompe, etc 10.00 10.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. Integrazioni per fluttuazioni offerte 2.00 2.00

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW 1. contibuto software LNL 6.00 6.00

LICENZE-SW

SPSERVIZI 1. Integrazioni 2.00 2.00

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SPSERVIZI


GESTCORSI

PARTCORSI





289/640







APOTEMA 1.00 4.00 30.00 35.00

COHERENT 3.00 11.00 18.00 32.00

COKA.DTZ 1.00 4.00 5.00

ECORAD 2.00 2.00

ELEBEAM 2.00 5.00 2.00 9.00

FRANCIUM 10.00 10.00

HYDE 3.00 3.00 5.00 8.50 19.50

MANIA 2.00 2.00 29.50 4.50 21.50 15.00 1.00 75.50

MARTE 4.00 6.00 28.00 5.00 17.00 6.00 66.00

MC-INFN.DTZ 1.00 1.00

NIO2BEAM 2.50 6.00 17.50 2.00 8.00 2.00 38.00

REDI-GO 2.00 2.00 4.00

REGATA 3.50 7.00 3.00 42.50 11.50 12.00 79.50

STARTRACK2 1.00 5.00 5.00 6.00 3.00 1.00 21.00

TALES 8.00 8.00 36.00 25.00 2.00 79.00

TPS 15.00 7.50 20.00 4.00 46.50

WIDEST1 4.00 9.00 3.00 2.00 4.00 22.00

Tot.Sigle 55.00 63.50 218.00 3.00 18.50 112.50 46.50 17.00 11.00 545.00

Dotazioni di CSN V 20.00 10.00 10.00 3.00 3.00 10.00 2.00 6.00 2.00 66.00

Totale CSN V Lab.Naz. di Legnaro

75.00 73.50 228.00 3.00 3.00 3.00 28.50 114.50 46.50 23.00 13.00 611.00

290/640



APOTEMA CSN V

Rapp. Naz.: Juan Esposito

Rappresentanti nazionali:- Juan Esposito LNL


Linea di ricerca Sviluppo di bersagli di potenza per la produzione, mediante acceleratori di Mo-99/Tc99m per uso diagnostico nella medicinanucleare


Laboratori Nazionali di Legnaro, sezione INFN-PD, sezione INFN-Fe


APOTEMA (Accelerator-driven Production Of TEchenetium/Molybdenum for medical Applications)

Acceleratore usato TANDEM-XTU, presso i LNL ed il ciclotrone presso il centro ARRONAX (Nantes), con il quale i LNL hanno un accordo dicollaborazione, per esperimenti a più alta energia/intensità (prestazioni simili a quello che sarà installato ai LNL).


fascio di protoni da 15, 25 e 40 e 70 MeV


reazioni nucleari Mo-100(p,xn)Mo-99 e Mo-100(p,2n)Tc99m/g


rivelatori HPGe per spettrometria gamma e rivelatori per spettrometria beta


Durata esperimento 3 anni (2012-2014)

Sezioni partecipanti Ferrara, Lab. Naz. di Legnaro, Padova

Scala dei tempi (piano di svolgimento)

PERIODO ATTIVITA' PREVISTA

2012 progettazione e realizzazione del prototipo del bersaglio

2013 test bassa potenza sul bersaglio e misure sperimentali per la determinazione quantitativa di produzione delMo99/Tc99m e di altri radionuclidi contaminanti mediante irraggiamento di piccoli bersagli di Mo ad elevato arricchimento(>90%) di Mo-100

2014

proposta per una misura sperimentale, nell'intervallo di energia (15-25)MeV, della sezione d'urto dell'isomero Tc99g cheviene prodotto dalla stessa reazione Mo100(p,2n). Lo scopo e ' validare la funzione di eccitazione teorica (TENDL2009), dicui non e ' nota l'affidabilità, per tale reazione. La determinazione quantitativa della sua presenza (non separabilechimicamente dal Tc99m) ha conseguenze importanti sulla qualità finale di produzione del Tc99m attesa da acceleratore.

Mod. EN 1 (a cura del responsabile nazionale)

291/640



APOTEMA CSN V



In K€



FE 5.00 6.50 10.50 22.00

LNL 1.00 4.00 30.00 35.00

PD 4.00 3.00 6.00 8.00 21.00

Totali 10.00 7.00 42.50 8.00 10.50 78.00


292/640



APOTEMA CSN V


PROPOSTA DI NUOVO ESPERIMENTO

Mod. EN 5 Pagina 2 (a cura del responsabile nazionale)

293/640

Proposta di esperimento CSN5 INFN Periodo 2012-2014

Progetto APOTEMA

Accelerator-driven Production Of TEchnetium/Molybdenum for medical Applications

Responsabile nazionale Juan Esposito, LNL

Sezioni /laboratori partecipanti INFN-Fe Responsabile locale: Mauro Gambaccini INFN-Pd Responsabile locale: Paolo Rossi

Abstract L’obiettivo della ricerca è esplorare la possibilità di produrre, mediante i futuri acceleratori dei Laboratori Nazionali dell’INFN a Legnaro, quantità di tecnezio metastabile (Tc-99m) sufficienti per le necessità diagnostiche della Regione Veneto. L’importanza di tale isotopo risiede nel fatto che esso viene utilizzato in circa l’80% di tutte le indagini diagnostiche tridimensionali nel campo dell’oncologia, neurologia e cardiologia: nel mondo ogni anno si eseguono 20 milioni di queste procedure, con un costo stimato di 3-4 miliardi di US$. A causa della sua breve emivita, il Tc-99m per usi diagnostici negli ospedali viene estratto chimicamente, come prodotto di decadimento, dal molibdeno-99 (Mo-99) contenuto in appositi “generatori”. A sua volta il Mo-99 è attualmente creato, per la quasi totalità, in reattori nucleari come prodotto della fissione sull’uranio-235 (U-235). Campioni di leghe metalliche (Al-U) contenenti uranio altamente arricchito (r>80%) in fissile, denominato HEU (Higly Enriched Uranium), sono infatti irraggiati sotto alti flussi di neutroni nei core dei reattori per tempi dell’ordine delle due settimane, in modo da raggiungere condizioni di equilibrio secolare. A livello mondiale la disponibilità di Tc-99m, ovvero di Mo-99, sta diminuendo progressivamente. Circa il 95% delle forniture mondiali di Mo-99 vengono garantite solamente da cinque reattori, tutti avanti negli anni, che dal 2006 quasi annualmente hanno subito chiusure intermittenti ed alternate, con una drastica riduzione della disponibilità del radioisotopo. Inoltre esiste anche un ostacolo, di natura politica, all’attuale metodo di produzione: la necessità di impedire che gruppi terroristici o “stati canaglia” possano impadronirsi di quantitativi cospicui di materiale fissile “weapon grade”, tra cui rientra l’HEU usato per produrre Mo-99. Dal 2009 la comunità scientifica internazionale ha lanciato allarmi circa le future forniture di Mo-99, chiedendo di individuare processi alternativi per produrre il radionuclide, oppure di individuare un altro radioisotopo per le indagini di medicina nucleare. Una delle vie alternative, in cui si inserisce la presente ricerca, riguarda la possibilità di produrre il Tc-99m,

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o il suo progenitore Mo-99, mediante acceleratori di particelle, in modo da provvedere al fabbisogno del radioisotopo su scala regionale. Obiettivi del progetto di ricerca Presso i Laboratori di Legnaro si prevede nei prossimi anni l’installazione ed entrata in funzione di due nuovi acceleratori di protoni dalle caratteristiche interessanti e, per certi versi, complementari: il ciclotrone del progetto SPES (I=0.5 mA ed E=40-70 MeV) ed il Radio-Frequency Quadrupole (RFQ) del progetto TRASCO (I=30 mA ed E=5 MeV). Per quest’ultimo, l’energia può essere incrementata a 25 MeV mediante un sistema Drift Tube Linac (DTL) (corrente di 1.5 mA), già sviluppato dai LNL per il progetto LINAC4 del CERN. La ricerca esplorerà la possibilità di produrre con tali acceleratori quantità di tecnezio metastabile (Tc-99m) sufficienti per le necessità della Regione Veneto. Entrambe le macchine accelerano fasci di protoni, dunque per produrre i radioisotopi Mo-99 e Tc-99m si possono sfruttare sia le reazioni indotte dai protoni del fascio, sia quelle indotte dai neutroni di conversione: a) Per il Mo-99 : 100Mo(p,x)99Mo , 98Mo(n,γ)99Mo, 100Mo(n,2n)99Mo b) Per il Tc-99m : 100Mo(p,2n)99mTc , 98Mo(p, ) 99mTc Nonostante le varie incertezze sulle sezioni d’urto dei diversi processi indagati, da analisi preliminari già effettuate ai LNL [1] pare ottimale l’utilizzo diretto di protoni: considerando una corrente di 0.5 mA, dopo 12 ore di irraggiamento, ci si aspetta dal ciclotrone fino ad una cinquantina di Curie di Mo-99 e circa una settantina di Tc-99m, mentre con il sistema RFQ+DTL qualche Curie di Mo-99 ed una cinquantina di Curie di Tc-99m. Potendo il sistema RFQ+DTL, seppur lavorando in condizioni impulsate e con basso duty cycle (circa 3%), andare ad una corrente media di fascio 3 volte superiore, ci si può potenzialmente aspettare un incremento nella produzione, a parità di altre condizioni, dello stesso fattore. La proposta di progetto prevede, nei prossimi tre anni, i seguenti punti: Primo anno: Definizione del progetto del bersaglio e realizzazione del/i prototitpi La realizzazione di bersagli di potenza, in grado di lavorare per ore sotto fascio con elevata affidabilità di funzionamento, costituisce un punto centrale del progetto. Con le alte correnti di fascio in gioco (dell’ordine del mA) e, di conseguenza, le alte potenze di fascio disponibili (variabili da un minimo di 10 kW ad un massimo di 30 kW, in funzione dell’energia di lavoro), si richiedono sistemi che siano in grado di dissipare efficacemente il calore, ottimizzando allo stesso tempo la resa nuclidica ed il successivo processamento radiochimico dell'isotopo prodotto. Da una serie di analisi termomeccaniche preliminari si ritiene che un valore 500 W/cm2 per la densità di potenza media di progetto sul bersaglio (che definisce le dimensioni geometriche dello spot del fascio) sia ragionevole e non particolarmente critico; margini per incrementare tale valore sono possibili. Analogamente a sistemi simili realizzati per la produzione di altri radioisotopi per uso medico (64-67Cu, 68Ge,82Sr ecc.), si ha in mente un sistema porta-bersaglio sul quale si deposita uno strato, di spessore opportuno, di molibdeno metallico arricchito nell’isotopo 100 (Mo-100), in modo che il picco di Bragg sia localizzato, oltre la zona utile, nel porta-bersaglio. Per la rimozione efficace della potenza termica dal porta-bersaglio si pensa al momento di considerare dei sistemi dissipatori costitutivamente simili, nella concezione, a quelli montati sui processori per Pc ad alte prestazioni, raffreddati ad acqua o elio gas in pressione. L’uso di acqua come fluido termovettore consente di ottenere elevati valori del coefficiente di scambio termico convettivo in condizioni di piena turbolenza (dell’ordine di 10000 W/m2K), ma richiede pressioni di esercizio di circa 5-6 bar per evitare condizioni

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termofluidodinamiche di ebollizione nucleata, che comportano la formazione di film di vapore tra liquido e metallo, impedendo la trasmissione di calore. Inoltre, le perdite di carico possono diventare importanti, determinando la possibile presenza di fenomeni di micro cavitazione e, quindi, una riduzione locale di scambio termico convettivo. Per contro l’elio in pressione (dell'ordine di una decina di bar) è in grado di fornire un buon compromesso tra coefficiente di scambio convettivo (teoricamente dell'ordine di circa 8000 W/m2K, decisamente interessante e non molto dissimile da quello dell’acqua), ed una potenza di pompaggio richiesta contenuta. I vantaggi nell'utilizzare l'elio in pressione sono duplici: anzitutto, poter operare a temperature della zona bersaglio più elevate, riducendo i problemi di stress indotti da fenomeni termici nella zona di contatto molibdeno/porta-bersaglio; inoltre, usare un fluido termovettore che non pone problemi di attivazione. Considerazioni termomeccaniche e radioprotezionistiche preliminari sembrano dunque favorire tale soluzione. Secondo anno: Test di potenza del/i bersaglio/i e prime misure sperimentali di produzione quantitativa attese Il/i prototipo/i sarranno realizzati nelle officine meccaniche dei LNL o, nel caso, commissionato/i ad una ditta esterna (es. CINEL). Sarà inoltre possibile avere il supporto (e la notevole esperienza acquisita) del Laboratorio di Trattamenti Superficiali e Supercondittività (LTSS) dei LNL per alcune interessanti soluzioni tecnologiche, attualmente in fase di investigazione preliminare, circa la deposizione di strati metallici relativamente sottili su superfici di supporto. Il bersaglio potrà quindi essere sottoposto a test di bassa/media/alta potenza in un ciclotrone di alta intensità, quale quello presso il centro ARRONAX con cui i LNL hanno un accordo di collaborazione. Eventuali campagne di misure sperimentali per la determinazione quantitativa della produzione di Mo-99 e di altri radionuclidi contaminanti potranno essere svolte presso ARRONAX (viste le energie in gioco richieste), se ci saranno le condizioni per svolgere in situ tali operazioni. Contemporaneamente ai LNL si faranno misure sperimentali per la determinazione quantitativa della produzione di Tc-99m e di altri radionuclidi contaminanti. In entrambi i casi saranno irraggiati piccoli bersagli di molibdeno ad elevato arricchimento (>90%) in Mo-100.

Terzo anno: Misure sperimentali di produzione del Tc-99g Nonostante sia noto da tempo che nella reazione (p,2n) su Mo-100 venga maggiormente prodotto tecnezio nel suo stato non metastabile (Tc-99g) rispetto all'isomero Tc-99m, non è ancora stata quantificata sperimentalmente la sezione d'urto della reazione 100Mo(p,2n)99gTc. Infatti, essendo il Tc-99g un emettitore puro di difficile rilevazione, in tutti gli studi e le campagne sperimentali svolte sino ad ora, questo aspetto non è stato mai affrontato a causa della necessità di strumentazione diversa dalla tradizionale spettrometria gamma. Il punto cruciale è stimare non solo la resa di produzione di Tc-99m, ma anche la sua qualità, ossia il rapporto R=Tc-99m/Tc-99g. Nella produzione con acceleratori di protoni, il rapporto R è dato dal rapporto di due sezioni d'urto: quella per la produzione su Mo-100 di Tc-99m e quella per la produzione di Tc-99g. La prima si ritiene sia oramai ben misurata, mentre la seconda, frutto solo di stime teoriche basate su modelli nucleari, potrebbe non essere molto accurata. Il rapporto Tc-99m/Tc-99g costituisce un punto critico per la normativa farmaceutica, nonostante la dose di radioattività ceduta al paziente da parte del Tc-99g sia assolutamente trascurabile. Dato che due isomeri formano esattamente gli stessi composti, Tc-99m e Tc-99g sono indistinguibili durante il processamento radiochimico e, dunque, sono entrambi presenti nelle soluzioni iniettate nel paziente. Dal punto di vista diagnostico quello che conta è il Tc-99m, perché solamente questo nuclide emette i fotoni che, una volta rivelati, formano

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l'immagine scintigrafica: maggiore è il numero di atomi di Tc-99m che si trovano sul bersaglio biologico di cui si deve ottenere l'immagine, migliore è la qualità dell'immagine stessa. Nei casi in cui il bersaglio NON è saturabile (cioè vi si possono caricare tutti gli atomi di tecnezio che si vuole), il problema non sarebbe così importante. Al contrario, nei casi in cui il bersaglio biologico è SATURABILE (ad esempio quando i recettori espressi sulla superficie di una cellula sono in numero limitato), la presenza di Tc-99g necessariamente fa diminuire il numero di atomi di Tc-99m che vi si possono legare e, quindi, anche il numero di fotoni che provengono dalla regione investigata. In quest'ultimo caso la qualità delle immagini potrebbe essere compromessa, impedendo così di giungere ad una diagnosi corretta. Risulta pertanto fondamentale affrontare questo aspetto in modo interdisciplinare:

- da un punto di vista diagnostico, è necessario determinare quale sia il valore minimo del rapporto Tc-99m/Tc-99g per cui si hanno ancora analisi scintigrafiche valide e come degradano le immagini al variare di questo rapporto. Tale rapporto utile dipende dall’assorbimento fisiologico (e da una possibile saturazione), del petecnetato (Tc O4

-), usato in medicina nucleare per il trasporto del tecnezio. Dalla scarsa letteratura in proposito sembra essere almeno 1/4 [2] ma nuovi studi in vivo sono auspicabili, utilizzando ad esempio tecniche di imaging su piccoli animali, sia tomografiche che planari. La sezione di Padova, in collaborazione con la sezione di Fe, è in carico di valutare l’assorbimento fisiologico tiroideo del pertecnetato in modelli animali (topi) e la relativa risoluzione spaziale ottenibile, con misure scintigrafiche. Queste misure avverranno nel “Laboratorio di Radiofarmaci e Imaging Molecolare” (LRIM) dell’Università di Padova, sito presso i LNL. Tale laboratorio è abilitato all’uso di radioisotopi in fase liquida e alla sperimentzione animale (in collaborazione con la Facoltà di Veterinaria e il Dipartimento di Oncologia dell’Università di Padova). La sezione di Fe effettuerà invece imaging con Tc meta/ground, ma planare (e non 3D come il gruppo di Pd), utilizzando una pin-hole come collimatore per ingrandire l'immagine della tiroide.

- da un punto di vista radiochimico, il processamento del bersaglio deve essere ottimizzato in modo da essere il più veloce possibile, così che la minor quantità di Tc-99m decada in Tc-99g. Con i mezzi della fisica nucleare, è necessario infine misurare sperimentalmente la quantità di Tc-99g prodotto nella reazione (p,2n) su Mo-100, validando l'unico dato, per ora noto, di sezione d'urto teorica per tale reazione riportata nella libreria TENDL2009 [3] che, come evidenziato, ha importanti, potenziali, conseguenze sulla qualità finale della produzione di Tc-99m da acceleratore.

[1] J. Esposito, Feasibility Study Report on Alternative 99Mo/99mTc Production Routes

using Particle Accelerators at LNL (2011 version), INFN Report INFN-LNL-235(2011) [2] European Commission, Health and Consumers Directorate general, Preliminary report

on supply of radioisotopes for medical use and current developments in nuclear medicine, SANCO/C/3/HW D(2009) Rev. 8, Luxembourg, 30 Oct. 2009 [3] A. J. Koning and D. Rochman, TENDL-2009: TALYS-based Evaluated Nuclear Data

Library, Nuclear Research and Consultancy Group (NRG) Petten, The Netherlands, http://www.talys.eu/tendl-2009 (2009)

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http://www.talys.eu/tendl-2009



APOTEMA CSN V




2012 10.00 7.00 42.50 8.00 10.50 78.00

2013 1.00 6.00 55.00 3.00 3.00 68.00

2014 1.00 3.00 2.00 2.00 8.00

Totali 12.00 16.00 99.50 5.00 8.00 10.50 3.00 154.00


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APOTEMA CSN V



Determinazione sperimentale (mediante analisi in vivo) del valore minimo del rapporto atomico Tc-99m/Tc-99g presente nell'eluato per cuisi hanno ancora analisi scintigrafiche valide

31-12-2012

Mod. EC/EN 8 (a cura del responsabilenazionale)

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APOTEMA CSN V

Resp. Loc.: Juan Esposito




INTERNO 1. M issioni Ferrara/Milano per riunioni 1.00 1.00 0.00

INTERNO

ESTERO 1. M issioni per test di irraggiamento ad Arronax (1 persona) 4.00 4.00 0.00

ESTERO

CONSUMO 1. Costo del materiale per realizzazione del prototipo del bersaglio diproduzione e costo di realizzazione del bersaglio (vedi EC2a ed allegati)

30.00 30.00 0.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale APOTEM A Lab. Naz. di Legnaro 35.00


300/640




APOTEMA CSN V



1. Sono richiesti circa 30 KEuro per l'acquisto dei materiali a purezza nucleare e per la realizzazione del prototipo del porta bersaglio (vedi preventivo di spesa allegato);

2 - Sono previsti 6 KEuro il secondo anno per acquisto di piccole quantità (5-6 gr circa)di Mo100 con arricchimento superiore al 98% per i test di irraggiamento adARRONAX (Nantes) e LNL. Servono a stimare sperimentalmente, sia la produzione di Mo99 e Tc99m/Tc99g ad energie diverse, sia a determinare la presenza di altriradionuclidi contaminanti.

- sono previsti circa 50KEuro per l'impianto dedicato del sistema di refrigerazione ad elio gas in pressione del prototipo del porta bersaglio.

3. Sono richiesti circa 9KEuro per le missioni per irraggiamenti ad Arronax, Nantes.

4. Sono richiesti circa 5 KEuro per 5 per trasporti via aerea di campioni irraggiati ad ARRONAX(Nantes).


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I.N.F.N. Laboratori Nazionali di Legnaro Viale dell’Università, 2 35020 Legnaro (Padova) Vigonza, 11/07/2011

Da : Sig. Aldo Bongiovanni Vs. Riferimento : Richiesta d’offerta del 06/07/2011 Ns. Riferimento : Offerta BUDGETTARIA N. 122/2011

Egr. Sigg.ri,

con riferimento alla vs. richiesta d’offerta sopra menzionata, trasmettiamo offerta di massima per la

fornitura del seguente materiale:

N. 2 100 Mo target holder come da vs. descrizione tecnica e disegni di massima con esclusione

delle parti in molibdeno e tantalio ai seguenti prezzi:

- dispositivo con diametro di circa 100 mm € 23.000,00 + IVA cadauno

- dispositivo con diametro di circa 150 mm € 34.000,00 + IVA cadauno

Condizioni: da definire

Cordiali saluti

Aldo Bongiovanni

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APOTEMA CSN V


Ricercatori


1 Atroshchenko Kostantin Associato Studioso straniero F.A.I. CSN V 50


3 M ou Liliana Dipendente Neolaureati CSN V 100


Tecnologi


1 Esposito Juan Dipendente Tecnologo CSN V 60

2 Rossi Antonio Alessandro Dipendente Borse neolaureati ind. tecn CSN V 40


Tecnici



Annotazioni




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COHERENT CSN V

Resp. Loc.: Sara Maria Carturan




INTERNO

1. Partecipazione a riunioni di collaborazione (FE, Univ. Insubria) 1.00

3.00 0.002. M isure di interferometria e taglio wafer con dicer (Ferrara), misure dispettroscopia Raman (Verona)

2.00

INTERNO

ESTERO

1. Partecipazione a conferenze/workshop 2.00

11.00 0.002. Turni di misura (4 persone per 20gg) presso acceleratore SPS (CERN)linea H8 e H4.

9.00

ESTERO

CONSUMO

1. Wafer o strip di monocristalli di Ge (varie orientazioni) e LiNbO3 abassa densità di difetti.

6.00

18.00 0.00

2. Lame e adesivi per taglio con dicer di cristalli di Ge e LiNbO3.Materiale per lappatura cristalli e prodotti chimici per etching.

6.00

3. Rivelatori a Si per misure RBS. 1.00

4. Cristalli analizzatori, Rivelatori X'Celerator, Rivelatori PIXcel perspettrometro HRXRD.

2.00

5. M aschere in quarzo per fotolitografia su LiNbO3 (per deposizione die lettrodi) e su Ge (per taglio chimico in strip).

3.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

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Totale COHERENT Lab. Naz. di Legnaro 32.00


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COHERENT CSN V




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COHERENT CSN V


Ricercatori


1 Argiolas Nicola Associato Borsa Ente Pubblico CSN V 100

2 Bazzan M arco Associato Ricercatore CSN V 100

3 Carnera Alberto Associato Prof. Associato CSN V 100

4 Corni Federico Associato Prof. Associato Div. Ric. 100

5 De Salvador Davide Associato Prof. Associato CSN V 100

6 Della Mea Gianantonio Associato Prof. Ordinario CSN V 50

7 Mariotto Gino Associato Prof. Ordinario CSN III 40

8 Ottaviani Giampiero Associato Prof. Ordinario 100


Tecnologi



2 Maggioni Gianluigi Associato Tecnico Categoria D CSN III 30


4 Scian Carlo Associato Tecnico Categoria D CSN III 50


Tecnici


1 Pieri Ugo Associato D3 (ex funzionario tecnico) Divisione Ricerca 50


Annotazioni




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COKA CSN V





INTERNO 1. meeting di collaborazione 1.00 1.00 0.00

INTERNO

ESTERO 1. partecipazione a conferenze e meeting internazionali 4.00 4.00 0.00

ESTERO

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale COKA Lab. Naz. di Legnaro.DTZ 5.00


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COKA CSN V




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COKA CSN V


Ricercatori



Tecnologi



2 Gozzelino Andrea Associato Dottorando CSN V 20

3 M aron Gaetano Dipendente Dirigente Tecnologo CSN I 20


Tecnici



Annotazioni




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ECORAD CSN V

Resp. Loc.: Pasquale Boccaccio




INTERNO 1. collaborazione la Sez. di Roma e con imprese italiane, finalizzata atrasferimento tecnologico

2.00 2.00 0.00

INTERNO

ESTERO

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale ECORAD Lab. Naz. di Legnaro 2.00


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ECORAD CSN V



E' prevista attivita' di collaborazione la Sez. di Roma e con imprese italiane, finalizzata a trasferimento tecnologico per le apparecchiature e relative tecnologie sviluppatenell'ambito dell'esperimento.


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ECORAD CSN V


Ricercatori


1 Boccaccio Pasquale Dipendente Primo Ricercatore CSN V 70

2 Moschini Giuliano Associato Prof. Ordinario CSN V 0


Tecnologi



Tecnici


1 Bello M ichele Associato Tecnico Categoria B Divisione Ricerca 30


Annotazioni




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ELEBEAM CSN V

Resp. Loc.: Marco Cavenago




INTERNO 1. v iaggi a Milano per esperimenti con macchina Eltrap, montaggio parti 2.00 2.00 0.00

INTERNO

ESTERO

CONSUMO

1. Lavorazioni meccaniche 1.50

5.00 0.00

2. M inuteria e lettonica (contenitori, cavi, piccoli utensili 1.50

3. Parti di ricambio generatori rf 2.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. modulo di alimentazione 28 V / 14 A per generatore rf 2.00 2.00 0.00

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale ELEBEAM Lab. Naz. di Legnaro 9.00


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ELEBEAM CSN V



* E' disponibile a LNL da precedenti esperimenti un generatore RF con MOSFET finali fuori uso ed alimentatore da cambiare. Si richiede il necessario per il suo ripristinoe per piccole lavorazioni elettroniche/meccaniche


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ELEBEAM CSN V


Ricercatori


1 Cavenago M arco Dipendente Primo Ricercatore CSN V 50



Tecnologi


1 Porcellato Anna M aria Dipendente Primo Tecnologo CSN V 20


Tecnici



Servizi

Servizio M.U.

1 Serv. Tecn. M ec. Mat. 1.00

Totale Mesi/Uomo Servizi per ELEBEAM Lab. Naz. di Legnaro 1.00

Annotazioni

Si richiede 1 mese/uomo del Servizio Tecnologie Meccaniche e dei Materiali




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FRANCIUM CSN V

Resp. Loc.: Antonio Dainelli




INTERNO

ESTERO

CONSUMO 1. vedi dettaglio in EC2a 10.00 10.00 0.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale FRANCIUM Lab. Naz. di Legnaro 10.00


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FRANCIUM CSN V



Sono richiesti 10 keuro per le necessità annuali di consumo:a) Kit di riparazione pompe da vuotob) Anelli di ramec) Bersagli di Ittrio per il neutralizzatore del fascio ionicod) Oro e Tungsteno per il bersaglio di produzione primaria di Francioe) Dispenser di Rubidio per i fasci ionici in Rubidiof) Macor lavorabileg) Raccordi vetro-metallo per la connessione della cella di intrappolamentoh) Nuove celle in vetro


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FRANCIUM CSN V


Ricercatori


1 Corradi Lorenzo Dipendente Dirigente di Ricerca CSN III 20


Tecnologi




Tecnici



Annotazioni




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HYDE CSN V

Rapp. Naz.: Alberto Quaranta

Rappresentanti nazionali:- Alberto Quaranta LNL


Linea di ricerca Rivelatori


LNL


HYDE

Acceleratore usato AN2000 CN


H+ pulsato 4 MeV He+ continuo 2 MeV H+ continuo 2 MeV


Rivelazione di neutroni da parte di rivelatori ibridi


Elettronica di rivelazione di segnaliprovenienti da rivelatori al silicio e da scintillatori.


Università di Trento University of M anchester (UK) Czec University (Repubblica Ceca)

Durata esperimento 3 anni

Sezioni partecipanti Lab. Naz. di Legnaro, Trento

Scala dei tempi (piano di svolgimento)

PERIODO ATTIVITA' PREVISTA

2012 Test di rivelazione luce di scintillazione con strati sottili su fotorivelatori APD. Analisi Monte Carlo dei prodotti direazione e luce di scintillazione con diverse geometrie per le cavità.

2012 Produzione diodi 3D. Immissione dello scintillatore nelle cavità e analisi dei soli prodotti di reazione/rinculo daneutroni. Analisi del segnale, risoluzione, tempi di risposta.

2013 Accoppiamento del primo rivelatore ibrido con fotorivelatore APD. Analisi del segnale, efficienza, tempi di rispostasotto fasci o sorgenti di neutroni termici e veloci.

2013 Progetto e realizzazione di un rivelatore al silicio 3D con cavità tipo APD. Analisi e allestimento dell'e lettronica dirivelazione.

2014 Realizzazione del rivelatore ibrido scintillatore + APD-3D ottenuto inserendo lo scintillatore polisilossanico nelle cavitàAPD.

2014 Analisi della risposta del nuovo rivelatore ibrido in presenza di neutroni e gamma. Analisi della forma del segnale. Testcon neutroni termici e veloci.

M od. EN 1 (a cura del responsabile nazionale)

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HYDE CSN V



In K€



LNL 3.00 3.00 5.00 8.50 19.50

TN 1.50 2.00 17.00 20.50

Totali 4.50 5.00 22.00 8.50 40.00


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HYDE CSN V


PROPOSTA DI NUOVO ESPERIMENTO

Mod. EN 5 Pagina 2 (a cura del responsabile nazionale)

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HYDE

HYbrid DEtectors for neutrons

2012-2014

Scopo dell’esperimento è lo studio per la realizzazione di un rivelatore ibrido compatto

bidimensionale per neutroni ottenuto accoppiando un rivelatore 3D al silicio con uno scintillatore

polisilossanico di recente realizzazione. L’accoppiamento avverrebbe inserendo lo scintillatore nelle

cavità del rivelatore 3D, producendo un sistema capace di combinare la rivelazione dei prodotti di

reazione dei neutroni mediante il sistema 3D, con la rivelazione della luce prodotta dallo

scintillatore polisilossanico. Questa possibilità costituirebbe un miglioramento rispetto ai sistemi 3D

esistenti, basati sulla rivelazione dei soli prodotti di reazione, perchè permetterebbe di utilizzare

volumi attivi più elevati aumentando probabilità di interazione dei neutroni.

Introduzione

La rivelazione dei neutroni con una elevata risoluzione spaziale, temporale e in energia è di

importanza fondamentale in molti settori, quali la fisica delle particelle, la fisica nucleare, la

rivelazione di esplosivi, le tecniche di analisi basate sulla diffrazione dei neutroni e la fisica medica

[Peurrung 2000, Caruso 2010].

Attualmente esistono molti sistemi per questo tipo di applicazioni, per la maggior parte progettati

per la rivelazione e l’imaging dei neutroni termici. In particolare, negli ultimi anni sono stati

realizzati interessanti rivelatori basati su diodi perforati ricoperti da composti inorganici ricchi in 6Li o 10B per la rivelazione di neutroni termici [Uher 2005, Shultis 2006, McNeil 2006, Uher 2007,

Bellinger 2009, Nikolic 2008]. Questi sistemi hanno dato risultati promettenti anche se le efficienze

sperimentali sono risultate inferiori a quelle previste teoricamente. Il limite fondamentale di questo

tipo di rivelatori resta il range dei prodotti di reazione, che limita i volumi attivi per la conversione

a dimensioni dell’ordine di 10 µm. Inoltre la rivelazione dei prodotti può essere disturbata dalla

morfologia dell’interfaccia fra i composti attivi per i neutroni e il diodo.

Al momento non esistono sistemi simili in grado di rivelare anche i neutroni veloci con energie

di qualche MeV. Il metodo più semplice si baserebbe sull’analisi dei protoni di rinculo prodotti

all’interno di materiali organici, ma nei sistemi 3D esaminati in letteratura i volumi attivi

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2

risulterebbero anche in questo caso limitati dal range dei protoni, abbattendo così l’efficienza di

rivelazione dei neutroni.

Per questo motivo lo scopo dell’esperimento HYDE è la realizzazione di rivelatori ibridi, basati

sull’inserimento di scintillatori organici in strutture 3D, in grado di rivelare sia i prodotti di reazione

e rinculo che la luce di scintillazione. In questo modo sarebbe possibile migliorare l’efficienza del

sistema rendendo sensibili anche i volumi di interazione dei neutroni, che potranno quindi essere

incrementati incrementando l’efficienza di rivelazione. Un rivelatore di questo tipo permetterebbe

di effettuare analisi spettroscopiche e/o bidimensionali dei neutroni incidenti.

Per la realizzazione di questo esperimento le unità coinvolte hanno una comprovata esperienza

sia nella realizzazione di rivelatori 3D al silicio che nella produzione di scintillatori organici per la

rivelazione di neutroni.

L’unità PD-TN, nell’ambito di due successivi progetti di gruppo V, TREDI (2005-2008) e

TRIDEAS (2009- in corso), ha sviluppato rivelatori 3D al silicio in collaborazione con FBK,

sperimentando nuove soluzioni progettuali e tecnologiche e caratterizzando estensivamente i

dispositivi in abbinamento a diversi circuiti di lettura [Dalla Betta 2010a-c]. I rivelatori 3D, grazie

alla loro architettura intrinseca che disaccoppia il volume attivo dalla distanza tra gli elettrodi, sono

dispositivi con ottime proprietà di raccolta di carica, alta velocità di risposta ed elevata resistenza al

danno da radiazione. Anche nella loro variante tecnologica più semplice (con elettrodi non passanti

e drogati nello stesso modo [Piemonte 2005, Piemonte 2007], da cui si propone di partire per

l’accoppiamento con gli scintillatori polisilossanici, i rivelatori hanno dimostrato ottima efficienza

di rivelazione di particelle fino a fluenze dell’ordine di 1015 neutroni/cm2.

L’unità LNL, d’altra parte, ha realizzato, all’interno del recente esperimento di gruppo V

ORIONE (2009-2011), scintillatori polisilossanici per la rivelazione di neutroni termici e veloci

[Quaranta 2010a-c, Quaranta 2011, Carturan 2011]. Questi scintillatori sono dotati di una elevata

resistenza alla radiazione, e si sono dimostrati in grado di rivelare particelle cariche e gamma con

una resa di scintillazione pari al 50 – 70% rispetto ai migliori scintillatori plastici commerciali.

Inoltre, essi si sono rivelati particolarmente efficaci nella rivelazione dei neutroni termici grazie alla

possibilità di solubilizzare quantità piuttosto elevate di composti ricchi in boro [Quaranta 2011],

senza una grossa perdita nell’uscita di luce. Infine, la sintesi di questi scintillatori mediante resine

polisilossaniche li rende particolarmente maneggevoli per la realizzazione di forme particolari, di

grandi e piccole dimensioni, o per poterli introdurre in strutture complesse, come possono essere ad

esempio i rivelatori 3D sopra descritti.

Infatti il sistema verrà realizzato introducendo gli scintillatori polisilossanici in cavità di diodi

3D di dimensioni tali da garantire una probabilità di interazione con i neutroni sufficientemente

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3

elevata. Si otterrebbe così un sistema compatto ed efficiente per rivelare neutroni sia veloci che

termici, questi ultimi grazie al metodo di drogaggio degli scintillatori con Boro studiato durante

l’esperimento ORIONE.

Durante l’attività prevista per la realizzazione dell’esperimento, le Unità si avvarranno della

collaborazione con gruppi di ricerca europei con comprovata esperienza nel settore dei rivelatori di

neutroni e dei sensori 3D. Tali gruppi fanno riferimento, rispettivamente, al Dr. Stanislav Pospisil,

dell’Institute of Experimental and Applied Physics della Czech Technical University di Praga

(Repubblica Ceca), e alla D.ssa Cinzia Da Via, della School of Physics and Astronomy

dell’Università di Manchester (UK).

ATTIVITÀ PREVISTA (PERIODO 3 ANNI).

Primo anno

Per il primo anno sono previsti i test preliminari alla realizzazione del rivelatore ibrido, che si

svolgeranno secondo le seguenti fasi.

- Misura della luce di scintillazione prodotta da uno strato sottile di scintillatore

polisilossanico depositato sulla superficie di diversi tipi di fotorivelatori dotati di

amplificazione interna, ovvero PMT, APD e SiPM. Queste misure hanno lo scopo di valutare

gli spessori minimi dello scintillatore atti a fornire un segnale di scintillazione rivelabile. Per

questo verranno eseguiti test di misura con diverse tipologie di spessori e rivelatori,

esponendo lo scintillatore a particelle alfa, protoni e neutroni per valutare il rapporto

segnale-rumore. A seconda dei casi, le particelle da rivelare verranno fornite da sorgenti

disponibili presso LNL o da acceleratori di bassa energia (AN2000 e CN) anch’essi

disponibili presso LNL. Verranno inoltre utilizzati scintillatori siliconici con e senza

drogaggio di Boro per valutare l’effetto del drogante sullo spessore necessario di

scintillatore.

- Analisi con tecniche Monte Carlo dell’efficienza teorica del rivelatore. Allo scopo di trovare

il compromesso ottimale fra i volumi dello scintillatore, atti alla produzione di luce di

scintilazione, e i volumi del rivelatore al silicio, atti alla raccolta della carica, verranno

eseguiti degli studi con metodi Monte Carlo per valutare l’efficienza del sistema al variare

della dimensione e della distribuzione delle strutture colonnari nel rivelatore ibrido. Con

questo metodo di analisi saranno esaminate sia la produzione dei prodotti di reazione con i

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4

neutroni che la luce di scintillazione, per individuare le condizioni ottimali di rivelazione di

entrambe.

- Simulazione TCAD e progetto dei primi sensori 3D. A complemento dei risultati delle

simulazioni Monte Carlo, verranno eseguite simulazioni TCAD di dispositivo per valutare le

caratteristiche dei primi sensori 3D ed ottimizzarne il disegno, per il quale le opzioni

geometriche disponibili sono essenzialmente larghezza, profondità e passo delle aperture

colonnari. Oltre a studiare le proprietà elettriche delle strutture, verranno simulati i segnali

indotti da particelle cariche e luce di scintillazione.

- Realizzazione e test delle prime strutture ibride per la rivelazione dei soli prodotti di

reazione. Verranno realizzati i primi diodi 3D, con elettrodi a pareti verticali ottenuti

mediante Deep Reactive Ion Etching (DRIE) e drogaggio per diffusione termica. Rispetto ai

rivelatori 3D a singola colonna già prodotti [Ronchin 2007], queste strutture differiscono

fortemente per le geometrie degli scavi, che hanno un bassissimo aspect ratio (~1:1) rispetto

a quelle di tipici elettrodi a colonna (~20:1). Pur semplificando l’operazione di attacco, tale

caratteristica complica la fabbricazione perchè la topografia superficiale risulta fortemente

non omogenea, rendendo difficile la deposizione del fotoresist e degradando la qualità della

litografia. Altro aspetto di possibile criticità riguarda la robustezza meccanica delle strutture

così realizzate, soprattutto in relazione alla fase di riempimento con lo scintillatore.

I diodi verranno dapprima testati elettricamente su probe-station, misurandone le tensioni di

svuotamento, correnti di leakage e capacità, ed estraendo inoltre da strutture di test i valori

dei parametri tecnologici da utilizzare per il raffinamento delle simulazioni TCAD. Tali

diodi 3D verranno poi riempiti con lo scintillatore polisilossanico allo scopo di analizzare la

risposta del sistema ai soli prodotti di reazione. Per questo motivo il rivelatore verrà esposto

a sorgenti di neutroni, a fasci di neutroni pulsati con particella associata e a neutroni termici.

Sarà possibile studiare le soglie minime in energia per la rivelazione di neutroni e ricavare

l’efficienza del rivelatore in base ad una specifica tipologia di rivelazione analizzando il

segnale ed il rapporto segnale-rumore per ottimizzare la catena elettronica. Inoltre verranno

eseguite analisi del segnale per verificare la possibilità della discriminazione n/γ del

rivelatore.

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5

Secondo Anno

Durante il secondo anno di attività verranno realizzati i test di un primo tipo di rivelatore ibrido e

verrà prodotto un nuovo sistema 3D a moltiplicazione. L’attività procederà quindi secondo le

seguenti fasi.

- Accoppiamento di un diodo 3D riempito con resina polisilossanica ad un fotorivelatore a

moltiplicazione. Un rivelatore, con cavità opportunamente scelte dalle analisi precedenti,

verrà riempito con la resina dello scintillatore polisilossanico. Un trattamento termico a 60

°C permetterà la reticolazione della resina e l’adesione del polimero alle pareti ossidate della

cavità. In tal modo si pensa di ottimizzare la morfologia dell’interfaccia e l’accoppiamento

ottico tra scintillatore e fotorivelatore. Quindi il sistema verrà messo in contatto con un

fotorivelatore a moltiplicazione APD o SiPM, come indicato in figura 1, con la superficie

dei fori affacciata al fotorivelatore. In questo modo verrà realizzato un primo rivelatore

ibrido in grado di rivelare i prodotti di reazione tramite il diodo 3D e la luce di scintillazione

con il fotorivelatore. Questo sistema verrà esposto a fasci pulsati di neutroni veloci e a

neutroni termici per eseguire dei studi di rivelazione, l’analisi del rapporto segnale-rumore e

l’elettronica di analisi del segnale.

Figura 1. Schema di rivelatore ibrido realizzato inserendo lo scintillatore polisilossanico in un diodo

3D e affacciando il sistema ad un fotorivelatore a moltiplicazione APD o SiPM.

- Progetto e realizzazione di un sistema di moltiplicazione 3D tipo APD. Il progetto si baserà

essenzialmente sulla simulazione TCAD e, una volta individuate le condizioni ottimali,

verrà realizzato un diodo 3D con sistema di moltiplicazione tipo APD, dotato di cavità

piramidali. Questo tipo di cavità, di cui una sezione schematica è riportata in figura 2,

verranno prodotte tramite wet etching basato su TMAH, che si è dimostrato essere

compatibile con la realizzazione di rivelatori di buona qualità [Ronchin 2004, Boscardin

2005, Dalla Betta 2008]. Rispetto agli scavi ottenuti con DRIE, l’attacco chimico tramite

TMAH permette di eseguire il drogaggio della superficie interna mediante impiantazione

ionica, grazie alla quale è possibile un maggiore controllo sui profili di drogaggio delle

giunzioni che andranno ottimizzati per ottenere la moltiplicazione a valanga. Oltre ad una

APD/SiPM

scintillatore

fotodiodo 3D

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impiantazione n+ sottile, andrà eseguita un’impiantazione p+ aggiuntiva per fissare la

tensione di breakdown, riproducendo una soluzione tipica degli APD planari [Piemonte

2007]. Il sistema così ottenuto sarà in grado di rivelare sia i prodotti di reazione e i protoni

di rinculo creati dal flusso di neutroni, sia la luce di scintillazione prodotta dalle tracce delle

suddette particelle, realizzando così un rivelatore ibrido completo.

Impiantazioneaggiuntiva p+

Contatto ohmico p+

Impiantazionegiunzione n+sottile

Interfaccia ossido/silicio

Scintillatore

Rivelatore 3D

Figura 2: Schema di cavità piramidale per un rivelatore al silicio 3D adatta alla realizzazione di un

sistema di moltiplicazione tipo APD.

Terzo Anno

Per il terzo anno di attività sono previsti i test finali del rivelatore ibrido ottenuto inserendo lo

scintillatore nelle cavità del nuovo sensore 3D moltiplicativo.

- Caratterizzazione elettrica e funzionale delle strutture 3D-APD. Le strutture 3D-APD

saranno dapprima testate elettricamente per determinare le tensioni operative, le correnti di

buio, ed il rumore. Sono inoltre previsti test elettro-ottici con laser per valutare la risposta ai

fotoni di diversa lunghezza d’onda.

- Studio della risposta del sistema 3D-APD. I diodi 3D-APD verranno poi riempiti con lo

scintillatore polisilossanico. Inizialmente, come nel primo anno, si studierà la risposta del

sistema alla sola luce di scintillazione (eccitata da sorgenti alfa) e ai soli prodotti di reazione

dei neutroni con fasci di neutroni pulsati o neutroni termici nel caso di polisilossani

contenenti Boro. Dopo di ciò verranno analizzate le risposte combinate alla scintillazione e

alle particelle cariche esponendo il rivelatore ibrido a sorgenti di neutroni. La parte finale

dell’esperimento consisterà quindi principalmente nell’analisi dei segnali del rivelatore

ibrido in relazione alle possibilita` di discriminazione delle diverse componenti del segnale

per PSD e del timing del segnale per utilizzo con TOF. In questa fase sarà cruciale lo studio

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dell’elettronica di rivelazione e filtraggio del segnale anche in relazione a future applicazioni

per imaging con neutroni.

Referenze

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Quaranta 2010c: A. Quaranta, S. Carturan, T. Marchi, A. Antonaci, C. Scian, V. Kravchuk, M.

Degerlier, F. Gramegna and G. Maggioni, “Radiation hardness of polysiloxane scintillators

analyzed by Ion Beam Induced Luminescence” Nucl. Instr. Meth. B 268 (2010) 3155-3159.

Quaranta 2011: A. Quaranta, S. Carturan, T. Marchi, M. Buffa, M. Degerlier, M. Cinausero, G.

Guastalla, F. Gramegna, G. Valotto, G. Maggioni, “Doped polysiloxane scintillators for thermal

neutrons detection” J. Non-Cryst. Solids 357 (2011) 1921-1925.

Ronchin 2004: S. Ronchin,, M. Boscardin, G. F. Dalla Betta, P. Gregori, V. Guarnieri, C. Piemonte,

N. Zorzi, “Fabrication of PIN diode detectors on thinned silicon wafers”, Nucl. Instr. and Meth. A,

vol. A530, pp. 134-138, 2004.

Ronchin 2007: S. Ronchin, M. Boscardin, C. Piemonte, A. Pozza, N. Zorzi, G. F. Dalla Betta, G.

Pellegrini, L. Bosisio, “Fabrication of 3D detectors with columnar electrodes of the same doping

type”, Nucl. Instr. Meth. A, vol. 573, pp. 224-227, 2007.

Shultis 2006: J.K. Shultis and D.S. McGregor, “Efficiencies of coated and perforated

semiconductor neutron detectors” IEEE Trans. Nucl. Sci. 53 (2006) 1659-1665.

Uher 2005: J. Uher, T. Holy, J. Jakůbek, E. Lehmannb, S. Pospısila, J. Vacıkc, “Performance of a

pixel detector suited for slow neutrons” Nucl. Instr. Meth. A 542 (2005) 283-287.

Uher 2007: J. Uher et al., “Characterization of 3D thermal neutron semiconductor detectors” Nucl.

Instr. Meth. A 576 (2007) 32-37.

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HYDE CSN V




2012 4.50 5.00 22.00 8.50 40.00

Totali 4.50 5.00 22.00 8.50 40.00


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HYDE CSN V



Test delle risposte di scintillatori sottili accoppiati ad un APD a neutroni termici e veloci. Ottimizzazione degli spessori di scintillatore. 31-03-2012

Analisi Monte Carlo dell'efficienza delle strutture colonnari di scintillatore nelle cavità del rivelatore 3D: prodotti di reazione, luce discintillazione, raccolta di questi e ottimizzazione delle geometrie.

30-04-2012

Realizzazione di diodi 3D con cavità opportune alla rivelazione di neutroni veloci e alla produzione di luce di scintillazione. 31-07-2012

Test dell'analisi dei prodotti di reazione o rinculo da neutroni termici o veloci nei diodi 3D con le cavità riempite con lo scintillatorepolisilossanico.

31-12-2012


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HYDE CSN V





INTERNO 1. Incontri per misure e lettriche e test di rivelazione presso TN. 3.00 3.00 0.00

INTERNO

ESTERO 1. Riunioni tecniche con partner con comprovata esperienza nel settoredei sensori 3D (Manchester) e dei rivelatori per neutroni (Praga).

3.00 3.00 0.00

ESTERO

CONSUMO 1. Resine per la sintesi di scintillatori. Carborano per il drogaggio conboro. Siringhe per iniezione nelle cavità. Solventi. Composti digadolinio.

5.00 5.00 0.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

1. Scheda per e laborazione del segnale AMPTE PX5. 6.00

8.50 0.002. Reattore per la sintesi dei drogaggi degli scintillatori per neutronitermici.

2.50

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale HYDE Lab. Naz. di Legnaro 19.50


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HYDE CSN V




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HYDE CSN V


Ricercatori



2 Della M ea Gianantonio Associato Prof. Ordinario CSN V 20


4 Kravchuk Vladimir Dipendente Ricercatore CSN III 20

5 M archi Tommaso Associato Dottorando CSN III 20


Tecnologi


1 Buffa Marta Associato Dottorando CSN V 50


3 M aggioni Gianluigi Associato Tecnico Categoria D CSN III 20


5 Tonezzer Michele Associato Borsista U.E. CSN V 50

6 Valotto Gabrio Associato Assegnista CSN V 50


Tecnici



Annotazioni




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MANIA CSN V





INTERNO 1. Calibrazioni rivelatori presso LABEC-Fi 2.00 2.00 0.00

INTERNO

ESTERO 1. CNAM (M adrid) 1.00

2.00 0.002. Lab. for Ion Beam Interactions , Ruđer Bošković Institute, Zagreb (HR) 1.00

ESTERO

CONSUMO

1. Consumabili di laboratorio per deposizione per sputtering di standardper calibrazione NRA a vario spessore contenenti e lementi leggerimultipli

2.00

29.50 0.00

2. Diodi al silicio ORTEC serie serie D spessore sottile <20um per DE;serie A (spessore sensibile 1000um) per NRA, e serie ULTRA per NRA eBS, area sensibile 300mm2.

18.50

3. Lavorazioni specifiche in officina per alloggiamento diodi silicio adiversi angoli di scattering e distanze dal bersaglio - montaggiodiffusori di fascio sulla linea -15° del CN- flangie CONFLAT per segnalie lettrici multipli, materiale di prelievo dal magazzino LNL

4.00

4. Componenti e lettronici, e lettronici, cavi, microdot, materaili diprelievo dal magazzino LNL

3.00

5. 6 passanti e lettrici per alto vuoto BNC flottanti a saldare x uscitemultiple di segnale

2.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. Riparazione oscilloscopio digitale 2.50

4.50 0.002. Riparazione M oduli ORTEC 2.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO

1. 2xCAEN N6724 +link ottico e DPP-FT (9.3k) 9.50

21.50 0.00

2. 1x ASPEC 927 ORTEC (7.1k) 7.00

3. PC HD5TB (1k) 1.00

4. 2x Preamplif. 142 ORTEC (4.1k) 4.00

INVENTARIO

APPARATI 1. Lavorazioni di precisione sulla camera di analisi della microsondaionica, per consetire alloggiamento posizionatore di precisioneHEXAPOD frontale

15.00 15.00 0.00

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APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI 1. Seminari 1.00 1.00 0.00

SPSERVIZI

Totale MANIA Lab. Naz. di Legnaro 75.50


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MANIA CSN V



ESPERIMENTO M.A.N.I.A. (Metodologie Analitiche Nucleari per Indagini Ambientali)LNL – Resp. Loc. : V. Rigato

L’attività sperimentale prevista per l’esperimento M.A.N.I.A. presso i Laboratori Nazionali di Legnaro sfrutterà le apparecchiature e il personale tecnico dei laboratori degliacceleratori AN2000 (2.2 MV) e CN (7.0 MV), ambedue utilizzati da molteplici utenti in studi di fisica interdisciplinare con fasci di 1H, 2H, 3He, 4He.

Attività sperimentale presso l’acceleratore AN2000. Motivazione delle richieste finanziarie .

L’attività prevista presso l’acceleratore AN2000 nell’ambito dell’esperimento è imperniata sull’analisi composizionale mediante una microsonda di protoni e misure PIXE econ altre tecniche IBA di particelle isolate di aerosol di dimensioni di qualche micrometro, con particolare interesse per le particelle dimensionalmente inferiori a 1-2micron.La fattibilità di detta analisi su campioni di dimensione di 16 micron e, in parte di 8 micron, è stata condotta con successo utilizzando la linea di microfascio in vuoto conun fascio di protoni di 1.8-2.0 MeV. L’analisi di particelle isolate di dimensioni micrometriche adeguatamente campionate riscuote un grande interesse nel caso in cui icampionamenti siano effettuati per brevi tempi per cui il numero delle particelle è esiguo.I risultati della sperimentazione preliminare effettuata sfruttando l’hardware esistente, hanno evidenziato la necessità di apportare dei miglioramenti al set-up sperimentaleper poter consentire l’analisi in modo più efficiente di microparticelle isolate, in particolare per quelle a dimensioni più piccole, dell’ordine di qualche micron. Perpermettere infatti l’analisi di tali particelle, di interesse anche in altri settori oltre a quello delle applicazioni ambientali, come la scienza dei materiali, la biologia o le scienzeforensi, sarà necessario migliorare il sistema di posizionamento del bersaglio e puntamento del microfascio dei LNL e sviluppare un nuovo software che consenta laraccolta e l’analisi automatizzata degli spettri PIXE potenziando le prestazioni del sistema già esistente.Sarà inoltre messa a punto una procedura veloce e semi-automatica di focalizzazione del fascio ionico in grado di garantire la dimensione tipica di circa 1.5-2 micron.Si dovrà inoltre mettere a punto un sistema semi-automatico computerizzato capace di ridurre sensibilmente i tempi di acquisizione degli spettri delle microparticellemediante una pre-identificazione delle posizioni delle particelle, che comporta la marcatura della loro posizione assoluta rispetto ad un sistema di riferimento conprecisione sub-micrometrica e la successiva esposizione delle aree individuate di dimensione micrometrica al fascio focalizzato di analisi. Il fascio sarà mantenuto nellacondizione di migliore focalizzazione (attorno all’asse ottico) per l’analisi di una area dell’ordine di 10x10 um2, demandando al posizionatore di precisione gli spostamentimillimetrici che causano notevoli aberrazioni. A tale scopo il porta-bersagli della linea di microfascio dell’AN2000 dovrà essere sostituito con uno dotato di maggioreprecisione e ripetibilità e capace di rotazioni eucentriche su più assi per consentire il posizionamento preciso delle particelle davanti al fascio. Il sistema attuale nonconsente il controllo assoluto della posizione non essendo dotato di motorizzazioni a loop chiuso con encoder e non consente la rotazione eucentrica del bersaglio,necessaria per l’orientazione precisa del campione rispetto al fascio.Il portabersagli più indicato per questa serie di operazioni automatizzate è di tipo ”hexapod” a cinematica parallela, che soddisfa sia i requisiti di posizionamento su assimultipli, risoluzione e ripetibilità che i requisiti di automazione del processo.L'installazione di un manipolatore di tipo “hexapod” (per quanto di dimensioni contenute) sulla camera di analisi del canale di microfascio richiederà delle lavorazionimeccaniche di precisione sulla camera stessa che ne richiederanno lo smontaggio dalla linea di fascio per un periodo quantificabile in circa 3 mesi. Le modifiche dellacamera (preventivate per il 2012) consentiranno un veloce montaggio dei campioni e l’alloggiamento del porta-bersagli in posizione compatibile con il raggiungimentodell’ottimale focalizzazione del fascio. L’acquisto e installazione del nuovo posizionatore è programmata per il 2013 ad ultimazione dei lavori sulla camera di analisi dellamicrosonda.

Attività sperimentale presso l’acceleratore CN. Motivazione delle richieste finanziarie.

L’attività prevista presso l’acceleratore CN nell’ambito dell’esperimento M.A.N.I.A. è imperniata sullo studio combinato Nuclear Reaction Analysis (NRA) e DeuteronInduced X-ray Emission (DIXE) utilizzando un fascio di deutoni e fasci molecolari di D2+ e DH+ di energia compresa tra 1.0 e 5.0 MeV.L’impiego di fasci di deuterio nello studio di campioni di particolato atmosferico diventa estremamente interessante e presenta connotati di estrema originalità quando alleinformazioni composizionali ottenute dall’emissione di raggi X indotta su elementi medio-pesanti, si aggiungono precise informazioni composizionali quantitative sugliisotopi di elementi leggeri quali LI, Be, B, C, N, O, F derivanti da reazioni nucleari (d,p) e (d,alfa). A queste informazioni si aggiungono anche informazioni composizionali edi spessore da scattering elastico specialmente in retrodiffusione.Va detto che l’analisi contemporanea di tutti gli elementi presenti in campioni di particolato atmosferico non è semplice a causa delle diversità dei valori delle sezioni d’urtocoinvolte e delle interferenze spettrali. Mentre le sezioni d’urto di scattering elastico sono molto alte soprattutto in campioni contenenti elementi pesanti, le sezioni d’urtodelle principali reazioni (d,p) e (d,alfa) sugli isotopi degli elementi leggeri sopra menzionati non sono molto elevate (dell’ordine del mbarn/sr) e dipendono fortemente dagliangoli di rivelazione e dall’energia del fascio; per questo motivo è necessario ottimizzare le geometrie dell’esperimento adattandole allo spessore e alla composizione deivari campioni da analizzare che sono caratterizzati, in genere, da una stechiometria variabile non ben definita a priori.I prodotti delle reazioni (d,p) e (d,alfa) sugli isotopi di elementi leggeri di interesse in questo studio hanno energia massima dell’ordine di circa 15 MeV. Interferenzespettrali dovute alla sovrapposizione dei vari prodotti di reazione e allo spessore dei bersagli (diversi micron) rendono l’analisi degli spettri sperimentali molto complessa;per questo motivo verranno messe a punto delle metodologie di rivelazione e filtraggio dei dati basate sul riconoscimento delle particelle con rivelatori DeltaE-E,sull’impiego di fogli sottili polimerici per la soppressione e/o il rallentamento delle particelle di scattering elastico e su tecniche di coincidenza temporale che consentano diridurre il background o di analizzare gli spettri DeltaE-E.In questo esperimento, per l’analisi delle reazioni (d,d), (d,p) e (d,alfa) si prevede di attrezzare una delle camere disponibili al CN sul canale a -15°, attualmente dedicataad altri studi, con un sistema di rivelatori al silicio di diverso spessore attivo (fino a 1000 micron per le reazioni ad alto Q-valore quali ad esempio 14N(d,p0)14N Q=8.610MeV) e di diversa area sensibile (tipicamente 25mm2 per backscattering elastico e 300 mm2 per NRA) al fine di adattare il count-rate di reazione alle diverse sezionid’urto, e con un rivelatore per l’analisi simultanea di raggi X. Come rivelatore X verrà usato inizialmente uno dei due rivelatori presenti nel Laboratorio dell’AN2000utilizzati per studi PIXE e microPIXE, mentre i rivelatori al silicio specifici per questo esperimento (delle serie ORTEC A, D e Ultra) dovranno essere acquistati ex-novo.Le informazioni composizionali ottenute con il fascio di deuterio verranno confrontate con quelle “standard” ottenute mediante misure PIXE da effettuarsi presso il LABECdi Firenze.Al CN verrà inoltre sondata la fattibilità di analisi simultanee con protoni e deutoni mediante il fascio molecolare DH+.Al fine di determinare le condizioni migliori di analisi per diverse tipologie di campioni di particolato atmosferico verranno analizzati sia vari tipi di campioni reali chestandard di laboratorio contenenti gli elementi di interesse in varie proporzioni: i campioni di particolato atmosferico verranno forniti dai partner della collaborazione,mentre gli standard di calibrazione verranno prodotti e caratterizzati presso i LNL e costituiranno parte integrante dell’attività di ricerca dell’esperimento.

Per l’acquisizione e memorizzazione dei segnali DeltaE-E e per disporre della possibilità di filtrare i dati salvati sulla base di coincidenze temporali utilizzando rivelatorimultipli, si propone l’acquisto di un campionatore ADC digitale FPGA a 14 bit (100Ms/s) a 4+4 canali indipendenti dotato di processore on-line DPP-FT, da interfacciaredirettamente ai preamplificatori di carica dei rivelatori al silicio (ORTEC 142). Questo sistema di acquisizione viene interfacciato ad un PC mediante un link ottico ad altabanda per consentire il trasferimento e la memorizzazione dei dati. In questo modo le molteplici informazioni spettroscopiche raccolte dai vari rivelatori possono esserememorizzate e trattate in modo uniforme (sia on-line che off-line) con un unico software di acquisizione e analisi e si riducono i costi di ulteriori amplificatori e moduli dicoincidenza. Viene inoltre proposto l’acquisto di un modulo ORTEC ASPEC-927 (2 canali di ingresso) da utilizzarsi per acquisizione di spettri ad elevato count-rate(tipicamente gli spettri DIXE e gli spettri di backscattering elastico), che non richiedono coincidenze temporali ma devono adattarsi ai segnali provenienti dagli amplificatoridi shaping esistenti. Tale modulo è compatibile con il software di acquisizione esistente presso i LNL sviluppato in LAbView.Lo sviluppo del software di analisi e data-reduction per il campionatore FPGA è parte integrante dell’attività di sperimentale.


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INFN-LNL 35020 Legnaro (PD) Italia Email: [email protected] Alla c.a. del Dott. Valentino RIGATO Meyrin, 04/02/2010

PPPRRREEEVVVEEENNNTTTIIIVVVOOO::: III222000111000000555000333555 (Riferimento da menzionare in caso d'ordine)

Gentile Signore, Con riferimento alla Vostra richiesta, siamo lieti di comunicarVi il nostro preventivo di riparazione, come segue: Descrizione Quantità Prezzo unitario

- Oscilloscopio-digitale: 9450A s/n: 2937 - Riparazione forfetaria, con Certificato di Calibrazione ISO9001 Tracciabile (soft+hardware update se necessario) Trasporto incluso 1 €uro 1’790.00* Per trasporto incluso si intende dalla INFN-LNL di Legnaro (It) al Service Dept. di Ginevra (CH) e da

questo all'indirizzo del cliente finale. Il cliente mi avviserà per email quando lo strumento sarà pronto e organizzerò il pickUp.

Prezzo: IVA esclusa (20%), con riserva per I danni causati da un utilizzazione

al di fuori delle condizioni di garanzia

Garanzia di riparazione: 90 giorni

Validità dell'offerta: 30 giorni

Termine di riparazione: 2-3 settimane da ricevimento della merce (escluso trasporto)

Pagamento: 30gg netto

Vi preghiamo di voler emettere e spedire il Vostro ordine intestato di LeCroy Srl, Italia.

Nell'attesa di ricevere il Vostro cortese ordine, ci è gradita l'occasione per porgerVi I nostri più distinti saluti. LeCroy SA Luigi Longhi S. ([email protected]) Servizio clientela LeCroy S.R.L. 4, rue Moïse-Marcinhes Via E.Mattei 1/102/C CH-1217 MEYRIN 1 / Ginevra I-30020 Marcon (VE) Tel: 0041/22/719.23.16 Fax: 041 456 9542

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Divisione AMT

ORTEC

AMETEK S.r.l. Divisione AMT

Via De’ Barzi

20087 Robecco sul Naviglio (MI)

Tel. 02 94693520 - Fax 02 94693510

AMETEK S.r.l. – Divisione AMT – Via De’ Barzi – 20087 Robecco sul Naviglio (MI) – Italy

Telefono +39 02 94693520 ♦ Fax +39 02 94693510 Capitale Sociale € 340.380,00 i.v. ♦ R.E.A. Milano 677182 ♦ Cod. Fiscale e Partita IVA 00734950157

Sede Legale: Via San Vito, 7 – 20123 Milano

Spettabile INFN Laboratori Nazionali di Legnaro Viale dell’Università, 2 35020 LEGNARO Robecco sul Naviglio, 05 febbraio 2008

PPrreevveennttiivvoo ddii RRiippaarraazziioonnee NNrr.. 2288RR000088 Con la presente formuliamo preventivo di spesa per quanto segue:

� Riparazione Preamplificatore ORTEC mod. 142-B s.n. 456 rev.10

IMPORTO Euro 570,00

� Riparazione Preamplificatore ORTEC mod. 142-B s.n. BK229-84 rev.38

IMPORTO Euro 570,00

� Riparazione Preamplificatore ORTEC mod. 142-B s.n. IR0024 rev.20

IMPORTO Euro 570,00

� Riparazione Preamplificatore ORTEC mod. 142-A s.n. IR0205 rev.38

IMPORTO Euro 580,00

� Riparazione Digital current integrator ORTEC mod. 439 s.n. 797 rev.33

IMPORTO Euro 1.390,00

IMPORTO TOTALE Euro 3.680,00 L’importo sopra esposto si riferisce a una riparazione standard; eventuali ulteriori guasti riscontrati nel corso dell’ispezione saranno preventivati a parte, sulla base dell’entità degli stessi; pertanto eventuali variazioni del prezzo (in aumento o in diminuzione) saranno comunicati solo ad avvenuta ispezione.

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E’ pertanto necessario che ci trasmettiate regolare ordine per l’importo sopra esposto prima che la strumentazione sia spedita in Inghilterra, in segno di accettazione di tutte le condizioni di fornitura.

Condizioni di fornitura: Il prezzo sopra esposto è soggetto all’aliquota IVA del 20% (a Vs. carico) Garanzia: 3 mesi dalla consegna della strumentazione riparata Pagamento: 60 giorni data fattura a mezzo bonifico bancario

Roberto Paulon Service Engineer

Intestare ordine a: AMETEK S.r.l. Divisione AMT Via De’ Barzi 20087 Robecco sul Naviglio (MI) Partita IVA 00734950157

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Capitale Sociale € 340.380,00 i.v. ♦ R.E.A. Milano 677182 ♦ Cod. Fiscale e Partita IVA 00734950157 Sede Legale: Via della Moscova, 3 – 20121 Milano



Pos. Descrizione Prezzo Unitario Q.ta’ Prezzo Totale

1 Modello: BA-014-050-1000. A Series Partially Depleted Silicon Surface Barrier Detectors with A-Mount

€ 2.790,00 1 € 2.790,00

Area Attiva - 50 mm2 Spessore - 1000 um Risoluzione (keV) - Alpha 14, Beta 7


€ 3.240,00 1 € 3.240,00



€ 3.620,00 1 € 3.620,00



€ 4.190,00 1 € 4.190,00



€ 3.970,00 1 € 3.970,00



€ 4.820,00 1 € 4.820,00


Data: 07/07/2011 Offerta Nr: 211180

Vs. Riferimento: vs. richiesta Validita’ Offerta: 05/10/2011

Pagamento: 60 gg. dopo fattura Trasporto: Franco destino/imballo incluso

Consegna: 90 gg. dopo ricevimento ordine

Dr. Valentino Rigato I.N.F.N. L.N.L. Via Dell' Università, 2 35020 Legnaro (Pd)

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Sparrow

Evidenziato






€ 5.320,00 1 € 5.320,00



€ 6.730,00 1 € 6.730,00



€ 4.760,00 1 € 4.760,00



€ 5.330,00 1 € 5.330,00



€ 6.010,00 1 € 6.010,00



€ 9.400,00 1 € 9.400,00


13 Modello: ED-020-010-15. D Series Planar Totally Silicon Surface Barrier Detectors with E-Mount

€ 4.300,00 1 € 4.300,00

Area Attiva: 10 mm2 Spessore: 15 um Range di spessore: 7-15 um Variazione sullo spessore: ±0.5 um


€ 5.480,00 1 € 5.480,00


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€ 3.620,00 1 € 3.620,00



€ 4.470,00 1 € 4.470,00



€ 5.090,00 1 € 5.090,00



€ 750,00 1 € 750,00



€ 610,00 1 € 610,00


20 Modello: 142A(B). Preamplificatore per rivelatori per particelle cariche

€ 1.710,00 1 € 1.710,00

21 Modello: C-18-2. Microdot 100-ohm Miniature Cable with two Microdot male plugs; 2-ft length.

€ 420,00 1 € 420,00

22 Modello: C-19-2. Microdot 100-ohm Miniature Cable with one ea. BNC & Microdot male plug.

€ 690,00 1 € 690,00

23 Modello: C-22. Microdot male plug for Miniature 100-ohm Cable.

€ 350,00 10 € 3.500,00

24 Modello: C-21-15. Microdot cable, 15 ft lenght € 550,00 1 € 550,00

SCONTO A VOI RISERVATO SU TUTTE LE VOCI: 5%

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Autorizzato da: Vittorio Moroni

Direttore Generale della Divisione AMT

Condizioni di fornitura: I prezzi sopra esposti sono soggetti all’aliquota IVA del 20% (a Vostro carico) La merce e’ garantita 12 mesi dalla data di consegna La consegna indicata nella quotazione è basata sulla disponibilità delle parti componenti dopo il ricevimento dell’ordine Intestare eventuale ordine a: AMETEK S.r.l. Divisione AMT Via De’ Barzi 20087 Robecco sul Naviglio (MI) Partita IVA 00734950157 Paese d’origine della merce: Stati Uniti D’America I prodotti offerti sono soggetti a licenza d’esportazione del Governo degli Stati Uniti d’America per il Paese di destinazione finale indicato come "indirizzo di spedizione", salvo indicazione contraria. L’esportazione di tali prodotti richiede una preventiva autorizzazione scritta da parte del Governo degli Stati Uniti d’America. Qualsiasi violazione o l’eventuale esportazione non autorizzata di tali prodotti e’ contraria alla legge degli Stati Uniti d’America ed e’ rigorosamente proibita.

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Oggetto: prezziMittente: Sandra Picchi <[email protected]>Data: Thu, 07 Jul 2011 11:29:47 +0200A: [email protected]: Giuliano Mini <[email protected]>, Franco Vivaldi - CAEN <[email protected]>, AlessandroCortopassi <[email protected]>

Egr. Dott. Rigato,come da Lei richiesto a Vivaldi e Mini, Le comunico i prezzi dei prodotti da Lei elencati:

1) prodotto VMENr. 1 V1724 8ch Euro 3510Nr. 1 Licenza DPP-TF Euro 1250Nr. 1 scheda link ottico PCI mod. A2818 Euro 895Nr. 1 Crate VME mod. VME8001 Euro 1350 oppure mod. VME8010 Euro 2866

2) prodotto NIMNr. 2 N6724 4ch Euro 1980 cad.Nr. 1 Licenza DPP-TF PACK 2 Euro 2250Nr. 2 scheda link ottico PCI mod. A2818 Euro 895 cad.

3) prodotto desktopNr. 2 DT5724 4ch Euro 1931 cad.Nr.1 Licenza DPP-TF PACK 2 Euro 2250Nr. 2 scheda link ottico PCI mod. A2818 Euro 895 cad.

Ai prezzi sopra indicati va applicato uno sconto del 3% e aggiunta l'IVA.

Resto a disposizione e porgo cordiali salutiSandra Picchi

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Sandra PicchiMarketing AssistantCAEN SpAVia Vetraia, 11 - 55049 Viareggio Italytel. +39 0584 388398fax +39 0584 388959e-mail: [email protected]

-------------------------------------------------------------------------

Le informazioni trasmesse attraverso la presente comunicazione via mail ed eventuali allegati sono da intendersi di esclusiva spettanza del destinatario. Nel caso in cui le stesse raggiungessero, per qualunque motivo, soggetti diversi dai destinatari, questi dovrebbero darne immediata notizia al mittente. In ogni caso, eventuali soggetti diversi dai legittimi destinatari della presente comunicazione sono esplicitamente diffidati da ogni utilizzazione, sia ai sensi del D.Lgs. n. 196/2003 "Codice in materia di protezione dei dati personali" sia ai sensi degli art. 616 e ss. Codice Penale che sanziona la violazione del segreto sulla corrispondenza.

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prezzi

2 di 2 17/07/2011 11.04362/640







Pos. Descrizione Importo Unitario Q.ta’ Importo Totale

1

Modello: ASPEC-927. Analizzatore multicanale a modulo NIM singolo

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Autorizzato da: DAVIDE SACCHI

Product Specialist

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Università degli studi di Padova Dipartimento di Fisica G. Galilei, Via Marzolo , 8 35131 Padova.

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Intestare eventuale ordine a: AMETEK S.r.l. Divisione AMT Via De’ Barzi 20087 Robecco sul Naviglio (MI) Partita IVA 00734950157 Visitate il sito web all’indirizzo http://www.ortec-online.com Paese d’origine della merce: Stati Uniti D’America I prodotti offerti sono soggetti a licenza d’esportazione del Governo degli Stati Uniti d’America per il Paese di destinazione finale indicato come "indirizzo di spedizione", salvo indicazione contraria. L’esportazione di tali prodotti richiede una preventiva autorizzazione scritta da parte del Governo degli Stati Uniti d’America. Qualsiasi violazione o l’eventuale esportazione non autorizzata di tali prodotti e’ contraria alla legge degli Stati Uniti d’America ed e’ rigorosamente proibita.

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MANIA CSN V


Ricercatori



2 Pavan Pietro Associato Prof. Associato CSN V 50

3 Sartori Paolo Associato Ricercatore CSN V 50

4 Tositti Laura Associato Prof. Associato CSN V 100

5 Zannoni Roberto Associato Prof. Associato CSN V 50


Tecnologi


1 Rigato Valentino Dipendente Primo Tecnologo CSN V 60


Tecnici


1 Ceccato Daniele Associato Tecnico Categoria D Divisione Ricerca 60

2 La Torre Leonardo Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 30

3 M aran Luca Associato Tecnico Categoria C Divisione Acceleratori 30

4 Pranovi Lorenzo Associato Tecnico Categoria C Divisione Acceleratori 30


Annotazioni

Paolo Sartori, Pietro Pavan e Roberto Zannoni sono ricercatori della Sezione di PD aggregati ai LNL.




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MARTE CSN V


Rappresentanti nazionali:- Vincenzo Palmieri LNL


Linea di ricerca Studio di sistemi multi-composizionali a film sottile resistenti alla corrosione da metallo Liquido per applicazioni nucleari


LNL


MARTE

Acceleratore usato



Resistenza alla corrosione da metallo liquido ad alta temperatura di film sottili di materiali strutturali chiave utilizzabili nelnucleare di IV generazione


Maccchine da Sputtering, forni da vuoto, sorgenti magnetron sputtering, microscopia SEM, diffrattometria raggi X


Ci si avvarrà di collaborazioni con i gruppi di metallurgia del CERN e dei JLAB




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MARTE CSN V



In K€



LNL 4.00 6.00 28.00 5.00 17.00 6.00 66.00

Totali 4.00 6.00 28.00 5.00 17.00 6.00 66.00


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MARTE CSN V



Scopo dell'Esperimento è la ricerca di film SOTTILI resistenti a Corrosione da metallo liquido.I risultati ottenuti in questa prima metà dell'anno sono di assoluto interesse e sono riassunti nel video seguente: https://www.youtube.com/watch?v=-jdRoQJEneQPer arrivare a questo risultato è stata condotta un'intensa campagna di deposizioni di ossidi, nitruri e carburi di metalli di transizione.I campioni depositati sono stati poi sottoposti a test di adesione meccanica quali Test di impatto da biglia, quadrettatura e strappo da scotch tepe, a test diinvecchiamento per 3000 ore agli UV, all'Atmosfera e a pelo d'acqua. Molte famiglie di ricoprimenti quali ad esempio la silice non hanno passato i test. Solo i ricoprimentiche hanno superato i test preliminari sono stati invece selezionati per lo studio della corrosione da metallo liquido.


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MARTE CSN V



L'esperimento era stato proposto l'anno scorso allo scopo di studiare le barriere di corrosione da metallo liquido per un insieme di applicazioni,non ultimo il nucleare di ivgenerazione. E' comunque verità inconfutabile che dopo il malaugurato incidente di Fukushima, la priorità verso le applicazioni per il nucleare siano scese in priorità.Tuttavia le applicazioni dei rivestimenti a corrosione da metallo liquido sono molteplici per le applicazioni INFN.Infatti la ditta Best, costruttrice del Ciclotrone legnarese, dopo aver visionato il nostro lavoro, lo ha considerato come uno degli obiettivi primari per la possibilecollaborazione con L'INFN scrivendo sulla lettera d'intenti al Presidente INFN allegata, il seguente obiettivo di collaborazione:"Surface passivation of radioisotope production targets - The purity of radioproducts delivered at the end of bombardment determines the efficiency and even thesuccess of subsequent chemical processing. We wish to engage the thin film deposition expertise at LNL in a surface passivation research and development programmeto optimize the quality and reliability of radiochemical and radiopharmaceutical production techniques."

Quindi per l'anno a venire, il programma dell'esperimento rimane lo stesso, ma cambia il destinatario della ricerca.

Nello specifico, per l'anno prossimo si intende pefrezionare i ricoprimenti selezionati nell'anno in corso e studiarne le proprietà di barriera a corrosione con METALLOLIQUIDO A VARIE TEMPERATURE, PER ESPOSIZIONI PROLUNGATE ED IN CONDIZIONI DINAMICHE DI FLUSSO ATTRAVERSO CONDOTTI


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MARTE CSN V




2011 1.00 6.00 9.00 13.00 3.50 32.50


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May 12, 2011 President Prof. Roberto Petronzio INFN Piazza dei Caprettari 70 00186 Rome Italy Dear Prof. Petronzio: As you know, one of our companies, BEST Theratronics of Ottawa Canada (BTL), has contracted to supply the INFN Legnaro laboratory (LNL) with a 70 MeV cyclotron. During our planning discussions, the subject of collaboration between BEST and INFN to develop, manufacture and then market radioisotopes and radiochemicals produced by the LNL 70 MeV cyclotron was raised. BEST has a plan and a mission to supply medical radioisotopes for CURE Foundation healthcare clinics and other healthcare providers. We believe that the LNL 70 MeV cyclotron has the potential to become a centre for medical radioisotope production for both diagnostics and therapy. The infrastructure and expertise at LNL, together with the radioisotopes that are available from the LNL 70 MeV cyclotron, is an important and unique combination. BEST would like to join with INFN in research and development projects associated with medical radioisotope production targets, radioisotope separation techniques, and radiopharmaceutical development. BEST would like to become the commercial partner of LNL to market, sell and supply radiochemicals and radiopharmaceuticals that are the result of the LNL 70 MeV cyclotron project development and operation. The research and development collaboration could start quickly. Two projects are mentioned as examples of immediate problems to be solved:

a. Surface passivation of radioisotope production targets

The purity of radioproducts delivered at the end of bombardment determines the efficiency and even the success of subsequent chemical processing. We wish to engage the thin film deposition expertise at LNL in a surface passivation research and development programme to optimize the quality and reliability of radiochemical and radiopharmaceutical production techniques.

b. Molybdenum mass separation techniques

BEST is engaged in research and development associated with the accelerator production of Tc99m and Mo99. The radioisotope production techniques are well understood. However, the supply of target material, Mo100, is limited. BEST is interested in collaborating with INFN and its research network in creating an efficient and cost-effective isotope separation technique for Molybdenum.

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President Prof. Roberto Petronzio May 12, 2011 Page 2 When the LNL cyclotron is operational, BEST proposes a relationship with INFN, thereby obtaining radioisotopes from the facility for our marketing and sales. This relationship, since it is commercial, would involve BEST reimbursing INFN-LNL for the resources used for the production of the radioproducts. The immediate example is the supply of Sr82 for SR-Rb generators. The demand for such generators is growing but the present supply is limited. A contractual framework that defines the research and development aspect as a collaborative research arrangement with agreements on intellectual property and operation protocols, together with a parallel contract that defines the BEST-LNL commercial relationship, is needed. We have experience in these collaborations and agreements and welcome discussions leading to such a relationship between BEST and INFN. I believe this is a unique opportunity for us. It will provide new healthcare solutions that can provide more universal access. Our relationship built on mutual expertise, resources and experience can streamline development as well as healthcare supply. I welcome your comments and hope further discussions will lead to a strong collaboration and relationship. With kind regards, Krishnan Suthanthiran Krishnan Suthanthiran President cc: Giovanni Fiorentini

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MARTE CSN V




2012 4.00 6.00 28.00 5.00 17.00 6.00 66.00

Totali 4.00 6.00 28.00 5.00 17.00 6.00 66.00


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MARTE CSN V



Confronto definitivo fra Ossidi Carburi e Nitruri nell' efficienza delle barriere a corrosione 31-12-2012

Caratterizzazione di film sottili in temperatura, tempo e flusso in condotti 01-06-2012


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MARTE CSN V





INTERNO

1. Contatti scientifici in Italia con gruppi di ricerca LME 1.00

4.00 0.002. M onitoraggio esecuzione disegni, lavorazioni e test di accettazionepresso ditte esterne

3.00

INTERNO

ESTERO 1. 1 conferenza di metallurgia/film sottili 2.00

6.00 0.002. Tests e prove comparative presso CERN e con Jlab 4.00

ESTERO

CONSUMO

1. M ateriali da depositare (Target) 8.00

28.00 0.00

2. Gas puri 3.00

3. Prodotti chimici 1.00

4. M ateriali per crogioli 7.00

5. Gallio, Gallio-indio, Piombo-bismuto 9.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO 1. pompa in PVDF per ricircolo metallo liquido 5.00 5.00 0.00

INVENTARIO

APPARATI

1. Riscaldatori e sistema di termostatazione 5.00

17.00 0.00

2. M ovimentazione automatica 6.00

3. Camera di reazione metallo liquido 6.00

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI 1. Lavorazioni meccaniche 6.00 6.00 0.00

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SPSERVIZI

Totale MARTE Lab. Naz. di Legnaro 66.00


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MARTE CSN V




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MARTE CSN V


Ricercatori


1 Akaberi Nazkhatoon Associato Specializzando CSN V 80

2 Atroshchenko Kostantin Associato Studioso straniero F.A.I. CSN V 50

3 Cherenkova Olga Associato Specializzando CSN V 20

4 Franco Lespinasse Daniel Adrien Associato Specializzando CSN V 80


6 Pastushenko Vlada Associato Specializzando CSN V 100


Tecnologi


1 Pira Cristian Dipendente Assegno di Ricerca CSN V 40


Tecnici


1 Battiste llo Alex Associato tecnico di officina CSN V 50

2 Stivanello Fabrizio Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 50


Annotazioni

Si precisa che i dott. Akaberi, Cherenkova, Lespinasse, Pastushenko, frequentano un master di II livello per il cui accesso è necessaria la laurea specialistica. Sonoinoltre titolari di una borsa di studio con l'Università di Padova.




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MC-INFN CSN V

Resp. Loc.: Lucia Sarchiapone




INTERNO 1. missioni interne 1.00 1.00 0.00

INTERNO

ESTERO

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale MC-INFN Lab. Naz. di Legnaro.DTZ 1.00


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MC-INFN CSN V




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MC-INFN CSN V


Ricercatori



Tecnologi


1 Sarchiapone Lucia Dipendente Assegno di Ricerca CSN V 20


Tecnici



Annotazioni




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NIO2BEAM CSN V

Rapp. Naz.: Marco Cavenago

Rappresentanti nazionali:- Marco Cavenago LNL


Linea di ricerca Ottimizzazione di sorgenti di ioni negativ i ad altissima pervenza (multifascio): codici di estrazione del fascio e sua misura conAllison scanner o (su altra installazione) rivelatori GEM di neutroni


LNL-INFN (viale dell'Universita n. 2, Legnaro, PD) CNR/RFX (v iale Stati Uniti n. 4, Padova)


Acceleratore usato


H- a 60 keV H+ a 80 keV


Strato limite autoconsistente di plasma, con produzione di ioni negativ i sia da superficie sia da volume. Emittanza dei fasci.Sovrapposizzione e repulsione tra fascetti, e disuniformita' nella compensazione di carica spaziale


Sorgenti TRIPS (LNL) e NIO (RFX). Camera di prova M etAlice (LNL). Camera pulita (LNF). ISIS (UK) Per neutroni in prospettiva,SPIDER (RFX)


CNR/RFX

Durata esperimento 3 anni (2009-2011) + 1 prolungamento

Sezioni partecipanti Lab. Naz. di Frascati, Lab. Naz. di Legnaro, M ilano, M ilano Bicocca


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NIO2BEAM CSN V



In K€



LNF 2.00 4.00 10.50 2.00 4.00 18.50 4.00

LNL 2.50 6.00 17.50 2.00 8.00 2.00 38.00

M I 1.50 2.00 4.00 5.00 3.00 15.50

M IB 4.00 6.00 19.00 10.00 39.00

Totali 10.00 18.00 51.00 2.00 25.00 5.00 4.00 111.00 4.00


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NIO2BEAM CSN V



Dall'anno 2011 si e' allargata la portata dell'esperimento, relativo alla fisica di base per le sorgenti di ioni negativi per la produzione di fasci neutri di D (per riscaldamentoplasmi di fusione), allo sviluppo di rivelatori veloci di neutroni con tecniche GEM.

1) Grazie all'entrata di nuove sezioni (MIB e dal 2012 LNF) tale compito ha proceduto speditamente, e dopo le opportune otttimizzazioni con simulazioni, (codice MCNPXe in parte anche con GEANT4), degli spessori ottimali di CH2 (Polietilene) e Alluminio nel catodo, sono state costruite 4 GEM a LNF, e sono gia pronti prototipi per provepresso ?? o ISIS.

2) Il progetto esecutivo della sorgente NIO1 (a cura nostra e di fornitori industriali) e' stato completato nel maggio 2010. Il consorzio RFX ha ottenuto un finanziamentoparziale per tale sorgente. In una prima procedura di richiesta d'offerta del 18 febbraio 2011 si sono ricevuto preventivi con tempi e costi largamente superiori allevalutazioni preliminari delle stesse ditte. Si rende urgente contrattare riduzioni di fornitura e chiarimenti sulle specifiche con le varie industrie, e questa e' la ragioneprincipale della richiesta di prolungamento.

3) Parte dell'elettronica del FES (fast emittance scanner) e' stata collaudata, ma abbiamo ritardi (sulla consegna dell'encoder, ad esempio). L'acquisione si basa su untransient recorder a 8 ch.

4) L'attivita sperimentale presso il test stand MetAlice e' proseguita con successo: abbiamo verifcato due regimi di accopiamento rf-plasma. L'officina LNL ha costruito ilfornetto del Cesio (in forma finale per NIO1) e una sonda di Langmuir; abbiamo anche costruito la relativa elettronica. Le simulazioni procedono di pari passo, edabbiamo anche compiuto progressi nel calcolo della conduttivita' del plasma. La misura della induttanza del plasma (e delle armoniche principalmente 3a, 5a, 6a) e' abuon punto e credo sia una novita' del nostro esperimento.E' stata inoltre costruita e provata una sonda di Langmuir a 4 elettrodi, e le misure preliminare indicano una temperatura di plasma (da 2 a 4 eV) piu' bassa dell'atteso,con conseguente potenziale di plasma oltre i 10 V, ma con code a energie piu' alte

VEDI ALLEGATI1) RELAZIONE DI ATTIVITA2) ref 25 di relazione di attivita'


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NIO2BEAM CSN V



NIO2BEAM 2012 BICOCCA: bGEM, GEM per neutroni termici dimensioni 10x10 e area boronizzata di diametro 5 cm. Pad di geometria adattata (da precisare).Applicazione guida: ESS. Da provare su fasci esistenti (ISIS).

NIO2BEAM 2012 LNF: costruzione GEM

NIO2BEAM 2012 MI: codice PIC autoconsistente per generici plasmi e sorgenti con: ottimizzazione stabilita' solutori non lineari; interfacce generali con librerie numeriche.Tecniche di filtraggio dati per sonde di Langmuir.

NIO2BEAM 2012 LNL: presa dati fornetti Cesio. Plasmi rf con gas puri su MetAlice. Presa dati ed upgrading sonde di Langmuir. Monitoraggio costruzione NIO1 (RFX)presso ditte e/o contrattazioni con le medesime (anche 2 semestre 2011). Collaborazione a installazione NIO1 presso RFX. Disegno e costruzione sistema di matching dipotenza per NIO1.Presa dati FES su TRIPS a LNL.

VEDI ALLEGATI1) RELAZIONE DI ATTIVITA2) ref 25 di relazione di attivita'


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NIO2BEAM CSN V




2009 2.00 5.50 6.00 18.00 6.00 37.50

2010 2.00 5.00 4.00 2.00 19.00 3.00 35.00

2011 5.00 6.00 20.00 28.00 3.00 62.00


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Attivita’ dell’esperimento NIO2BEAM (2009/2012) dal 15 luglio 2010 al 14 luglio 2011

N.B: Un elenco delle pubblicazioni recenti relativeall’esperimento NIO2BEAM e collaborazioni e’ inclusonella bibliografia finale [1–36]

L’esperimento NIO2BEAM rientra nella tematica dellosviluppo di sorgenti di ioni H- (e in prospettiva D-) dialta corrente[37, 38], che sono un ingrediente fondamen-tale dei Neutral Beam Injectors (NBI) [39, 40] previstiper il progetto ITER. L’ esperimento NIO2BEAM sipropone 1) di sviluppare idonei modelli e codici di es-trazione del fascio di H−, 2) di preparare un misuratoredi emittanza (vedi sezione II), atto a verificare le simu-lazioni sia con detti codici sia con i codici esistenti (adat-tati dalle sorgenti positive); tale misuratore puo’ a suavolta venire provato con la sorgente TRIPS[41] installatapresso gli LNL; 3) di determinare nella banda 0.5-20 MHzquale sia la radiofrequenza piu’ vantaggiosa per tali sor-genti (ed eventuali effetti sull’estrazione), considerandoanche l’adattamento al carico variabile del plasma. Inparallelo all’esperimento NIO2BEAM, stiamo iniziandocostruzione di una sorgente di prova per soli ioni H- chia-mata NIO1, presso RFX (Padova), in collaborazione conil gruppo di NIO2BEAM (sezione 4). In sezione 5 discu-tiamo brevemente l’attivita della sezione MIB che si ag-grega, consistente nel prototipo di un rivelatore a triplaGEM per monitoraggio di neutroni veloci per SPIDER.

I. SIMULAZIONI DI FASCI INTENSI E CARICASPAZIALE

Rimandando alle relazioni precendenti per lo sviluppodel codice BYPO (2D) e dei modelli fluidi dellostrato limite (inglese ’sheath’, spesso preceduto da un’presheath’) tra plasma e fascio, si accenna qui ai nuovisviluppi nell’ultimo anno.

FIG. 1: Sensitivity analisys performed with the BYPO code:beam divergence angle vs the ratio Rj between electron andion current. The beam divergence typically increases as theelectron current increases. Figure 6 in ref [32]

FIG. 2: Map of the H+2 ion density n2, normalized so that

incoming beam density nb is one for x < a and zero elsewhere;to enhance graph visibility, we plot the decimal log of n2, witha minimum displayed n2 of 0.001. From Ref [? ]

FIG. 3: Plots of end potential uh = u(zh, 0) vs PA poten-tial uPA; also shown current of H+

2 crossing z = 0 plane (yextension= 1m). From Ref [? ]

Per prima cosa, il codice BYPO e’ stato applicato astudi comparativi su SPIDER, principalmente per veri-ficare la perturbazioni indotta dalla carica spaziale deglielettroni coestratti al fascio di ioni negativi. I risultatisono riassunti in Fig. 1 [32].

Inoltre il modello della compensazione di caricaspaziale (SCC) inserito in BYPO e’ stato verificato conmodelli con maggiore risoluzione della zona dopo lagriglia di post accelerazione del fascio; sono stati effet-tuati studi sia con modelli fluidi-diffusivi con soluzionetramite elementi finiti [29] (vedi fig 2 e 3) sia simulazionicon metodi Monte Carlo [34] (vedi fig 4). In tutti questimodelli, siamo passati dalla tradizionale descrizione dellaSCC [58, 84, 85], tramite un puro equilibrio radiale (sep-

FIG. 4: Map of potential u = φ from Monte Carlo simulationwith finite element Poisson solver for a negative beam and itsSCC; note the very small residual repelling potential and thequalitative agreement with figs 2 and 3

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FIG. 5: Electron ray tracing in BYPO18 for a moderate de-flection field (magnet remanence Br =0.48 T) : starting po-sition is critical, and must be near to the sheath, since onlycollisions may account for electrons transport inside plasma

FIG. 6: Example of ’characteristic orbits’ for electrons in thecombined action of a constant Bx field and a progressivelyincreasing extraction Ez; p is normalized deviation of vy fromdrift velocity vD

y ; from Ref. [25]

pur con instabilita’) alla considerazione di modelli 2D,evidenziando la corrente di H2+ che viene risucchiatanella zona accelerazione: in pratica tale fenomeno nondesta preoccupazione anche perche puo’ essere control-lato con un opportuno elettrodo detto repeller (REP).

Un terzo sviluppo e’ stato il completamentodell’equazione (integrodiffenziali) di trasporto 1D[62] degli ioni H- ed elettroni (nelle zone presheath esheath, con magnetizzazione puramente perpendicolare,vedi simulazione con BYPO in fig 5) con un termine diricircolo degli ioni, come risultante dall’integrazione delleequazioni cinetiche (6D) sulle orbite caratteristiche [24],vedi fig 6. Parallelamente, in alcuni casi semplificati,si e’ mostrato che l’equazione di trasporto puo’ essererisolta [24], notando cosi l’importanza dei termini diricircolo per una valutazione quantitativa della correntedi elettroni ed H- strappata dal campo di estrazione al

FIG. 7: Ion beam from a cylindrical emitter with the initialconvergence progressively balanced by the space charge, andan analytically computed electrode shape ( (analytical intiallyconverging beam solution with space charge repulsion); green= field lines; red=ion orbit; color scale = equipotentials; byselecting an equipotential, we can construct an ideal diodewith a desired anode convergence, before the anode lens cor-rection; presented at Bari CCNB, 20 May 2011

TABLE I: Beam parameters for scanner specifications

Units NIO1 TRIPS

Beam ion H− H+

Energy eVb keV 60 80

Current Ib mA 130 50

Power density MW/m2 20.3 22.6

Beam dimension mm ±40 ±40

Beam divergence mrad ±40 ±130

Power (CW) kW 7.8 4.0

plasma. Insieme ai risultati gia noti per magnetizzazioninon puramente perpendicolare [82] tali informazionisono necessarie per meglio precisare le condizioni inizialinei codici di simulazione (fig 5).

Da ultimo, il semplice emittore sferico (cilindrico in ef-fetti) e’ stato risolto tenendo conto della carica spazialecon ottima approssimazione (vedi fig 7). Anche qui con-tiamo di integrare tali risultati nella stima delle relazionitra perveanza e divergenza di un fascio [83].

II. SVILUPPO DEL MISURATORE DIEMITTANZA

Rimandando alla relazione per una dettagliata anal-isi del misuratore di emittanza, riproduciamo qui iparametri di utilizzo e di disegno del nostro FES (FastEmittance Scanner) per le sorgenti NIO1 e TRIPS nelletabelle I e II. Gli scanner di emittanza di tipo Allison(vedi fig ) usano due fenditure su una sola base con unasola movimentazione meccanica, cosicche’ il tempo (diocclusione del fascio) richiesto per una misura puo essere

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FIG. 8: Typical scheme of an Allison meter measuring head, of height H; secondary emission suppression is used; electrodeparameters described in the text.

ridotto a 2 s. Dunque la posizione traversa x e’ scansitameccanicamente; al contrario la divergenza dx/dz ≡ x′

del fascio e’ scansita elettronicacmente, il che limital’energia massima del fascio misurabile all’ordine di 100keV, con gli attuali amplificatori; x′ e’ proporzionale allatensione Vd(t). Siccome il misuratore di corrente I(t) e’una sola Faraday cup nominalmente a 50 ohm (e non dauna arpa di fili) possiamo applicare facilmente la soppres-sione delgli elettroni secondari; inoltre necessita un solo

FIG. 9: FES 3D view; note the water cooling manifold andthe actuator

FIG. 10: The FES measure box. Note the beam shield.

convertitore di corrente/tensione, ma con ampia bandapassante (30 MHz) e moderato guadagno G di transcon-duttanza (diciamo ×106 V/A): VI = GI.

Il sistema di controllo include pricipalmente: la movi-mentazione della testa con le fasi accelerazione (da 0 a 0.2m/s), attraversamento fascio (300 o 400 ms), inversionedel moto, riattraversamento fascio, decelerazione. Du-

TABLE II: FES design parameters

Units NIO1 TRIPS FES

g mm 8 8 8

D mm 100 100 100

δ mm 5 5 5

s mm 0.05 0.05 0.05

VM kV ±0.43 ±1.85 ±2

x′M mrad ±40 ±130 ±145

θd mrad ±0.5 ±0.5 ±0.5

Slew rate V/μs 300 300 300

vh m/s 0.3 0.3 0.3

f bandwidth MHz 31 23.3 35

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FIG. 11: Acquisition electronics test; a 128 MW/ch, 8 chdigitizer used; data are transferred from digitizer to displayworkstation

rante l’attraversamento del fascio la tensione Vd(t) vieneapplicata alle placche deflettrici come onda triangolaresimmetrica frequenza circa 16 kHz. Il sistema di inter-lock deve fermare la sorgente in caso di arresto della testanel fascio; l’ eccessiva focalizzazione dovrebbe anche es-sere evitata per non disallineare o decalibare il detector.

Uno schema a blocchi dell’elettronica era rappresen-tato nella figura 10 della relazione per l’anno 2010. Sinoti la possibilita’ di misura veloci (¡0.5 s) e lente (5 s),a seconda della potenza effettiva del fascio e della ac-curatezza richiesta (risoluzione iniziale da 100 pA a 10nA, 18 bit, banda passante 30 MHz). La velocita mas-sima della testa di misura (mostrata in fig 10) e’ circa 30cm/s.

Il sistema di acquisizione include la misura di x(t) conopportuno encoder, alla misura di Vd mediante un segnaledi monitor V (t) = Vd/200 generato dallo stesso amplifi-catore di segnale e ovviamente I(t). Acquiste le traccesincronizzate x(t) V (t) ed I(t) per un lungo transiente,l’analisi consiste nell’eliminazione di t, con gli oppor-tuni algoritmi per filtrare x e V (fortemente sovracam-pionate) e dunque nella formazione del grafico I(x, x′).Una possibile verifica del funzionamento della procedurae’ Ib =

∫dx dx′ I(x, x′)/(4c1sθd), dove c ∼= 1 e’ un fat-

tore geometrico. Il registratore di transiente (Elsys c/oSelint) ha superato i test di accettazione (Maggio 2011,vedi fig 11) e puo essere schematizzato un server Linuxcollegato con una LAN veloce (1 GB/s) ad un ’client’ chepuo essere una applicazione Windows o preferibilmenteil programma di analisi su una workstation Linux. Abbi-amo previsto due schede con 4 ingressi ciascuna, sperandodi poter acquisire il riattraversamento del fascio sulla sec-onda scheda con opportuno software.

La disponibilita’ di 4 ingressi per 3 segnali rende possi-bile una elegante (e generale) soluzione al problema delladinamica di segnale, che vale la pena di esporre. Perfissare le idee supponiamo di avere un fascio di 100 mafocalizzato su 2 cm con ±30 mrad di divergenza; la cor-rente (massima) registrata sulla Farardy cup e’ c18.3μA;dunque con un guadagno fisso G = 106 V/A potremmo

FIG. 12: A basic scheme of plasma matching (without trans-formers). Reactive power between CA and L1 is large; R1 isthe equivalent resistance of all losses in the ion source.

contenere il segnale VI nella range d’ingresso [−2,+8] Vsu diciamo il canale A3 (e’ sempre consigliabile misurarein un intorno dello zero [49]). Considerando 0.05 mV ilminimo segnale rivelabile sopra il rumore ne risulta unarisoluzione analogica di 50 pA, molto gradita nelle mis-ure dell’alone. Ora il registratore ha 14 bit, dunque larisoluzione del canale A1 sarebbe 2.5 mV, che non sfuttatale segnale. Collegando in parellelo il canale A4 im-postato sulla range [−0.1, 0.1]V risulta una risoluzionedi 0.025 mV, ben sufficiente a ricostruire l’alone (ovvi-amente A4 sara saturato quando lo scanner passa nelcentro del fascio). Questa soluzione evita l’uso di ampli-ficatori logaritmici o a guadagno variabile, problematiciper una banda di 30 Mhz, ma va ovviamente verificatain condizioni reali. Bisogna notare che lo stesso prob-lema della dinamica si pone nella diagnostica di fasci rarida sorgenti ECR; la possibilita di sovrapporre due traccea diverso guadagno e’ stata gia dimostrata [? ], anchecon la piu laboriosa sincronizzazione via software delledue tracce (gli oscillopi particamente disponibili eranoall’epoca a 8 bit e soli due canali).

Una ulteriore cautela sperimentale e’ porre il conver-titore I/V il piu’ vicino possibile alla Faraday cup, onderidurre gli effetti capacitivi non compensati del cavo dicollegamento; con una modifica di disegno abbiamo pre-disposto un alloggiamento vicino alla testa di misura.

In conclusione, lo schema a blocchi, l’incorporazionedi strumenti commerciali e le soluzioni usate rendonol’architettura del FES estremamente efficiente e capacedi sfruttare le prevedibili evoluzioni dell’arte elettronica.

III. PLASMI IN SORGENTI ARADIOFREQUENZA

La sorgente NIO1 mira a lavorare con frequenza f = 2MHz con potenza rf fino a circa 2 kW, con possibilita’ diprove a bassa potenza nella banda da 1 a 60 MHz, a sec-onda della disponibilita di adeguati amplificatori e sca-tole di adattamento (matching box). La figura 12 mostrauno schema di principio, in cui la ’matching box’ e’ sem-plicemente costituita da due condensatori. La strut-tura effettivamente gia’ installata sul test stand MetAl-ice (vedi fig 13) include anche sistemi di compensazionedell’impedenza variabile del plasma.

Esistono vari livelli di modellizzazione del plasma rf,

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FIG. 13: A scheme of the test installation

FIG. 14: Preliminary simulation of plasma temperature and’pseudo-flux-lines’ of rf for the geometry of MetAlice test-stand: here u = A · ϑ the azimuthal component of the vectorpotential is a complex quantity (a phasor).

con riscaldamento del tipo ICP (Inductively CoupledPlasma), cioe’ con una bobina rf, ma senza elettrodinel plasma: un nuovo risultato, ottenuto col codice’rf2met0’ (rf applied to MetAlice v 0) e’ mostrato infigura 14. Tale codice migliora il procedente ’rftest12’perche’: 1) il calcolo del solenoide e dei multipoli sonoinclusi nell’applicazione; 2) i vari modelli della condut-tivita’ del plasma possono essere cambiati; 3) sono pre-viste fino a due bobine, ciascuna con un numero arbi-trario di spire [per confronto con ’rf2test12’ vedi la prece-

FIG. 15: Some relevant cross section for e−

dente relazione, fig 11, dove le equazioni (voltaggio in-dotto, corrente) per le cinque spire disegnate dovevanoessere inserite manualment nello script]; 4) una migloreinterazione col sottostante livello software (Comsol 3.5,TM).

Come introduzione al problema, da affrontare poi an-che con tecniche PIC, Monte Carlo, e/o ’ray-tracing’[20] econsiderando il trasporto degli ioni molecolari dell’H, in-iziamo col piu semplice modello fluido (es codice rftest12,o modello 1 in rf2met0) pensato per gas nobili di tipicouso industriale (Argon), che considera tre variabili dicampo: la densita’ elettronica ne(r, z) , la temperaturaTe(r, z) dove r e z sono coordinate cilindriche, ed ipotenziali eletttromagnetici φ(r, z)eiωt e Aϑ(r, z)eiωt; sia< σ > la conduttivita’ (complessa) del plasma medi-ata su un periodo rf, trascurando per ora ogni effettonon-locale. Se assumiamo che la densita’ del plasma siasufficiente a schermare il campo elettrostatico, possiamoconsiderare φ ∼= 0, il riscaldamento avviene tramite Aϑ el’accoppiamento e’ detto induttivo (modo H); altrimentiabbiamo un cosiddetto accoppiamento capacitivo (modoE), nonostante l’assenza di elettrodi. Con le ipotesi

ω < ν < ωc (1)

dove νm(ne, Te) e’ la frequenza di collisione degli elettroni(vedi fig 15), ω = 2πf e la frequenza di ciclotrone e’

ωc = e√

< B2 >/me (2)

(includendo in B i campi magnetici sia statici che dovutialla rf ed indicando con < . > la media su periodo rf), laconduttivita’ del plasma[74] e’ approssimatile semplice-mente con un modello locale come[75]

< σ >=nee

2

me

√ν2 + ω2

c

(1 − iων

ν2 + ω2c

)(3)

Tale conduttivita’ corrisponde ad un effetto pelle col-lisionale. A frequenze piu’ alte (dell’ordine di 10 MHz)fenomeni di riscaldamento anomalo (non lineare e/o non

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locale) possono essere importanti; per nominarne al-cuni: l’aumento non lineare dello spessore dell’effettopelle (diminuzione del riscaldamento), il riscaldamentostocastico (dovuto non alle collisioni, ma al movimentodell’elettrone attraverso regioni di campo non uniforme),ed la riemissione di radiofrequenza in determinate con-dizioni di fase. La conduttivita’ e permeabilita dei ma-teriali costruttivi (rame, acciaio, ferriti, allumina) vieneconsiderata (per ora) costante, come la densita’ di gas ng,e deve ovviamente essere calcolata come un importanteconsumo di rf.

La densita’ si ottiene bilanciando la produzione di ioni(che dipende anche da ng e Te) con la diffusione verso lepareti

div Γe = νiz(Te)neng (4)

dove νiz e’ il rate di ionizzazione H2 + e → H+2 + 2e e Γe

il flusso di elettroni

Γe = −D grad{ne + |B|2/(4Teμ0)} (5)

dove D e’ il coefficiente di diffusione. In effetti con-siderando esiste una percentuale (tipicamente il 10 %)di molecole dissociate in H0, bisognerebbe pesare effettoe le dissociazioni H2 + e → H+

2 + 2e in ng e νiz.Nel modello in questione la temperatura del plasma e’

ottenuta bilanciando il riscaldamento ohmico con la dif-fusione e il lavoro di ionizzazione Ec per coppia e/ionecreate in funzione Te(una somma dell’energia persa ineccitazioni non ionizzanti con la media dei potenziali diionizzazione delle varie specie molecolari coinvolte[76–79]). Le specie da considerare sono H2, H, H+

2 nelcaso dell’idrogeno, O2 ed N2 e frammenti nel caso diutilizzo di aria come gas di lavoro. In parole la pro-duzione del plasma in questo modello avviene per ac-cumulo dell’energia depositata dal riscaldamento ohmicoin moltissimi periodi: per le collisioni, la distribuzionein energia degli elettroni nd/dE (acronimo inglese in-glese EEDF) rimane maxwelliana, Te raggiunge circa 4eV, dunque le code un po’ sopra i 15.4 eV provvedonoall’ionizzazione del H2, cosicche’ si forma un plasma se ilconfinamento (di energia e di particelle) risulta adeguato.

Il rendimento del riscaldamento ICP (definito come ilrapporto tra il riscaldamento e la potenza complessivaapplicata alla bobina, che include il riscaldamento dellebobina e della struttura metallica, in perfetta analogiacon il fornetto ad induzione precedentemente sviluppatoper sorgenti ECR [81]) risulta basso a causa di effetti nonlineari del campo magnetico rf e cresce con la lunghezzadella bobina negli esempi studiati in dettaglio.

In collaborazione con RFX[62] (ed altre istituzioni eduniversita’ collegate: CNR Bari, Univ. Bari) stiamo an-che criticamente raccogliendo (e completando ove stretta-mente necessario) un database di collisioni molecolari (informato elettronico, eøcome macro eseguibili[55]) basatosoprattutto sulle piu’ recenti rassegne[63–69] Alcune sig-nificative incertezze su determinate reazioni (come

H− + H2 → H− + H+2 + e (6)

FIG. 16: The acceleration of e− for particular parameterchoices in plasma pre-glow fields; note only vacuum cham-ber radius prevent attainment of energies over 100 eV. Thisfact suggest the use of larger chamber, independently from theusual pressure scaling

con energia del proiettile H− tra 10 e 60 keV) sono stateoperativamente definite. Nell’esempio citato si vorreb-bero conoscere separatamente anche i canali in cui H−

si frammenta: purtroppo spesso vengono citati valori incui piu’ canali di uscita sono inglobati. Il database sipuo’ dunque dividere grosso modo in due sezioni: fascioestratto Eb > 1 kV; bassa energia Eb < 20 eV utile perla modellistica del plasma di sorgente.

Accelerazione non collisionale

La figura 16 riassume un semplice modello a singolaparticella, molto piu’ dettagliato della eq. 3: si notiche il campo elettrico (formula in figura) nel vuoto devecrescere con il raggio r; il modello e’ strettamente validosolo per ν � omega (all’incirca p � 1 Pa). Dunqueper condizioni iniziali tali per cui r cresce l’accelerazionecresce senza limiti fuorche’ l’impatto sulla ceramica checostituisce la camera da vuoto. La media per tutte le con-dizioni iniziali (e l’approssimazione della soluzione ana-litica esatta del moto, che qui omettiamo per semplicita’)ci permettono di ottenere una conduttivita del plasma;a differenza dell’ eq. 5, la conduttivita non dimunuiscemonotonicamente con ωc ed i ruoli del campo magneticorf e del campo magnetico statico appaiono distinti emeglio precisati.

Per accennare ai possibili sviluppi pratici da indagare:1)condizioni per cui l’accelerazione non collisionale riescead elevare l’energia cinetica di alcuni elettroni sopra i 20eV in pochi cicli facilitano l’accensione del plasma (questofavorirebbe diametri piu’ larghi della camera di plasma,attualmente molto limitata a 60 mm) 2) la densita delgas (tra l’altro ridotta dal pompaggio ionico esercitatodal plasma) origine principale della frequenza di colli-sione non costituirebbe la sola causa del trasferimento di

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FIG. 17: Note Rogosky coil (a current pickup) inside the lowpower matching box; voltage pickups (resistive dividers) arepalced over the coil

FIG. 18: A drawing of a Cesium oven-regulator compatiblewith MetAlice (with adapters) and with NIO1

energia al plasma, facilitando la riduzione della pressionedi lavoro specificata per le sorgenti per NBI; 2) gli svan-taggi di campi magnetici statici sono molto meno con-sistenti di quanto visto nell’eq (3). E’ evidente l’utilita’dell’installazione MetAlice per prime verifche (vedi anchedopo).

’The matching boxes’

Passando dalla bobina rf all’intero circuito, si no-tano almeno due stati di funzionamento. All’innescodel plasma (vedi figura 17), l’induttanza della bobinadiminuisce da L1 a Lp

1 per effetto del diamagnetismo delplasma; inoltre la resistenza equivalente aumenta da R1

(dovuta alle perdite nei conduttori ed alle correnti in-dotte nelle parti metalliche vicine) a Rp

1 (che include ilriscaldamento del plasma). La frequenza (angolare) dirisonanza ωr e’ circa

ω2r =

1L1CA

+1

L1CB(7)

FIG. 19: Photo of Cs oven (upside down) during vacuum testsand its two zone controller

FIG. 20: The four wire differential Langmuir probe

mentre l’impedenza presentata sull’uscitadell’amplificatore Za (che deve essere intorno a 50Ohm per un buon funzionamento dell’amplificatore)dipende da R1, C1 e C2. In teoria ωr e Za varianosensibilmente con la densita’ del plasma. Gli esperimentimostrati sono a frequenza fissa f = 1.82 MHz, concapacita’ fisse, CA = 4.8 nF, CB = 12.7 nF (o adattaticon variazioni costruttive, figura 17), e a bassa potenza(anche 200 W medi o meno), visto che la larghezza dellarisonanza risulta di circa 100 kHZ. La perturbazionedovuta al riscaldamento dei cavi impiegati (RG213o RG17/U) era significativa, anche se controllabile abassa potenza. L’uso comunque di cavi con dielettricospiralato (tipo HELIAX 450) raffreddati ad aria sembrasoddisfacente a bassa potenza e per brevi durate diesperimento. Nell’attivita del prossimo anno si prevedela costruzione e l’uso di brevi linee raffreddate noncoassiali, compatibili anche con NIO1, con uno disegnobasato anche sulla conoscenza della reattanza del plasmaacquisita finora. Per contro, non si e’ evidenziato perora un riscaldamento delle ferriti usate per formare ilcampo magnetico ancorche a bassa potenza effettiva.

La misura della corrente e voltaggio effettivamente pre-senti sulla bobina (di ovvio interesse sperimentale perun eventuale controllo dello stato del plasma) e’ affettada molte difficolta’, perche’ la sonda viene disturbata daeffetti di induzione (e ovviamente deve prelevare pocopotenza dal circuito) e lo spazio disponibile per le sondee’ limitato. Per il monitoraggio dell’esperimento, la ten-

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FIG. 21: The faraday cage and the containing 60 mm diame-ter glass jar dissambled

FIG. 22: The six turn rf coil plasma test (above: with coverremoved, left corner with cover in place.

sione applicata sulle bobine viene misurata con dei par-titori resistivi calibrati ad ogni ri-assemblaggio. UnaRogowski coil (fig 17) preliminarmente calibrata con unsemplice generatore di segnali ha dato risultati soddis-facenti per la misura della corrente.

Apparati e esperimenti prima meta’ 2011

Il fornetto del Cesio, costruito dalla officina MeccanicaLNL insieme all’attacco per la Langmuir probe, compat-ibile sia con NIO1 sia con MetAlice, e’ stato dotato diun controllore di temparatura a due zone (vedi fig 18) edi opporutno isolamento termico. Le prove in vuoto suMetAlice (ovviamente senza carica di Cs) hanno eviden-ziato una buona stabilita’ di temperature ed un modestodegassamento.

Abbiamo costruito una Langmuir differenziale a 4 elet-trodi (fig 20) con relativo trasduttore. Inoltre il fascioestratto viene ora fermato da una faraday cup polariz-zabile a +100 V (in questo modo possiamo estrarre e

FIG. 23: A webcam picture of the plasma corresponding toLangmuir data analysis: plasma coupled power estimated 50W (forward 400 W, backward 9 W, rest is dissipated in match-ing load and cables; pressure 5 Pa, gas: filtered air; Langmuirvoltage scan -5 to 28 V, solenoid current 4 A, hexapole field10 G at window, extraction voltage zero,

FIG. 24: Preliminary analysis of EEDF dn/dE vs electronenergy E from Langmuir probe data analysis; note large tail.Moreover < E >= 3.9 eV, plasma potential Vpl = 8.8 V andne = 5.1 × 10−16 m−3.

misurare gli ioni negativi senza mettere a potenziale lasorgente, con ovvi vantaggi pratici). La Faraday cage e lacampana da vuoto come pure filtro magnetico per gli elet-troni (fig 21, 22) sono rimasti per ora rimasto immutatati(e molto semplici); un involucro circonda l’apparato, cos-icche’ l’osservazione e’ possibile solo tramite webcam dialta qualita’ (vedi fig 23); installate una; previste tre.

Al trasduttore della sonda di Langmuir applichiamodue ingressi: 1) una onda sinusoidale Va 10 kHz, 1 Vppche serve a perturbare il voltaggio della sonda: 2) unarampa triangolare Vb di voltaggio, da -5 a +28 V in duesecondi. Il voltaggio presente sui due rami della sonda(ciascuno con due fili) e’ rispettivamente Va ± Vb. Talerampa e’ possibile anche grazie al prestito temporaneodi un alimentatore 0-33V di un fornetto ECR (corte-sia M.Sattin, A. Galata, LNL) con l’adeguata velocita

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FIG. 25: The extractor used in the experiments consists ofthree electrodes, the plasma grid (PG), the extraction grid(EG) and the acceleration grid (AG). The electrodes have anextraction aperture. A pair of magnets that create a weakmagnetic field near the PG is located in the EG.

di salita. Il modello 0-50 V necessario per le misure finalie’ indicato nell’EC2. Il trasduttore fornisce quattro seg-nali di monitor che possono essere registrati su un Digi-tal Sampling Oscilloscope DSO (precedetemente finanzi-ato per le misure rf) con 1 mione di punti per traccia;purtroppo un altro oscilloscopio (pure in prestito breve,con USB non operativa) risulta necessario per il monitor-aggio rf. I dati vengono scaricati dal DSO tramite USB(80 Mbyte per misura, 30 secondi circa).

L’analisi off-line di tali dati (vedi figura 24 per il set6 del 08/07/11) ha evidenziato un modesto potenziale diplasma Vpl = 8.8 eV. L’energia Ee degli elettroni raccoltidalla sonda scansita come Ee > E con il taglio E variabilegrosso modo E = Vpl − Vb(t); dunque il nostro apparatofornisce dn/dE per E fino a 12 eV (cioe’ circa 8.8− (−5)). Fino a 12 eV notiamo una robusta coda di elettroni(figura 23); osservazioni fino a 20 eV sarebbe oltremododesiderabili.

I risutltati estremamenti soddisfacenti ottenuti con laLangmuir probe motivano fortemente: 1) aggiungere lamovimantazione; eventualmente un secondo asse piu’ vi-cino al plasma; 2) ampliare la dinamica di voltaggio Vb

(ora da -5 a + 28 V; previsto da -15 a 35 V ); 3) pro-duzione di alcune (due) copie della sonda e del trasdut-tore con miglioramenti costruttivi e circuitali (omessi quiper brevita’).

Le simulazioni PIC

Nelle simulazioni PIC, notoriamente piu’ onerose intermini di tempo macchina e relativi costi di un mod-ello fluido (o anche semifluido), consideriamo dapprimauna geometria corrispondentemente piu’ semplice, e didimensioni e/o densita minori (vedi figure 25 e 26). Unaltro vantaggio delle simulazioni fluide e’ la maggioretrasparenza di programmi commerciali di multifisica che

FIG. 26: Region close to the extraction opening modeled witha 2D slab geometry. The x axis is taken to be parallel to thedirection of the H- beam extracted from the aperture, whilethe y axis is parallel to the PG.

FIG. 27: Scheme of NIO1 source: horizontal section (solidlines) and major connections not in section plane (dashed)

possono validamente sostituire le piu’ noiose parti dellascrittura di un codice. Il reperimento di strumenti sim-ili per le tecniche PIC (o il loro adattmento) costituiscedunque un ulteriore filone di sviluppo.

D’altra parte va ricordato i codici PIC (una voltarispettate le condizioni di discretizzazione) sono stabilie privi dei problemi di falsa convergenza che affligono icodici fluidi non lineari. Tali considerazioni corroboranouna strategia basati sul confronto tra codici PIC e mod-elli fluidi, oltreche sui dati sperimentali

NIO1

Ripetiamo una descrizione sintetica della sorgenteNIO1, rimandando per un aggiornamento tecnico ad unrecente lavore [25]. La sorgente NIO1 (fig. 27-32) prevedel’estrazione di 9 fascetti fino a 15 mA l’uno, con un accel-eratore configurato a triodo, con una griglia di plasma o

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FIG. 28: NIO1 global setup (from mechanical drawings): the emittance meter flanges are CF250, the pump flange are CF200;accelerator insulator are sealed by O-ring; support not shown

FIG. 29: Final conceptual drawing of NIO1; note the longercoil, the repeller electrode and the demountable cover.

FIG. 30: Rf coil assembly external view (from mechanicaldrawings): there two air cooling circuits, one for ceramic (AlNor Al2O3) window, the other for hard ferrite permanent mag-nets. Note the holes for the calibrated bolt to seal this assemblybetween the front and rear multipole assembly.

FIG. 31: The NIO1 magnetic bottle

FIG. 32: Current flow in BP and PG electrode, voltage dropand produced field at I = 500 A

sorgente (detta plasma grid, PG, a -60 kV), una griglia diestrazione (detta EG, a -52 kV) e una griglia di acceler-azione (detta PA, da 0 a 100 V rispetto a massa). La sor-gente NIO1 ambisce a riprodurre su scala ridotta moltedelle soluzioni tecniche prescritte o dibattute per sorgentipiu grandi, ad iniziare da SPIDER; l’uso e’ pero limitatoall’idrogeno (A=1). Per ragioni finanziarie e di proce-dure di RFX, la stesura dei disegni esecutivi ha potutoessere iniziata solo in luglio 2009. Nel frattempo sonointervenuti due importanti perfezionamenti al disegno di

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riferimento del marzo 2008: 1) la bobina rf prevede 7e non 3 spire, come motivato dal codice di simulazionerftest12 e da alcuni esperimenti con modelli di bobine rf(vedi in seguito sezione III); 2) si e’ aggiunto un elettrodoopzionale al triodo di accelerazione, detto repeller, per unmiglior controllo della compensazione di carica spaziale(vedi sezione I).

Nell’ Aprile 2010, dopo una intensa revisione, si sonocompletati i disegni esecutivi di tutto il complesso NIO1(figure 27 e 28), insieme alla costruzione delle camereda vuoto piu’ massicce. Una sola pompa turbomoleco-lare da 2000 l/s dovrebbe essere sufficiente a mantenereuna pressione fino ad minimo di 0.001 Pa nelle cameredi propagazione del fascio, dove abbiamo un totale di 6aperture laterali CF200 disponibili per pompe, o altro, equattro aperture CF250 per posizionare il misuratori diemittanza FES; una riduzione finale CF350/CF200 per-mette di usare calorimetri (ossia beam dump) di variedimensioni.

Dopo il progetto esecutivo della sorgente NIO1 comple-tato nel maggio 2010 e le stime preliminari di costo rice-vute dalle ditte abbastanza favorevoli, il Consorzio RFXha ottenuto un finanziamento dalla Fondazione CRPD.Purtroppo a seguito della richiesta d’offerta del 18 feb-braio 2011 (a cura di RFX con il supporto tecnico diNIO2BEAM come previsto) abbiamo ricevuto preventivicon tempi e/o costi troppo onerosi. Si rende urgente con-trattare riduzioni di fornitura e chiarimenti sulle speci-fiche con le varie industrie, e questa la ragione princi-pale della richiesta di prolungamento del presente esper-imento.

Di particolare interesse e’ l’assemblaggio della bobina,necessariamente piu’ sperimentale rispetto alla sorgente,ma comunque gia’ integrato nel presente disegno esec-utivo (figura 30). Il raffredamento della finestra rf e’particolarmente difficile, visto che i rischi connessi conuna camicia di acqua ([49] SNS, Oak Ridge) sono statigiudicati insostenibili nel nostro primo prototipo; il raf-freddamento ad aria e’ limitato a qualche centinaio di W.D’altra parte un riscaldamento in esercizio fino a 60 gradipotrebbe essere perfino utile per ridurre l’accumulo delCesio su detta ceramica. Per evitare flessioni, la ceram-ica e’ libera di espandersi assialmente, grazie ad alcunerondelle elastiche (coniche o di Belleville) sotto i bulloniche fissano il multpolo posteriore, la finestra al nultipoloanteriore (tunuta in Viton). Il raffreddamento delle fer-rite sempre ad aria sembra meno problematico. D’ultimola bobina rf avvolta da un tubo di rame diametro 8 mmpiu 0.8 mm d’isolamento e’ ovviamente raffreddata adacqua.

Un’altra parte da prototipare separatamente e’ il for-netto del cesio (figura 18 e 19); secondo l’opinione dom-inante, il cesio serve solo sulla parete della griglia PG(Plasma grid), o nelle sue vicinanze, dove cede elettroniall’idrogeno formando H−, ed e’ inutile o dannoso al-trove; in particolare sugli elettrodi acceleranti. Il con-trollo del cesio e’ fondamentale per impulsi di lunga du-rata, e praticamente difficile, come riconosciuto dalla co-

munita’ internazionale. Si noti che alla piu’ sempliceiniezione posteriore abbiamo preferito l’iniezione lateralevicino alla griglia PG, il che richiede di mantentere il tubodi iniezione piu’ caldo (Tt = 450 K) delle altre parti delfornetto per evitare ritardi nel flusso del od occlusioni.Il disegno di NIO1 provvede solo un tubo con un buonisolamento termico ed un idoneo atttacco. Il fornetto dacollegare deve provvedere a: 1) riscaldare il tubo; regolareil flusso di Cesio; per tale ragione il serbatoio deve esseremantenuto ad una temperatura regolabile Ts ≥ Tt − 20Kcon una precisione di 1 K. Una camicia di riscaldamento,completamente coperta da una camicia di isolamento ter-mico sono dunque necessarie. Delle valvole permettonola rimozione del serbatoio verso un atmosfera controllata.La costruzione di alcune parti meccaniche e’ gia iniziatapresso l’officina LNL; la messa a punto dei vari aspettisara’ probabilmente molto laboriosa.

Il disegno della bottiglia di confimento magnetico(figura 31 e 32) non presenta variazioni rilevanti nel dis-egno esecutivo, che conferma molte delle flessibilita’ deldiesgno originale. Negli elettrodi di sorgenti PG e BP(bias plate) e possibile far passare una corrente (figura32) e scaldare l’eletrodo con un fluido termoregolatore(aria calda). A passanti standard a saldare si e’ infinepreferito l’uso di boccole di macor con tenute da vuotoin Kalrez in considerazione delle dilatazioni previste.

L’allineamento della colonna accelerante viene ot-tenuto sul diametro esterno degli elettrodi con piani diappoggio e spine, per considerazione pratiche sulle ce-ramiche isolanti.

Da ultimo va ricordato la stretta relazione tra alcunesoluzione progettuali (come il ritrono della corrente, ilmoderato utilizzo di shermi ferromagnetici) di NIO1 equelle di SPIDER (vedi anche dopo).

FIG. 33: Artist view of the SPIDER beam dump

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RIVELATORE A TRIPLA-GEM

L’attivita’ consiste nella realizzazione e nella prova diun rivelatore tripla-GEM per neutroni di 2.5 MeV dautilizzare come diagnostica di fascio di deuterio; utentifinali possono essere la sorgente SPIDER (vedi in se-guito) o la diagnostica di reattori a fusione. Un disegnoschematico della sorgente SPIDER (40 A di D-, 100 kV)in costruzione presso RFX (Padova) supportata dal pro-getto ITER come primo elemento del complesso gia notocome NBTF (Neutral Beam Test Facility) ed ora chiam-ato PRIMA (Padova Research ) e’ mostrato in figura 33.Si noti il calorimetro finale, che agisce da ”beam dump”e ha forma a V per per distruibuire la potenza del fasciosu area piu’ larga.

Il rivelatore tripla-GEM, dotato di sottile foglio dimateriale plastico per la conversione neutrone-protone,viene collocato immediatamente dietro un bersaglio sot-tile (beam dump) in lega di rame raffreddata ad acqua.Il bersaglio viene esposto ad un fascio di deuterio ac-celerato a 100 kV. Il fascio composto da un insieme difascetti di diametro pari a circa 20 mm. Lobiettivo che sivuole raggiungere determinare variazioni di intensit trafascetti con una sensibilit relativa migliore del 10La cam-era a tripla-GEM per neutroni realizzata in modo che lepad di lettura abbiano la stessa distribuzione spaziale deifascetti o, pi precisamente, della intersezione dei fascetticon il bersaglio e di un catodo che assicuri la propriet didirezionalit (efficienza diversa in funzione dellangolo diincidenza dei neutroni).

Lo schema concettuale dell’uso delle GEM su SPIDERviene mostrato in figura 34 in sezione orizontale. Si notila camicia di inox che racchiude le GEM in aria; tale cam-icia si estende per tutta l’altezza del calorimetro (2 m),viene inserita dall’alto, e puo’ ospitare varie GEM 20 x 35cm una sopra l’altra, formando un cosidetto modulo ver-ticale. Sulla faccia posteriore di tale modulo varie flangeausiliarie permettono l’accesso per esiguire connessioni epiccole verifiche. In una variante, una singola GEM 20 x35 cm viene mossa lungo la verticale.

FIG. 34: Scheme of the neutron detection (horizontal section);the Hypervapotron is a specially designed water cooled copperalloy panel capable of sustaining over 10 MW/m2 beam power

I neutroni vengono prodotti dalla reazione nucleareD + D(w) →3He+n dove la w (sta per ’wall’) con-trassegna i deutoni precedentemente adsorbiti sulla su-perficie dell’Hypervapotron. Il fascio composto da uninsieme di fascetti di diametro pari a circa 20 mm.L’obiettivo che si vuole raggiungere e’ determinare vari-azioni di intensita’ tra fascetti con una sensibilita’ rel-ativa migliore del 10%. Si propone di sviluppare unasoluzione basata sulla misura della intensita’ della emis-sione di neutroni prodotta dalla interazione del deuteriodel fascio con il deuterio depositato nel bersaglio (perfissare le idee, una piastra raffreddata chiamata Hyper-vapotron) ad opera del fascio. Esperimenti di questo tipofanno ritenere che il deuterio resti intrappolato per untempo sufficientemente lungo nel punto di deposizionefino a raggiungere un valore di concentrazione atomicaprossimo alla saturazione del materiale Data la distanzanecessaria dalla superficie d’impatto, il singolo pixelrisolto puo’ essere piu grande di 2 x 2 cm (o 2 x 4 cm).La GEM puo’ assolvere a funzioni di monitoraggio rapidodi molti accidenti di sovrafocalizzazione del fascio (talida compromettere) l’Hypervapotron. Con opportunistrumenti computazionali per la deconvoluzione spaziale(SCDS) del segnale, puo’ fornire una stima del profilo didensita’ all’interno di ciascuno gruppo di fascetti (ci sono16 gruppi di 80 fascetti) fino alla risoluzione dei singolifascetti (spaziatura 22 mm).

Mentre l’effettivo montaggio su SPIDER esuladall’esperimento (ed altri uitlizzi della GEM sono purepossibili in tale contesto), ci si propone di costruire delleGEM 20 x 35 cm e di testarle in campi realistici. Ri-entrano nell’esperimento anche lo sviluppo preliminaredel SCDS e dell’ottimizzazione di massima del disegnodell’appplicazione finale.

Rivelatori analoghi ma di minori dimensioni sono statigia’ utilizzati su fascio di neutroni da 2.5 e 14 Mev pressol’ENEA di Frascati (Frascati Neutron Generator e Toka-

FIG. 35: Simulazione della distribuzione della deposizione del-lenergia dei protoni (proventienti dalla conversione n-p nelpolietilene) allinterno del rivelatore per diversi angoli di inci-denza di neutroni θ. Gli spessori del polietilene e dellalluminiosono entrambi 50 m.

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mak) nell’ambito degli R&D IMAGEM e GEMINI digruppo V, allo scopo di dimostrare la fattibilita’ dellarivelazione di neutroni veloci con tecnica GEM. Dunquesi propone di realizzare un prototipo di rivelatore GEMdelle dimensioni opportune (area attiva 200x352 mm2)per misure risolte spazialmente (5x16 pad), e di veri-ficarne la qualita’ del segnale e la stabilita’ della cali-brazione relativa presso la sorgente di neutroni a spal-lazione ISIS.

Ottimizzazione parametri geometrici del rivelatoretramite simulazioni Monte Carlo

Le simulazioni (MCNPX - GEANT4), hanno avuto lo-biettivo di determinare lo spessore ottimale dei due mate-riali componenti il catodo: CH2 (Polietilene) e Alluminio.Per la corretta ricostruzione dei profili dei diversi fascettidi neutroni necessario che lo spessore dello strato di al-luminio sia definito in modo da sopprimere la sensitivitdella nGEM a neutroni che raggiungono il foglio conver-itore con un alto angolo di incidenza. Numerose simu-lazioni sono state effettuate, variando progressivamentediversi parametri del rivelatore (vedi fig 35). Tramitequeste simulazioni stato determinato che lo spessore ot-timale sia dello strato di polietilene che di quello di allu-minio pari a 50 m.

Realizzazione di un prototipo di rivelatore di area10 x 10 cm2

Il materiale stato inizialmente testato (a Milano) inmodo da determinarne leffettiva composizione Test diconduttivit elettrica: verifica della conduttivit lo stratodi alluminio Analisi IR: dimostrato che lo strato di mate-riale plastico costituito da CH2. Misura dello spessore edelluniformit di un campione di materiale di area 10x10cm2 presso i Laboratori Nazionali di Frascati (GEMINI)Spessore medio: 105 4 m (somma di entrambi gli strati)Uniformit di tale spessore: intorno al 5-10Realizzazionedi quattro esemplari di catodi (di cui uno mostrato inFig 3 a-b) di area 10x10 cm2 utilizzando le camere pulitepresenti presso i LNF, sono stati realizzati. Costruzionedel primo prototipo (10 x 10 cm2) di nGEM detectorAttualmente completo di tutte le sue parti (Gas, HV eElettronica di lettura) Test a breve utilizzando raggi x,raggi gamma e neutroni (Luglio Ottobre 2011) Avviatolavoro di progettazione del rivelatore di dimensioni finali(200 x 352 mm2) per RFX-Padova (Giugno 2011)

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T. Kulevoyc

aINFN-LNL, v.le dell’Universita’ 2, 35020 Legnaro (PD), ItalybConsorzio RFX, Associazione Euratom-ENEA sulla fusione, c.so S. Uniti 4, 35127 Padova, Italy

cINFN-LNL, Legnaro, Italy and ITEP, B. Cheremushkinskaya 25, 117218 Moscow, Russia

Abstract. The NIO1 (Negative Ion Optimization phase 1) project consists of a multiaperturenegative ion source mounted on a 60 kV accelerating column; up to 9 beamlets (15 mA H−each one) arranged in 3 x 3 matrix with 14 mm spacing can be extracted. The moderate size andthe modular concept make some relative rotation of the source magnetic filter and the electrodespossible, so that the effect of crossed and aligned field can be easily compared. Other goals ofsource experimental program are emittance (and beam profile) measurement at several distances(for simulation code validation), testing of diagnostic components and of radiofrequency coupling.A full set of construction drawing was completed; also the Fast Emittance Scanner (FES) and itsvacuum chambers were built (four mounting positions are reserved to FES). Some low power rfmatching boxes were developed for a test plasma, approximately half the source size. A cesiumoven compatible with NIO1 is being also developed; by using some industrial standard 100 Wheaters (with a proper driver) a careful control of temperature is planned.

Keywords: ITER, ion, source, extractionPACS: 41.75.Cn, 29.25.Ni, 52.50.Gj

INTRODUCTION

In this paper we describe a versatile and compact ion source (NIO1, Negative IonOptimization phase 1, see Fig. 1), now under construction, useful for code validationand for testing of advanced beam diagnostic, and a fast emittance scanner (FES). Thedevelopment of Neutral Beam Injectors (NBI) for the ITER project [1] and the largebeam test facilities planned to be built at Consorzio RFX (Padova, Italy) describedelsewhere [2] are a strong motivation to further improve the negative ion sources (NIS[3,4, 5, 6]) and the understanding of their beam extraction, also in the perspective of fusionreactors beyond ITER.

The scheme of a typical NIS shown in Fig. 2 includes several stages in the accelerat-ing column, as envisioned in a real 1 MV accelerator. Anyway NIO1 envisions only a 60kV extraction voltage, with three major electrodes: the PG (Plasma Grid) held at -60 kV,which is the voltage reference for the source; the EG (extraction grid) held at -51 kV, toregulate the extracted ion beam current and to stop the coextracted electron (deflectedby permanent magnets PM placed inside the EG itself); and the PA (post accelerationgrid) which is held near the ground potential. After the PA, we add a repeller electrodeREP that can be biased up to +150 V to optimize the space charge compensation in thatregion. The protection of PA and EG and their supplies against voltage transient andsurges(possibly induced by electrode discharges) is based on passive elements (resis-

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FIGURE 1. NIO1 overall design, final version. Total length 2.557 m (without cooling tubes).

tors, varistors and spark gaps) as discussed in a separated paper[7]. Accelerator columnis compact and held together by compression bars as visible in Fig. 1. Let z be the beamaxis and y be the dominant direction of the EG field.

Following current ITER choice, we use a radiofrequency coupling scheme to heatplasma (as opposite to the injection of 100 eV electrons by filaments) for the practicaladvantage of robustness; this implies the use of cesium inside the source to obtain thespecified current (after reduction for expected stripping losses extracted current of D−is specified as 200 A/m2 , roughly equivalent to 280 A/m2 for H−). Cesium regulationis obtained in NIO1 with a carefully stabilized external oven (see Fig. 1).

FIGURE 2. Scheme of an rf negative ion source and its accelerating column; for the sake of generality,we show A1, A2, A3 and A4 (cross-hatched rectangles), which are the additional grids envisioned in theMAMUG style accelerator (where the grid PA is called GG), but not in NIO1. Note that NIO1 designincludes a low voltage repeller REP between the grounded drift tube and the nearly grounded PA. Inthe drift tube the H− beam is space charge compensated (shaded area) by the slow ions H+

2 produced.Conversion (neutralization) from H− to fast H0 (hatched beam area) happens later.

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An electron temperature Te about 4 eV is enough to produce the ionization requiredfor plasma global balance [8, 9], while a lower temperature plasma Te ≤ 1 eV is optimalfor H− propagation; let λa the mean free path traveled before destruction by a H− ion,usually longer than the elastic collision mean free path λc; the total mean free pathis λ = 1/(λ−1

c + λ−1a ). So electrons heated to about Te ≥ 4 eV by radiofrequency are

confined by a magnetic filter field B f in a 1st region of the source (see Fig. 2), whilea lower temperature plasma Te = 1 eV diffuses in regions 2 and 3 towards the sourceexit, named plasma grid electrode (PG). An intermediate and optional electrode namedbias plate (BP) returns the large flow of electrons, lost on PG, to the plasma. Ions H−are formed on the PG rear wall (cesiated and bombarded by fast H0), or in the region 3volume. The filter field B f may be in the x or the y direction.

The ratio R j = je/ jH− between the current density of electrons emitted from theplasma je and the ion current density jH− is to be minimized; qualitatively, it alsodepends on the filter magnetic field within a λa distance from PG, the bias voltagesapplied to source box, the Cesium both in plasma and on PG walls. Investigation of theseeffects is one of the goals of NIO1 design. In other words[10] the ratio αR = nH−/ne ofparticle densities nH− and ne is to be maximized; these ratios can be roughly related atthe plasma border by R j = Rm/αR with the constant Rm = (mH−/me)1/2 ∼= 43 .

Among other innovations to be tested at NIO1 we list: wall material effects; extendedbias plate in the ion source; and many beam diagnostic systems, including calorimetricbeam profile monitors (BPM). The following sections will discuss the detail of NIO1design and a fast Alison scanners to measure emittance, under completion. Emittancemeasure will be a much more informative test for beam code validation that any BPMis. Beam simulations are described elsewhere [11, 12, 13, 14, 15].

THE NIO1 DESIGN

The compact dimension of ion source (and the installation in air) make substitution androtation of parts easily feasible, which is clearly an advantage in experimental campaign.To take full advantage of this, the NIO1 design (Negative Ion Optimization 1, see Fig.3) emphasizes modularity and symmetry (where possible); the source is a tower of diskassemblies (connected by O-rings). We have 9 beam holes in the PG (maximum diameter8 mm) in a square pattern with Lx = Ly = 14 mm, where Lx is the spacing betweencenters in the x direction and Ly similarly for the y direction. To test the better directionof the source magnetic filter (crossed or parallel to the EG field) rotation of 900 is stillpossible; initial position corresponds to crossed fields. On the other side, integration ofstandard size components (feedthroughs, thermal insulators) in drawings is somewhatmore difficult than in larger sources; see the Cs input pipe for example.

Among the several function of bias plate and PG assemblies [15, 16], we point out:1) they provide a closed path for a current Iy (up to 500 A), to add a tunable Bx termto the filter field; 2) their central parts (90 mm diameter) can be heated up to 400 K tooptimize Cs coverage, and the resulting thermal dilation are adsorbed by sliding seals(cycle frequency should be anyway kept as low as possible, ideally one cycle a day);3) several voltage bias schemes are possible (see Fig. 4); 4) view lines are provided foractinometry and H− density measurement[17].

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FIGURE 3. Scheme of NIO1 source: horizontal section zy ( solid lines) and major connections not insection plane (dashed). Approximate position of filter magnets (not in this plane, but near) indicated by

arrows. Only the central part of the PA and EG assemblies are shown.

FIGURE 4. NIO1 major power supplies; some ratings are indicated. Matching box (m. box) schememay be adjusted according to experience.

FIGURE 5. A) A vertical section of NIO1 source, with the Cs pipe put ion evidence (green color), aswell as the Mo bias plate and return conductor of the bias plate assembly (BP); B) a closer view of BP

and the plasma grid (PG).

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The source walls are adequately cooled (note several external connections in Fig. 1)and are covered with magnets (see Fig. 3 in Ref [16]); the front multipole bars (72 mmlong) can be replaced by shorter bars (36 mm long + 36 mm filler) to simulate the plasmaexpansion in larger sources. An iron ring encircle the filter magnet and the coupledconductors in the BP and PG assembly, with purpose of localizing (and enhancing) thefilter field within 3 cm from the PG.

The m = 7 multipole field (14 poles) can merge smoothly with the dipole (m = 1) ofthe filter field. Multipole magnet bars allow space for cooling channels in between; alsotwo lines of view pass between these bars (see Fig. 5), at a d = 19 mm distance from thePG. For economy and simplicity we used 14 bolts to keep the source together, even if aconfiguration with 16 bolts would have been more versatile.

The accelerator column design (including PM both in the EG and the PA) is prac-tically unchanged from the conceptual design[15], with few minor improvements: 1) a2 mm thick Vespel (TM, a polyimide-based plastics) insulator aligns the PA to the col-umn base (at ground potential); 2) the six cooling circuits were better specialized; twocool the EG beam holes and two the PA beam holes, with flexible hoses to adjust beamelectrode position (copper minimum thickness is 1.1 mm). The EG support is made ofaluminum and cooled externally; PA assembly incorporate a fixed drift tube with thelast cooling circuit, so to withstand beam losses during beam transients (source on/off,or discharge). 3) some external connection are available for the repeller electrode. InFig. 1 we may note the external rims of the source baseplate, of the EG assembly andof the column base (500 mm diameter) which for economy and simplicity are the align-ment references; the rims of the PA and of the intermediate spacer electrode SPA aresomewhat smaller.

The column base is supported by a 6-way cross, where at least one 2000 l/s pumpis mounted on a CF200 lateral port. This cross and the diagnostic chamber are joinedtogether by 16.5 inches Conflat flanges (total mass 220 kg); enlarging 4 lateral portsto CF250 allowed to fit the fast emittance scanner (which seems the major mechanicalvibration source).

The rf coil is designed to operate without an rf faraday shield (FS) inside, so that wecan clarify its role fully; final drawing also envisions a removable rear cover, so that anyFS can be retrofitted if needed. Rf window is a 80 mm long alumina tube. with dc = 100mm inner diameter and 110 mm outer diameter. Possible thermal loads are: the plasmaimpact on the rf window; the heating due to rf currents inside the coil (or inside themetal source chamber) easily computed and water cooled; the rf heating of the ferritePM behind the coil, largely depending from material properties. To mitigate heating, airis forcedly circulated in the gaps between alumina and rf coil (required air speed orderof 10 m/s); another air circuit cools the PM; all channels are carved in the polycarbonatedisks that hold the coil and the PM and the rf window in place. Plasma impact on rfwindow is also mitigated by the ferrite PM field.

Resonance frequency fr is determined by the coupled external capacitance Cc and thecoil inductance Lc (now a 7 turn coil). Operation will be limited to clean H2, with thepurpose of verifying the minimum filling pressure p f for rf plasma ignition, at severalpower levels Pc, and if possible, at several fr; note that changing the matching box andthe amplifier is a major cost. We expect the scaling p f ∝ 1/dc and fr ∝ 1/dc, so fromthe ITER specification with dc = 250 mm and p f = 0.3 Pa, we expect p f = 0.75 Pa in

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this smaller source and choose fr = 2±0.2 MHz.A benchmark experiment was conducted with a glass jar (dc = 60 mm) and a 6

turn coil, using air as support gas. Two low power matching boxes with solid dielectriccapacitances were produced; Cc regulation is obtained by changing capacitance number(or dielectric thickness). Within available rf power (total 350 W, more than half lost incables, and so on), the plasma ignition pressure resulted extremely large (p f > 101 Pa);the expected frequency jump at plasma switching on was not measurable; the effect ofinserting a Faraday cage was not measurable. It is clear that more work (both theoreticaland experimental) is necessary to clarify optimal rf coupling conditions.

Cesium oven

A quickly removable Cs oven (Fig. 6) is also under construction (at LNL mechanicalworkshop). Basic component is an economical all metal valve, which is left open duringoven operation. At source and oven off, this valve can be closed, so that Cs reservoircan be vented with Argon, before removal. Still for economy and space constraints,Cs oven removal implies source air (or nitrogen) venting. The regulation of the Csinflow inside source is in principle straightforward: the Cs reservoir temperature Tcsis adjusted within 1 K by a thermo resistance monitor and a PID (proportional integraldifferential) controller, moderating a 100 W heater with a SCR regulator. Oven may beheated for all the experiment duration or for a given period of time tcs, according tothe experiment schedule. The valve and the line are heated (by 4 distributed heaters) sothat their minimal temperature Tp safely exceeds Tcs, accounting for the thermocouplereading errors (5 K) and the lack of temperature uniformity, so that all cesium evaporatedis transferred to source (perhaps with some delay). According to previous experience[5,17], oven may be switched off if source is used for short pulses. Aiming at a temperature

FIGURE 6. Concept of the removable Cs oven: a CF16 flange on the PG assembly allows a thermallyisolated copper pipe for cesium transport (ID 4 mm, OD 8 mm) to reach the bias plate. Cesium oven isplaced in a fiberglass pocket; by carefully regulating its temperature, cesium injection is controlled; on

the contrary the copper pipe is overheated (at 470 K or more) to avoid Cs sticking.

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FIGURE 7. Typical scheme of an Allison meter measuring head, of height H; secondary emissionsuppression is used. Deflecting plate parameters V , D, δ and g are described in the text; the so called exit

slit separes the deflecting plate region from the Faraday cup.

uniformity within 10 K, large shells of copper or Al encloses the oven parts, covered bysuitable thermal insulator (and enclosures). The first goal of the prototype is to verifythat the specified thermal stability and uniformity can be achieved, at least without a Csload of the oven.

THE FAST EMITTANCE SCANNER

Allison emittance scanners[18, 19] are being developed in several laboratories tomeasure low energy ion beams, with the major advantage of requiring only one motor.As shown in Fig. 7 the measuring head has two selection slits (named entrance slit andexit slit) rigidly mounted and aligned on the same base, with a distance D; the first slit

FIGURE 8. A) FES 3D view; note the water cooling manifold and the actuator B) The compact FESmeasure box in a closer view, showing the copper beam shield in the front.

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TABLE 1. Beam parameters for FES

Units NIO1 TRIPS

Beam ion H− H+

Energy eVb keV 60 80Current Ib mA 130 50Power density MW/m2 20.3 22.6Beam dimension mm ±40 ±35Beam divergence mrad ±40 ±130Power (CW) kW 7.8 4.0

selects particle position x(t), where x is here the axis of insertion of the scanner head,visible in Fig. 8, and x(t) is the instantaneous position of the first slit. Particles withdifferent x′ pass the first slit, where x′ = dx/dz is the tangent of the angle αx between aparticle and the beam axis z. Let its origin z = 0 be here at the first slit. In usual emittanceplots, we represent the particle density in the x− x′ plane, or better in the phase spaceplane x−αx.

A fast voltage ramp V (t) (formed by a function generator and buffered, with oppositesigns, by two high voltage amplifiers) is applied between two deflecting plates placedbetween these slits, so ions are deflected by an amount xd(z) ∝ V (t). Only the ionswith xd(D)+ x′D ∼= 0 pass the second slit and reach the Faraday cup FC, which has asuppression of the secondary particle emission (say electrons). The current I(t) flowinginto the Faraday cup thus measures the incoming ion current only (not the electron term),and is thus proportional to the ion phase space density at (x(t),x′(t)).

The water cooling of the head is designed to withstand beam power for considerabletime without major damages. Anyway to avoid thermal deformation of the slits, weplan to insert and remove the scanner rapidly, typical times being: acceleration phase200 ms, beam crossing 500 ms, motion reversal 400 ms, second beam crossing 500ms, deceleration phase 200 ms; I(t) recording is necessary only during beam crossing.The motor may be programmed, for adjusting the actual movement to the beam size;maximum head speed is 0.3 m/s, moving mass is 10 kg, plus vacuum static load (1500N) and cables rigidity. In the event of motor failure, source is switched off.

The voltage ramp V (t) is a symmetrical triangular wave (plus distortion), typicalperiod being 66 µs ; it is convenient to measure V (t) from the voltage monitor of avoltage amplifier and sample it at 1MS/s (or more), to measure amplifier distortion(load distortion/reflections must be modeled). The signal I(t) from FC contains theinformation on the beam structure, so we aim at achieving a bandwidth as large aspossible with small distortions; previous experience with matched FC make us confidentin a 0 to 35 Mhz bandwidth with passive circuitry. Anyway, to make scanner usable withweaker beams, we provide a preamplification stage just inside the vacuum; properlyspeaking, this is a current to voltage converter matched to the following 50 ohm line.

The scanner is designed to work both with NIO1 and TRIPS[21] sources, withparameters shown in Table 1 and 2, where eVb is ion energy and Ib the total beam current.TRPIS is a single beamlet H+ source. Note that particle density is integrated along y,so that NIO1 beamlets are summed in groups of 3. Both for economy and for scanner

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TABLE 2. FES design parameters

Units NIO1 TRIPS FES

g mm 8 8 8D mm 100 100 100δ mm 5 5 5s mm 0.05 0.05 0.05VM kV ±0.43 ±1.85 ±2x′M mrad ±40 ±130 ±145θd mrad ±0.5 ±0.5 ±0.5Slew rate V/µs 300 300 300vh m/s 0.3 0.3 0.3f bandwidth MHz 31 23.3 35

prototype simplicity we decide not to include removable mask inside the scanner head;when a single beamlet measure is necessary, beamlet should be masked externally.

The measurable beam size ±40 mm is determined by NIO1 whole beam envelope,while cooling requirements are given by minimal beam size. The beam divergence rangeis determined by TRIPS, whose use is planned also in strongly convergent optics; theNIO1 optic is necessarily (as any other NBI optics) based on nearly parallel beams.Moreover, FES may measure single beamlet halos when mounted in the NIO1 crossingpump (closer position at 0.46 m from PG ). Other positions at 0.97 m and 1.47 m fromPG are available, both with vertical and horizontal insertion axis.

For the detailed geometry of Fig. 7 and analytical trajectories, the voltage Vd neces-sary to sample at a given x′ deflection is x′ = VdDδ /(4gVb) where g is the average gapbetween plates and Dδ = D− 2δ , with δ the small spacing between ends of deflectingplates and slit. Moreover there is an upper bound x′M =±2g/(D+2δ ) for |x′|: this is theinstrument acceptance. Combining these relation, we found the maximum voltage V M

dthat needs to be supplied

V Md =± 8g2Vb

Dδ (D+2δ )=±2

(D+2δ )Dδ

Vb x′M2 (1)

The slit width s (here chosen equal) determines not only the resolution of the position x,but also the angular resolution ∝ s/D. Thus, after the voltage scan period 2T is chosen,the necessary bandwidth is f = 121/2x′MD/(πsT ). As apparent from table 2, the TRIPScase requires a nontrivial 2 kV voltage amplifier; deflecting plate are 90 mm long with a93 mm effective length.

Scanner head is covered by aluminum panel with pumping holes. Insulator are inAlN, for better cooling. Note that the input slit is made by two bodies, a wider front slitwhich sustains most of beam thermal load, thank to a strong water cooling, followed bya block with a precisely machined slit (width 2s as said before). As usual, the deflectingplates have sawtooth surfaces, to trap most of the secondary emission of colliding ions.

Control and data acquisition electronics is an expensive and nonstandard item of theproject, mostly for the memory depth required by the I(t) fast storage. A sampling rateof 240 MS/s (about 8 points per shortest period in I(t)) is now specified. A minimalproject envisions to use analog comparators on the signal x(t) to form a trigger signal

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when beam is crossed, which enable data acquisition; the corresponding data acquisitionsystem for I(t), V (t) and x(t) is under procurement. Electronics may be upgraded andimproved by experience. Preliminary tests are planned in 1st semester of 2011.

CONCLUSIONS

Construction of the NIO1 source has been begun, and drawings are completed. At thesame time, the construction of the FES is nearly finished, and its electronics is beingprocured. The flexibility of NIO1 promises to be extremely valuable for a full validationof codes and for experimental campaigns.

ACKNOWLEDGMENTS

We thank R. Baruzzo (Cinel s.r.l.) and F. Boato for several technical discussions onthe NIO1 drawings optimization.

REFERENCES

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2. Agostinetti et al., “Design of a Low Voltage, High Current Extraction System for the ITER IonSource”, NIBS: Proceedings of the 1st International Symposium (ed E. Surrey, A. Simonin, AIP-CP1097, 2009), p 325

3. M. Bacal et al., Rev. Sci. Instrum., 71, 1082 (2000).4. J. Peters, Rev. Sci. Instrum., 79, 02A515 (2008).5. W. Kraus et al., Rev. Sci. Instrum. 75 , 1832 (2004).6. R. F. Welton et al., Rev. Sci. Instrum., 75, 1789 (2004).7. M. Recchia, M. Bigi, M. Cavenago, submitted to Fusion Eng. Des. (2010).8. P. N. Wainman et al., J. Vac. Sci. Technol., A 13, 2464 (1995).9. M. A. Lieberman and A. J. Lichtenberg, Principles of Plasma Discharges and Material Processing,

John Wiley, New York, 1994.10. N. St J. Braithwaite and J. E. Allen, J. Phys. D, 21, 1733 (2003).11. J. H. Whealton et al. , J. Appl. Phys., 64, 6210(1988).12. H.P.L. de Esch et al., Rev. Sci. Instrum., 73, 1045 (2002).13. A. T. Forrester, Large Ion Beams, John Wiley, NY, 1996.14. M. Cavenago, P. Veltri, F. Sattin, G. Serianni, V. Antoni, IEEE Trans. on Plasma Science, 36, pp

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Simulation Tools” in NIBS: Proceedings of the 1st International Symposium (ed E. Surrey, A.Simonin, AIP-CP 1097, 2009), p 149

16. M. Cavenago, T. Kulevoy, S. Petrenko, V. Antoni, M. Bigi, E. Gazza, M. Recchia, G. Serianni, andP. Veltri, Rev. Sci. Instrum., 81, 02A713 (2010).

17. D. Wunderlich, R. Gutser, U. Fantz, AIP Conf. Proc., 925, 46 (2007).18. P. W. Allison, J. D. Sherman, and D. B. Holtkamp, IEEE Trans. Nucl. Sci., NS-30, 2204-2206 (1983).19. R. McAdams et al., Rev. Sci. Instrum., 59 , 895 (1988).20. M. P. Stockli et al., in Proc. of the 16th Int. Work. on ECRIS, (edt. M. Leitner, AIP Conference

Proceedings AIP-CP 749, Melville, New York) p 108 (2008).21. L. Celona et al. Rev. Sci. Instrum., 75 , 1423 (2004).

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NIO2BEAM CSN V




2012 10.00 18.00 51.00 2.00 25.00 5.00 4.00 115.00

Totali 10.00 18.00 51.00 2.00 25.00 5.00 4.00 115.00


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Raffinamento misure distribuzione energia elettronica in plasmi 31-07-2012


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NIO2BEAM CSN V





INTERNO

1. v iaggi per misure preliminari e verifiche GEM 0.50

2.50 0.002. Viaggi presso ditte per verifiche elettrodeposizione, monitoraggiolavorazioni, test intermedi

2.00

INTERNO

ESTERO 1. M isure e prove sorgenti simili (Garching, Cadarache, Sofia) 4.50

6.00 0.002. Riunione Coordinating Committee on Neutral Beam 1.50

ESTERO

CONSUMO

1. M ovimentazione sonda di Langmuir 2.00

17.50 0.00

2. fotodiodi e lementi fotosensibile 1.50

3. Gas puri per esperimento (Ar, N2, O2) 2.00

4. Condensatori rf in vuoto (Jennings) o equivalenti 6.00

5. Lavorazioni meccaniche: linea di trasmissione raffreddata rf noncoassiale a 150 ohm; altri montaggi per matching di potenza; varie

3.00

6. Passanti e lettrici da vuoto non a saldare 1.00

7. campana di vetro da vuoto o equivalenti diametro utile almeno 100mm

2.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. Riparazione e manutenzione straordinaria pompa Fomblinizzata 2.00 2.00 0.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO

1. Alimentatore programmabile a rampa veloce 0-50 V , 1 A perpotenziamento sonda di Langmuir

2.50

8.00 0.00

2. Luximetro 0.50

3. Uviametro 1.00

4. Generatore gas H2 e contributo re lative installazioni (in alternativa suconsumo: gas H2 e re lative installazioni 6 kE)

4.00

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW 1. Contributo software (2 su 9) 2.00 2.00 0.00

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LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale NIO2BEAM Lab. Naz. di Legnaro 38.00


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NIO2BEAM CSN V



vedi relazione allegata all'EC5

vedi anche qui allegato 1 (condensatori Jennings).Per i condensatori rf di alta potenza i migliori sono in vuoto, a ma costi considerevoli,specie se variabili. L'esempio CA=3 nF, CB=12 nF richiederebbe ben 5 condensatori CVCD3000-5S (3.6 kUSD cadauno). Questo fatto costringe ad una ottimizzazionemolto piu' spinta rispetto all'attuale matching box di media potenza (vedi relazione).


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Subject: JenningsFrom: "Uriel Perugia" <[email protected]>Date: Fri, 9 Oct 2009 05:47:00 -0400To: <[email protected]>

Gent.Le Prof. Cavenago,dando seguito alla nostra conversazione telefonica, le invio le invio le informazioni richieste sui componenti di vostrointeresse: Quantità: Prodotto:

4 CFED-1000-10S $ 2560.00 Cad 2 CFED-500-15S $ 2975.00 Cad 5 CFFM-2500-0020 $ 5990.00 Cad 1 CVCD-3000-5S $ 3580.00 Cad I lead time sono di 16 settimane, a ricevimento ordine. Solo per quanto riguarda l’ultimo degli item (CVCD-3000-5S)c’è attualmente disponibilità in stock; ci faccia quindi sapere se desidera una spedizione separata.La modalità di pagamento è a 30 giorni dal ricevimento della merce, mentre per la spedizione, si tratta di FOBFlorida. Come d’accordo, per quanto riguarda i restanti argomenti trattati per telefono, le invio i riferimenti di alcuni delle caseda noi rappresentate, che eventualmente potrebbero essere di vostro interesse all’interno dei progetti in corso: Resistenze di potenza e di precisione (che già conosce):Caddock Electronics, Inc. (http://www.caddock.com/) Condensatori per alta tensione:CalRamic Technologies LLC (http://www.calramic.com/) Rettificatori in bassa ed alta tensione. Moltiplicatori di tensione. Fotoaccoppiatori ed alimentatori in alta tensione:Voltage Multipliers, Inc. (http://www.voltagemultipliers.com/start_netscape.htm) Amplificatori RF,VCO, filri, attenuatori, accoppiatori, e sistemi custom per la generazione ed il processamento deisegnaliSpectrum Microwave (Amplifonix) (http://www.spectrummicrowave.com/) DC-DC Converter i filtri EMI per uso avionico, militare e spazialeInterpoint (http://www.interpoint.com/) Oscillatori ad alta frequenza, quarzi, risonatori ceramiciILSI America (http://www.ilsiamerica.com/) Per avere informazioni sul resto delle nostre rappresentate, può inoltre visitare l’indirizzo:http://www.milanobro.com/italian/product-1.php Non esiti a contattarmi nel caso avesse bisogno di ulteriori informazioni,Cordialmente, ------------------------------------------------------Uriel PerugiaField Application EngineerMilano Brothers Int. Corp.Technical Support,Marketing & Representations OfficeViale Enrico Fermi 7900146 - Roma

Jennings imap://imap.lnl.infn.it:143/fetch>UID>/INBOX>26639?header=print

1 of 2 18-Jul-11 16:16420/640

Tel: +39.338.49.69.298-----------------------------------------------------

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2 of 2 18-Jul-11 16:16421/640




NIO2BEAM CSN V


Ricercatori


1 Cavenago Marco Dipendente Primo Ricercatore CSN V 50


3 Petrenko Sergey Associato Studioso straniero F.A.I. CSN V 100


Tecnologi



2 Fagotti Enrico Dipendente Tecnologo CSN V 50



Tecnici


1 Boscagli Lucia Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 20


Servizi

Servizio M .U.

1 Serv. Tecn. Mec. Mat. 2.00

Totale Mesi/Uomo Servizi per NIO2BEAM Lab. Naz. di Legnaro 2.00

Annotazioni




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REDI-GO CSN V

Resp. Loc.: Michele Gulmini




INTERNO 1. Contatti scientifici 2.00 2.00 0.00

INTERNO

ESTERO

CONSUMO 1. 2 adapter 10Gbps converged ethernet enabled 2.00 2.00 0.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale REDI-GO Lab. Naz. di Legnaro 4.00


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REDI-GO CSN V




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REDI-GO CSN V


Ricercatori



Tecnologi


1 Bortolato Damiano Dipendente Assegno di Ricerca CSN III 40


3 Triossi Andrea Associato Dottorando CSN I 50


Tecnici



Annotazioni




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REGATA CSN V

Rapp. Naz.: Anna Maria Porcellato

Rappresentanti nazionali:- Anna Maria Porcellato LNL


Linea di ricerca Riduzione emittanza di fasci esotici tramite trappole


LNL


REGATA

Acceleratore usato



Frenamento di ioni in gas tampone e loro confinamento in trappole lineari a radiofrequenza; estrazione con campielettrostatici


Da sviluppare


Durata esperimento 2011-2012



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REGATA CSN V



In K€



LNL 3.50 7.00 3.00 42.50 12.00 11.50 79.50

Totali 3.50 7.00 3.00 42.50 12.00 11.50 79.50


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REGATA CSN V



L’attività del primo semestre di REGaTa è consistita essenzialmente in:1. Approfondimento tematiche relative ai cooler esistenti2. Contatti con laboratori italiani ed esteri per esplorare possibilità di sinergie nello sviluppo di strutture di raffreddamento di fasci3. Acquisizione programmi di calcolo per la simulazione elettromagnetica della struttura4. Inizio delle attività di simulazione5. Ridefinizione delle attività sperimentali alla luce dei finanziamenti e della situazione logistica. Acquisizione di apparati disponibili.

Punto 1: Approfondimento tematiche relative ai cooler esistenti

Una prima parte di attività è stata rivolta all’approfondimento dell’analisi dei cooler progettati nel mondo in modo da poter progettare una struttura che potesse garantiresia le prestazioni richieste (raffreddamento di un fascio, con 9Fino ad ora l’unico cooler, adatto alle intensità di corrente da noi previste, è SHIRAC che sarà operativo ADESIR (Spiral 2). SHIRAC è una struttura risonante che prevede di operare a tensioni alte (fino a 10 kV). Il secondo prototipo di questo cooler è attualmente in fase ditest. Le difficoltà incontrate, riguardo la sostenibilità delle alte tensioni in una atmosfera di qualche decimo di mbar, sembrano al momento superate, ma trasmissione edemittanza previste non sono ancora state dimostrate nel caso di alte intensità di corrente. E’ inoltre da verificare le modalità di operazione della struttura (che essendorisonante ha bisogno di tuning) e la sua affidabilità in presenza di fasci radioattivi.Sicuramente la struttura pensata per TITAN ( a TRIUMF) , che prevede la generazione di un potenziale rf ad onda quadra ottenuto in modo digitale da un driver basatosu MOSFFET, potrebbe garantire maggiori facilità di operazione ed affidabilità, ma il range di frequenze e l’alta tensione che tali driver al momento offrono non sonosufficienti a garantire le prestazioni richieste. Avendo disponibilità di tempo, mezzi e personale da dedicare, questa opzione sarebbe senz’altro interessante dasperimentare. Per questo sono stati avviati contatti con il gruppo che ha realizzato questa struttura a TRIUMF

Punto2: Contatti con laboratori italiani ed esteri per esplorare possibilità di sinergie nello sviluppo di strutture di raffreddamento di fasci

Nel primo semestre di attività è stata avviata un’attività di collaborazione con i LNS per lo sviluppo del circuito risonante per l’RFQ cooler. Presso i LNS vi è esperienzanella realizzazione di strutture risonanti normal conduttive, la disponibilità di strumentazione nel range di frequenze adatto, la disponibilità a collaborare nellaprogettazione del circuito risonante e nella realizzazione del circuito di matching tra sistema di alimentazione e cavità che risulta essere particolarmente critico per lastruttura.Contatti, al momento informali sono in corso, anche con SPIRAL2 II in modo da poter fare tesoro anche della esperienza maturata in una più che decennale attività nellaprogettazione e realizzazione degli RFQ cooler. Una prima visita è prevista per l’autunno 2011. Contiamo in quella data di formalizzare un’attività di collaborazione.E’ in fase di formalizzazione anche una collaborazione con il CERN nell’ambito di CATHI (progetto del Seventh frame work programme) dove è tra l’altro prevista larealizzazione di un cooler per fasci radioattivi di HIE –ISOLDE. La prima fase della collaborazione prevede lo studio per la progettazione del vuoto differenziale nellastruttura del cooler.Da menzionare anche i contatti avviati con il gruppo TITAN a Vancouver.

Punto 3: Acquisizione programmi di calcolo per la simulazione elettromagnetica della struttura

Sono stati acquisiti i Programmi SIMION e Opera per la simulazione elettromagnetica e dinamica delle sezioni di ingresso ed uscita e della struttura quadrupolare .L’acquisizione di opera è stata resa possibile nell’ambito di SPES. La disponibilità dei programmi ha consentito l’avvio delle simulazioni della struttura sulla base delleipotesi iniziali dei parametri del cooler.E’ stato inoltre il pacchetto Numerical Recipies che necessario per una collaborazione con MSU per la simulazione della struttura con il programma Ion Cool.

Punto 4: Inizio delle attività di simulazione

Le sezioni di ingresso ed uscita del cooler come il confinamento e l’ottica dei fasci all’interno della struttura quadrupolare sono state studiate mediante il codice OPERA.La simulazione degli effetti collisionali e quindi dell’interazione degli ioni col gas tampone è stata finora affrontata utilizzando un modello analitico che permette diriprodurre lo smorzamento delle oscillazioni.L’utilizzo del codice SIMION che permette un’analisi più accurata della dinamica e anche di considerare gli effetti di carica spaziale è nel frattempo iniziatoI dettagli ed i risultati delle attività di simulazione finora ottenuti sono disponibili in uno specifico documento.

Parte 5: Ridefinizione delle attività sperimentali alla luce dei finanziamenti e della situazione logistica. Acquisizione strumentazione e d apparati disponibili

L’attività sperimentale inizialmente prevista prevedeva la disponibilità di apparecchiature e strumentazione dedicate a questo esperimento. Tuttavia le risorse disponibilinell’ambito di REGATA (o da acquisire al di fuori all’esperimento) non hanno data la possibilità di allestire un set up dedicato integralmente a tale esperimento.Si è dunque optato di effettuare i test di tensione in DC in condizione di bassa pressione, in una camera e relativo equipaggiamento generalmente dedicata allosputtering . Questo rallenterà i tempi di test ma almeno rende subito disponibile parte della strumentazione e consente di avviare rapidamente una prima fase disperimentazione. Nel primo semestre del 2011 è stata valutata funzionalità della strumentazione esistente con quanto richiesto dall’esperimento, sono state valutate lecompatibilità meccaniche della camera esistente con quanto la struttura da costruire, è stata recuperata parte della strumentazione a corredo. Per quanto riguarda ilcircuito a radiofrequenza a Legnaro non abbiamo a disposizione la strumentazione specifica. In assenza di finanziamenti dedicati abbiamo cercato la collaborazione deiLNS che può inizialmente mettere a disposizione la strumentazione anche se dovremmo poi allestire a Legnaro un set up dedicato per realizzare i test rf in bassapressione.


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REGATA CSN V



L’attività di simulazione di dinamica dei fasci proseguirà per il prossimo anno utilizzando il codice SIMION e, possibilmente, anche un codice dedicato a questo tipologia diinterazione e basato su metodi Montecarlo. Le mappe elettromagnetiche della struttura saranno simulate con OPERA, che garantisce una migliore accuratezza nelladeterminazione dei campi EM e delle strutture geometriche, quindi importate nei suddetti codici dedicati al calcolo della dinamica.Una volta definita la geometria del dispositivo, si procederà al dimensionamento del sistema da vuoto che è richiesto per mantenere nella struttura la pressionedifferenziale adatta a consentire un efficace e veloce raffreddamento degli ioni di fascio senza perdite significative nelle sezioni di decelerazione/accelerazione del fascio.Per quanto riguarda la parte sperimentale, nel prossimo anno si prevede di verificare la tenuta della tensione continua degli elettrodi quadrupolari utilizzando il set upsperimentale recuperato a Legnaro che è attualmente in fase di allestimento. La struttura esistente va adattate ed integrata con la strumentazione ed i dispositivi di cui sirichiede il finanziamento nel 2012, dato che manca l’alimentatore da 10 V, passanti da vuoto, caveria, isolatori capaci di sostenere tale tensione. Prevista anchel’acquisizione di un sistema di regolazione delle pressioni (motivo per cui si richiede la valvola dosatrice ed il relativo sistema di controllo, e la predisposizione di unsistema d registrazione e di acquisizione dei dati sperimentaliUna volta definito il range di frequenze di lavoro, si prevede di costruire, in collaborazione con i Laboratori Nazionali del SUD, il circuito risonante per l’alimentazione delcooler. Mancando a Legnaro la strumentazione di laboratorio adeguata, si prevede di effettuare i primi test presso i LNS per poi trasferire la struttura a Legnaro. Perl’alimentazione della struttura risonante è assolutamente necessaria l’acquisizione di un amplificatore in classe A di 500 W capace di sostenere in riflessione tutta lapotenza erogata mentre per la strumentazione per la messa a punto del circuito può essere utilizzata la strumentazione presente ai LNS.


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REGATA CSN V




2011 1.00 2.00 2.00 2.00 2.50 3.00 12.50


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REGATA CSN V




2012 3.50 7.00 3.00 42.50 12.00 11.50 79.50

Totali 3.50 7.00 3.00 42.50 12.00 11.50 79.50


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REGATA CSN V



Simulazione della struttura completa 31 dicembre 2012 Progettazione sistema rf Test parametri critici rf e vuoto Disegno meccanicopreliminare

30-06-2012

dimensionamento sistema da vuoto 30-09-2012

inizio test sperimentali 01-01-2012

Progettazione circuito rf 30-06-2012

misure circuito risonante 31-12-2012


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REGATA CSN V

Resp. Loc.: Anna Maria Porcellato




INTERNO 1. Allestimento e test apparato sperimentale ai LNS, v isite a ditte 3.50 3.50 0.00

INTERNO

ESTERO 1. collaborazione Ganil, CERN, TRIUMF 7.00 7.00 0.00

ESTERO

CONSUMO

1. Passante alta tensione 1.00

3.00 0.00

2. isolante peek 1.00

3. altro materiale di consumo (gas, cavi,..) 1.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

1. amplificatore rf classe A 500 W 38.00

42.50 0.00

2. alimentatore alta tensione 3.00

3. sonda power meter 1.50

INVENTARIO

APPARATI

1. Costruzione circuito risonante 4.50

11.50 0.00

2. Integrazione apparato test in bassa pressione 1.00

3. Costruzione elettrodi quadrupolari, sistema di supporto ed isolatori 1.50

4. valvola dosatrice + re lativo controllore 4.50

APPARATI

LICENZE-SW 1. Aggiornamento OPERA, Modulo Tosca 12.00 12.00 0.00

LICENZE-SW

SPSERVIZI

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Totale REGATA Lab. Naz. di Legnaro 79.50


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REGATA CSN V



In allegato offerte e quotazioni relative alla richiesta finanziaria. Per Altre quotazioni fare riferimento a quanto spedito lo scorso anno


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The Model 500A250A is a self-contained, air-cooled, broadband, completely solid state amplifier designed for applications where instantaneous bandwidth and high gain are required. Push-pull LDMOS circuitry is utilized in all high power stages in the interest of lowering distortion and improving stability. The Model 500A250A, when used with an RF sweep generator, will provide a minimum of 500 watts of swept power. The Model 500A250A is equipped with a Digital Control Panel (DCP) which provides both local and remote control of the amplifier. The DCP uses a 3.75 inch diagonal graphic display, menu assigned softkeys, a single rotary knob, and four dedicated switches to offer extensive control and status reporting capability. The display provides operational presentation of Forward Power and Reflected Power plus control status and reports of internal amplifier status. Special features include a gain control, forward RF sample port, and a reflective RF sample port for precise power measurements. All amplifier control functions and status indications are available remotely in GPIB/IEEE-488, RS-232 and USB format. The buss interface connectors are located on the back panel and positive control of local or remote operation is assured by a keylock on the front panel of the amplifier. High efficiency universal input, power factor corrected switching power supplies provides DC to all internal sub-assemblies. Housed in a stylish, contemporary enclosure, the Model 500A250A provides readily available RF power for typical applications such as RF susceptibility testing, antenna and component testing, watt meter calibration, particle accelerators, plasma generation, communications and use as a driver for higher power amplifiers.

500A250A Typical Power Output

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0.001 0.01 0.1 1 10 100

P1dB

P3dB

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of 3

SPECIFICATIONS, MODEL 500A250A RATED OUTPUT POWER ............................................... 500 watts INPUT FOR RATED OUTPUT .......................................... 1.0 milliwatt maximum POWER OUTPUT @ 3 dB compression Nominal ................................................................ 600 watts Minimum ............................................................... 500 watts POWER OUTPUT @ 1 dB compression Nominal ................................................................ 500 watts Minimum ............................................................... 350 watts FLATNESS ..................................................................... 2.0 dB maximum FREQUENCY RESPONSE ............................................... 10 kHz–250 MHz instantaneously GAIN (at maximum setting) ........................................... 57 dB minimum GAIN ADJUSTMENT (continuous range) ......................... 10 dB minimum INPUT IMPEDANCE ....................................................... 50 ohms, VSWR 1.5:1 maximum OUTPUT IMPEDANCE ................................................... 50 ohms, nominal MISMATCH TOLERANCE ............................................... 100% rated power without foldback up to 6.0:1 mismatch, above which may

limit to 250W reflected power. Will operate without damage or oscillation with any magnitude and phase of source and load impedance.

MODULATION CAPABILITY ........................................... Will faithfully reproduce AM, FM, or pulse modulation appearing on the input

signal HARMONIC DISTORTION ............................................. Minus 20 dBc maximum at 350 watts THIRD ORDER INTERCEPT POINT .................................. 65 dBm typical RF POWER DISPLAY ...................................................... 0–750 watts full scale PRIMARY POWER .......................................................... 180 - 264 VAC 47–63 Hz, 2500 watts maximum @ 0.99 P.F. typical CONNECTORS RF input ................................................................. See Model Configuration RF output ............................................................... See Model Configuration Forward Sample ..................................................... BNC female on front panel (coupling factor 60 dB typical; data supplied) Reverse Sample ...................................................... BNC female on front panel (coupling factor 60 dB typical) Safety Interlock ....................................................... 15 pin female Type D on rear panel REMOTE CONTROL IEEE-488 ............................................................ 24-pin female on rear panel RS-232 .............................................................. 9 pin female Type D on rear panel USB ................................................................... Type B female COOLING .................................................................... Forced air (self contained fans) WEIGHT, maximum ...................................................... See Model Configurations SIZE (W x H x D) ............................................................ See Model Configurations

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of 3

MODEL CONFIGURATIONS Model Number RF Input RF Output Weight Size

500A250A Type N female, front Type N female, front 45.8 kg (101 lb) 50.3 x 34 x 56.9 cm 19.8 x 13.4 x 22.0 in

500A250AM1 Type N female, rear Type N female, rear 45.8 kg (101 lb) 50.3 x 34 x 56.9 cm 19.8 x 13.4 x 22.0 in

500A250AM2 BNC female, rear 7-16 DIN female, rear 45.8 kg (101 lb) 50.3 x 34 x 56.9 cm 19.8 x 13.4 x 22.0 in

500A250AM3 See separate specification sheet.

500A250AM4 Same as 500A250AM2 with enclosure removed for

rack mounting. 35.4 kg (78 lb)

48.3 x 30.5 x 54.4 cm 19.0 x 12.0 x 21.4 in

500A250AM5 Type N female, front 7-16 DIN female, rear 45.8 kg (101 lb) 50.3 x 34 x 56.9 cm 19.8 x 13.4 x 22.0 in

500A250AM6 Same as 500A250AM1 with enclosure removed for


48.3 x 30.5 x 54.4 cm 19.0 x 12.0 x 21.4 in

500A250AM7 Type N female, front Type N female, rear 45.8 kg (101 lb) 50.3 x 34 x 56.9 cm 19.8 x 13.4 x 22.0 in

500A250AM8 BNC female, rear Type N female, rear

35.4 kg (78 lb) 48.3 x 30.5 x 54.4 cm 19.0 x 12.0 x 21.4 in Enclosure removed for rack mounting

500A250AM9 Same as 500A250A with enclosure removed for


48.3 x 30.5 x 54.4 cm 19.0 x 12.0 x 21.4 in

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GIAKOVA srl - Via F.lli Rosselli, 3/2 - 20019 Settimo Milanese (MI) - Tel. (02) 33512100 - Fax (02) 33501133 [email protected] Partita IVA 10794580158 - Capitale Sociale Euro 25.822,85 i.v. - NR. REG. IMPRESE MI 146-331367

infn-lns- Maggiore Mario- 101103-1-2010.doc Pagina 1 di 2 M-COM OFF REV 3

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Mod. FC10R12 4.576,00 24

01 Alimentatore HV da 0 a 10kV uscita, corrente max 0-30 mA

Mod. ML10N30 3.217,00 24

01 Alimentatore HV da 0 a 10kV uscita, corrente max 0-7.5 mA

Mod. MK10N7.5 1.755,00 24

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GIAKOVA srl Dr. Ottorino Abrami

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Cap. Sociale € 360.000,00 i.v. - Reg. Trib. Roma 151/93 - C.C.I.A.A. Roma n. 764105 - C.F. 02156670156 - P.IVA 04432101006 C/C Postale Aut. n. 52653201 - DEUTSCHE BANK – Sportello 977 – Roma - ABI 03104 - CAB 03216 - C/C 000000820402 - COD. CIN I

Coordinate internazionali IBAN IT 10 I 03104 03216 000000820402 - BIC DEUTITM1077

ROHDE & SCHWARZ Italia S.p.A. • Via Roma 108 I-20060 Cassina De' Pecchi (MI)

Istituto Nazionale Fisica Nucleare Laboratori Nazionali di Legnaro Dott.ssa Anna Maria Porcellato Viale dell' Università 2 35020 Legnaro Padova

ROHDE & SCHWARZ Italia S.p.A. C/C Postale Aut. n. 52653201 Sede Legale: Via Tiburtina 1095 - 00156 Roma Telefono 06 41598.1 ric. aut · Prefisso Internaz. +39 06 41598.1 Fax: 06 41598 308 Sito Internet: www.rohde-schwarz.com Banca di appoggio:

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() Telefax ()

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Roberto Zilio

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del seguente materiale di produzione della nostra Rappresentata, Spett.le Rohde & Schwarz GmbH.

In attesa di un gradito ordine da intestare e trasmettere a Rohde & Schwarz Italia S.p.A. - Via

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L'occasione ci è gradita per porgerVi i nostri più cordiali saluti.

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Destinatario: Dott.ssa Anna Maria Porcellato Progetto: Offerta N°: 630-004494.0 Pagina: 2 di 2

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Consistente in (ciascuno):

1

1.1 NRT 1080.9506.02

Power reflection meter AC supply, IEEE bus

1 3.036,00 - 30,00 %

3.036,002.125,20

1.2 NRT-B1 1081.0902.02

Option: Interface for NAP-Z power sensors

1 632,50 - 30,00 %

632,50442,75

1.3 DCV-1 0240.2187.06

Documentation of calibration values

1 109,25 - 30,00 %

109,2576,47

1.4 NAP-Z8 0350.4619.02

Accessory: Short wave power sensor PEP/AVG, 0.2 - 80 MHz, 1950 W, 50 Ohm

1 2.633,50 - 30,00 %

2.633,501.843,45

1.4.1 DCV-1 0240.2187.06

Documentation of calibration values

1 109,25 - 30,00 %

109,2576,47

1.5 Facoltativo

Rohde & Schwarz Service Options

(non incluso nel prezzo totale)

1

1.5.1 Facoltativo

CO3NRT 1080.9506S11

Three-Year Calibration Service as per R&S Service Options leaflet

1 103,00 103,00

1.5.2 Facoltativo

RO3NRT 1080.9506S12

Two-Year Repair Service following the product warranty period as per R&S Service Options leaflet

1 297,00 297,00

CONDIZIONI DI FORNITURA Condizioni di Resa : (FH) Franco destino Condizioni di Pagamento : R.D. 30 GG DFFM Consegna : 6 settimane Imballo : Incluso Spedizione/Destinazione : da precisare nell'ordine Validità : 16 novembre 2010 Garanzia standard : 12 mesi I.V.A. 20% : Esclusa, a Vostro carico

In attesa di un Vostro ambito ordine, porgiamo i nostri più distinti saluti.

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Numero: 5340/b Data: 01/07/2011 Validita’: 01/10/2011

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I: CVMO-60AC/15-BFA-M

1 of 1 9/23/2010 12:05 PM

Subject: I: CVMO-60AC/15-BFA-MFrom: "Nicola Iacovino" <[email protected]>Date: Thu, 16 Sep 2010 14:04:30 +0200To: <[email protected]>

Egr dottssa Porcellato , modello CVMO-60AC/15-BFA-M che avevamo individuato durante laconversazione telefonica è purtroppo obsoleto.Una alternativa valida potrebbe essere CVMO-50AC/15-BFA-M di cui le invio il data sheet che ha peròun range di frequenza fino a 50 PF.Se va bene questo condensatore costa € 1150,00Mi faccia sapere se nel caso la proposta sia accettabile le devo inviare una offerta ufficialeGrazieCordiali salutiNicola IacovinoSIRCES SRLVia C. Boncompagni 3/b20139 MILANOtel 02 55231395cell 3356481356 Von: Webserver www.comet.ch [mailto:[email protected]] Gesendet: Mittwoch, 15. September 2010 11:23An: info CometBetreff: Contact Form from www.comet.ch The contact form on your website was used and the following message is transferred

Company* LNL INFN

Lastname* Porcellato

Firstname* Anna Maria

Street* via Della Universita' 2

Zip Code* 35142

City* Legnaro Padova

Country* Italy

Email Address* [email protected]

Phone Number* 00390498011334

Fax Number 0039049641925

Language* English

Message* I have to quote the price of a vacuum variable condenserCapacity around 10-60 pF able to sustain some kV, in order to ask for funding an experiment (similar to SHIRAc2 aGANIL (France. Can you please give me some suggestionsand/or give me a seller representative in Italy? Thanks AnnaMaria Porcellato

Kind regards, your webserver

CV1C_50_G.pdfContent-Type: application/octet-stream

Content-Encoding: base64

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REGATA CSN V


Ricercatori


1 Comunian M ichele Dipendente Ricercatore CSN V 30

2 Maggiore M ario Dipendente Ricercatore CSN V 40


Tecnologi



2 Galata' Alessio Dipendente Tecnologo CSN V 10

3 Porcellato Anna Maria Dipendente Primo Tecnologo CSN V 50

4 Stark Sergey Dipendente Primo Tecnologo CSN V 30


Tecnici


1 Chiurlotto Francesca Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 20

2 De Lazzari Mauro Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 30


Annotazioni




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STARTRACK2 CSN V

Rapp. Naz.: Paolo Colautti

Rappresentanti nazionali:- Paolo Colautti LNL


Linea di ricerca MICRODOSIM ETRIA FONDAM ENTALE


LNL


STARTRACK2

Acceleratore usato TANDEM-ALPI


- PROTONI: 15, 20 M eV - DEUTONI: 16 MeV - Li-6: 48 MeV - Li-7: 27 M eV - C-12: 90, 180, 240 MeV


Distribuzione dei cluster di ionizzazione in siti tessuto-equivalenti di dimensioni nanometriche


STARTRACK


PTB-Braunschweig Germania SOLTAN institute of Nuclear Physics Polonia AIT Austrian Institute of Technology LaplaceLaboratory of Toulouse University Politecnico di M ilano ENEA-Bologna ISS-Roma


Sezioni partecipanti Lab. Naz. di Legnaro, Padova


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STARTRACK2 CSN V



In K€



LNL 1.00 5.00 5.00 6.00 1.00 3.00 21.00

PD 1.00 2.00 2.50 5.50

Totali 2.00 5.00 7.00 6.00 3.50 3.00 26.50


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STARTRACK2 CSN V



Vedi allegato 1


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STARTRACK2 CSN V



Il 2011 è il terzo ed ultimo anno dell'esperimento STARTRACK2.L'esperimento prevedeva di raccogliere dati con otto diversi fasci di ioni del complesso Tandem-Alpi dei LNL. I quattro set di dati raccolti con 2 energie di protoni e due diioni litio più il set di dati delle particelle alfa di riferimento, mostrano risultati estremamente interessanti. Infatti per la prima volta si dimostra sperimentalmente l' invarianzadella qualità dei raggi delta nella regione delle decine di nanometri dalla traccia primaria. Tuttavia il limitato numero di turni di misura assegnati rispetto ai turni richiesti,insieme con la difficoltà che si è riscontrato di ottenere i fasci richiesti (estremamente deboli e stabili), ha impedirà di raggiungere il completamento degli obiettivi entro il2011.

Si chiede perciò 1 anno di prolungamento per poter completare le previste misure con gli ioni carbonio e la misura mancante di protoni.

Per quest'anno di prolungamento le richieste finanziarie delle due sezioni INFN coinvolte sono minime: 4 k€ di consumo e 1 k€ di manutenzione per mantenere operativoil complesso e costoso apparato sperimentale STARTRACK, 4 k€ per poter presentare i risultati nei congressi internazionali di riferimento e 2k€ per presentare i dati aicongressi ed alle riunioni scientifiche in Italia. Si aggiungono 3 k€ per equipaggiare l'apparato STARTRACK con un collimatore a 4 settori che possa aiutare a meglioformare e centrare i deboli fasci usati. La necessità di tale richiesta è emersa solo alla fine dell'esperimento, dopo che i molti tentativi per migliorare la qualità del fasciohanno dato scarsi risultati.

Il piano di misure previsto a conclusione di STARTRACK2 è in allegato 2


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STARTRACK2 CSN V




2009 3.50 3.00 1.00 8.50 16.00

2010 3.00 4.00 6.00 1.00 4.50 18.50

2011 1.00 2.00 7.50 0.50 2.00 3.00 16.00


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STARTRACK2 ATTIVITÀ SVOLTA AL 2011

LNL-INFN: P.Colautti (50%), V.Conte

(50%), M. Lombardi

(100%), M.Poggi

(20%), S.Canella

(20%) G.Egeni (50%).

PD-INFN: L.De Nardo (50%), D. Moro

(50%), G.Tornielli (50%)

Introduzione

L’esperimento mira a verificare l’invarianza, prevista da alcuni modelli, della qualità dei raggi delta emessi da un ione nell’attraversare il tessuto vivente, simulato nell’esperimento con gas propano.

Figura 1. Illustrazione del meccanismo che genera una lesione primaria a causa di 2 sub lesioni, a loro volta causate da 2 eventi di ionizzazione.

Il concetto di qualità è legato a quello di efficacia biologica di una radiazione. Come è illustrato in figura 1, l’efficacia biologica ε si può definire come probabilità che una ionizzazione dia origine ad una lesione primaria, ossia ad una modificazione non effimera del sistema biologico che a sua volta inizializzi una serie di eventi bio-chimici che si concluderanno alla fine con una modifica osservabile del sistema biologico stesso. La figura 1 illustra l’esempio in cui almeno due ionizzazioni, a distanza minore o uguale ad L, siano necessarie a generare la lesione primaria. Il modello è generalizzabile per n sub-lesioni generanti una lesione.

denardo� 8/7/11 10:22

denardo� 8/7/11 10:23

Eliminato: due

Eliminato: ,

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Figura 2. Illustrazione di come l’efficacia biologica di una radiazione ε possa essere ricondotta a combinazioni di valor medi di ionizzazioni.

L’esperimento e simulazione Monte Carlo

Figura 3. Schema concettuale dell’esperimento STARTRACK. L’esperimento misura le ionizzazioni (in rosso) generate da uno ione ad una distanza d dalla traccia.

In figura 3 è disegnato lo schema dell’esperimento, che misura gli eventi di ionizzazione che si

vengono a creare nel volume sensibile del rivelatore, un cilindro di circa 20 nm di diametro e di altezza, al passaggio di uno ione a distanza d da esso.

E’ stato sviluppato, in collaborazione con Bernd Grosswendt del PTB, un codice Monte Carlo che simula i risultati sperimentali di STARTRACK. Il codice trasporta gli elettroni in materiali vari fino alla soglia di ionizzazione.

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Figura 4. Rapporto in funzione del parametro d’impatto d per due diversi ioni.

In figura 4 il rapporto del 2° momento sul 1° momento delle ionizzazioni dovute ad un singolo

adrone nel volume V, è plottato rispetto al parametro d’impatto d. Il rapporto sembra essere,

rispetto a d, una funzione il cui valore dipende dal tipo e dalla velocità della particella carica, quando la stessa attraversa il volume sensibile (d<10 nm), e il cui valore è circa costante e pari a 3.5, quando la traccia dello ione è esterna al volume sensibile (d > 10 nm). A parametri d’impatto d >10 nm sembra che il contributo alla ionizzazione totale, che in questo caso è dovuta principalmente ad un singolo raggio delta, sia costante, invariante non solo con il parametro d’impatto d, ma anche con tipo e velocità della particella primaria.

Misure sperimentali

Nel corso del 2010 e del 2011 sono state fatte misure con protoni da 20 MeV e deutoni da 16 MeV, la cui traccia ci si aspetta essere identica a quella di protoni da 8 MeV. I dati sperimentali, riportati nella figura 5 (a) e (b), mostrano per d > 10 nm una grande oscillazione causata da una scarsa statistica di conteggio. Infatti la probabilità di avere un evento di ionizzazione nel volume sensibile per d > 10 nm è assai bassa.

Sono quindi state fatte misure con ioni 6Li da 48 MeV, che hanno la stessa velocità dei deutoni da 16 MeV, e con ioni 7Li da 26.7 MeV, che hanno lo stesso cammino libero medio di ionizzazione delle particelle alfa da 5.4 MeV. Nel corso del 2011 è stata acquistata ed installata una nuova scheda di acquisizione dati, che consente di acquisire tracce ad un rateo di conteggio circa 5 volte superiore. Le misure con ioni 7Li da 26.7 MeV sono state fatte utilizzando il nuovo sistema di acquisizione, così è stato possibile raggiungere una discreta statistica di conteggio anche per gli eventi più rari (d >10 nm), come risulta evidente in figura 5 (d).

Complessivamente la figura 5 indica una certa consistenza tra i dati sperimentali e quelli calcolati.

i 1 2 /

i 1

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Figura 5. Confronto dati sperimentali (linee azzurre) e dati calcolati (linee arancioni).

Figura 6. Confronto del rapporto . Dati sperimentali (simboli) e dati calcolati (linee) per i diversi ioni.

(a) (b)

(c) (d)

i 1 2 /

i 1

i 1 2 /

i 1

i 1 2 /

i 1

i 1 2 /

i 1

UnknownCodice campo modificato

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In figura 6 sono plottati tutti i dati sperimentali fin qui analizzati (i dati riguardanti le particelle α sono stati raccolti usando la sorgente di calibrazione 244Cm dell’apparato sperimentale) insieme con due set di dati Monte Carlo. L’accordo tra dati sperimentali e calcoli è abbastanza buono anche se i dati sperimentali sono sistematicamente maggiori dei dati calcolati. Recentemente sono state fatte anche misure con ioni 12C da 96 MeV. L’elaborazione dei dati è ancora in corso. Il turno è stato infatti caratterizzato da un malfunzionamento del sistema di alimentazione delle decine di elettrodi costituenti il sistema di raccolta e amplificazione dei singoli elettroni. Pubblicazioni 1. V.Conte, L.De Nardo, P.Colautti, A.Ferretti, B.Grosswendt, M.Lombardi, M.Poggi, S.Canella, D.Moro, G.Tornielli. First track-structure measurements of 20 MeV protons with the STARTRACK apparatus. Rad.Meas. 45, 1213-1216 (2010). 2. V.Conte, P.Colautti, L.De Nardo, A.Ferretti, M.Poggi, D.Moro, M.Lombardi, G.Tornielli, B.Grosswendt. TRACK NANODOSIMETRY OF 20-MeV PROTONS AT 20 nm. Radiation Protection Dosimetry 143, 455-458 (2011). 3. De Nardo, A. Ferretti, P. Colautti, and B. Grosswendt Bayesian analysis of nanodosimetric ionisation distributions due to alpha particles and protons

Radiation Protection Dosimetry 143, 459-462 (2011).

denardo� 8/7/11 10:22Formattato: Italiano

denardo� 8/7/11 10:22Formattato: Italiano

denardo� 8/7/11 10:22Formattato: Inglese (Stati Uniti)

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STARTRACK2 MISURE PREVISTE PER IL 2012

LNL-INFN: P.Colautti (50%), V.Conte

(50%), M. Lombardi

(100%), M.Poggi

(20%), S.Canella

(30%) G.Egeni (50%).

PD-INFN: L.De Nardo (50%), D. Moro

(50%), G.Tornielli (50%)

Si richiede il prolungamento dell’esperimento per il 2012, così da poter completare il previsto

piano di misure di STARTRACK2 (vedi figura 1). Il piano di misure illustrato in figura si propone di rispondere a due domande: a) com’è la

distribuzione delle ionizzazioni di ioni diversi, ma aventi la stessa velocità e quindi la stessa distribuzione energetica dei raggi δ; b) com’è la distribuzione delle ionizzazioni di ioni diversi aventi la stessa sezione d’urto di ionizzazione, quindi lo stesso cammino libero medio di ionizzazione.

Le misure con protoni 8 e 20 MeV sono state fatte, come pure quelle con 4He, anche se a bassa statistica. Le misure con il fascio di litio sono state completate nel 2011. Sono in corso di elaborazione le problematiche (vedi rapporto dei LNL e della sezione di Padova) misure fatte con i carboni a 96 MeV. Il nuovo sistema d’acquisizione, basato su una scheda PCI della GAGE, installato e messo in funzione nel 2011, consente di acquisire a ratei 5 volte superiori rispetto al precedente sistema basato sull’oscilloscopio digitale LeCroy. Oggi raggiungiamo statistiche sufficienti in tempi ragionevoli. Per il raggiungimento degli obiettivi di STARTRACK2 mancano ancora le misure con protoni a 15 MeV e ioni carbonio a 150 MeV e 240 MeV (vedi bollini rossi di figura). Figura 1. Cammino libero medio di ionizzazione (in µg/cm2 a sinistra ed in nanometri equivalenti a destra) in funzione dell’energia specifica per le 4 specie di ioni oggetto di studio. I bollini verdi indicano i fasci di ioni previsti nel piano di misure di STARTRACK2. I cerchi rossi indicano le misure previste non ancora fatte.

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STARTRACK2 CSN V




2012 2.00 5.00 7.00 6.00 3.50 3.00 26.50

Totali 2.00 5.00 7.00 6.00 3.50 3.00 26.50


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STARTRACK2 CSN V



Completamento delle misure con ioni carbonio. Completamento della misura di protoni a 15MeV 30-12-2012


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STARTRACK2 CSN V

Resp. Loc.: Valeria Conte




INTERNO 1. Inte-rcalibrazione presso lo ISS di Roma dei dati sperimentali diSTARTRACK con dati radiobiologici

1.00 1.00 0.00

INTERNO

ESTERO

1. M isure di inter-calibrazione presso il SOLTAN Institute di Varsavia 3.00

5.00 0.00

2. partecipazione di 1 persona per presentare i dati sperimentali diSTARTRACK al"12th International Workshop on Radiation Damage toDNA"

2.00

ESTERO

CONSUMO

1. gas di misura (propano ricerche) e per il rientro (argon) 2.00

5.00 0.00

2. due micro channel-plate 1.00

3. Componentistica meccanica e da vuoto per la manutenzionedell'apparato (sostituzione 2 motori passo-passo, componentisticavaria), sostituzione alimentatore PC acquisizione, integrazione memoriaPC per backup dati.

2.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

1. Ordinaria manutenzione dell'apparato, sostituzione parti meccanicheed elettriche usurate e danneggiate

1.00

6.00 0.002. M anutenzione straordinaria dell'alimentatore di precisione delrivelatore

5.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI 1. 1 nanoamperometro con 5 ingressi e 5 display indipendenti, condoppio fondo scala: 1nA e 10nA, per la diagnostica di fascio

3.00 3.00 0.00

APPARATI

LICENZE-SW 1. aggiornamento software di acquisizione e di analisi 1.00 1.00 0.00

LICENZE-SW

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SPSERVIZI

Totale STARTRACK2 Lab. Naz. di Legnaro 21.00


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STARTRACK2 CSN V



L'esperimento STARTRACK necessita di un fascio di bassa intensità (circa 1 pnA) che va ulteriormente sfocalizzato inmodo da avere, nel rivelatore di trigger, un rateo di particelle non superiore a 2000 particelle/secondo. Il trasportoed ilcontrollo di un tale fascio si è rivelato molto difficile; in più occasioni fluttuazioni rilevanti nell'intesità del fasciohannocausato un accumulo di cariche nel rivelatore con conseguente danneggiamento dell'elettronica di front-end, e delrivelatore stesso.Per migliorare il controllo del fascio e non vanificare i prossimi turni di misura, abbiamo pensato di inserire, nelladiagnostica dell'esperimento, un rivelatore a 4 settori (nord-sud-est-ovest), a monte di una faraday cup) dacollegare a5 nano-amperometri.L'offerta per il nano-amperometro a 5 canali ottimizzato per l'apparato STARTRACK è in allegato.E' in allegato anche l'offerta di 2 microchannel-plate per sostituire quelli ormai usurati del rivelatore 2D di fascio.

Durante l'ultimo turno di misura, il primo con ioni carbonio di 96 MeV, si è inoltre evidenziato un malfunzionamentodel sistema di alimentazione del complesso sistema di elettrodi che permettono di raccogliere i singoli elettroni econtarli uno a uno. L'alimentatore a basso rumore (44 canali indipendenti di alimentazione con precisione estabilizzazione 10-3) è stato costruito nel 2004 ed è costato 28k€. La ditta costruttrice ha stimato il costo dellamanutenzione straordinaria per far rientrare l'alimentatore nelle specifiche di progetto in 4,5k€.L'offerta per la riparazione è in allegato.

Avendo STARTRACK2 già raggiunto risultati estremamente interessanti, unici al mondo nel loro genere, è importantepresentarli ai congressi internazionali di riferimento per poterli sottomettere al dibattito ed alla criticainternazionale.Si chiede perciò di finanziare la partecipazione di 1 persona ad un congressi internazionali di riferimento previsti peril 2012.Si chiede inoltre che venga finanziata la partecipazione di una persona ad un turno di misura presso il SOLTANInstitute di Varsavia dove è installato il JET Counter, un nanodosimetro basato sulla misura di ioni positivi, perintercalibrazione dei due dispositivi sperimentali.


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fax 049641925 Spett. INFN Agra 05/07/2011

Viale Università 2

35020 Legnaro (PD)

Esperimento/Servizi STARTRACK2

A seguito della Vs e-mail con oggetto Richiesta di offerta: relativa alla realizzazione di

uno strumento con 5 canali e relativi display per misura di deboli correnti ( 1nA ÷ 10nA f.s.)

con cambio scala automatico, realizzato in un unico contenitore.

Costo del progetto, della realizzazione, dell’installazione 2500€

IVA esclusa

Consegna 90 gg data ricevimento ordine Altre modalità secondo Vs condizioni generali In attesa di un Vs riscontro distinti saluti

TRE-C sas di Casoli F

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fax 049641925 Spett. INFN Agra 04/06/2011

Viale Università 2

35020 Legnaro (PD)

Esperimento/Servizi STARTRACK2

A seguito della visita presso i Vs laboratori per verificare lo stato degli Alimentatori di Alta e Bassa Tensione usati nell’Esperimento di STARTRAK2, la TRE-C propone quanto segue:

- sostituzione di 5 generatori di Alta Tensione 0÷1000 Volt - sostituzione di 3 generatori di Bassa Tensione 0÷40 Volt - Ricalibrazione dei canali sostituiti e verifica della corretta gestione software di tutto il

distributore Attività da svolgersi presso i Vs Laboratori in periodi di accesso alla sala misure.

Costo totale dell’attività di ripristino dell’alimentatore di StarTrak2 comprensiva di materiali e di 3 giorni consecutivi di lavoro per un equivalente di 24 ore 3800€ Il costo è inteso IVA esclusa Consegna 120 gg data ricevimento ordine Altre modalità secondo Vs condizioni generali In attesa di un Vs riscontro distinti saluti

TRE-C sas di Casoli F

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STARTRACK2 CSN V


Ricercatori


1 Colautti Paolo Dipendente Primo Ricercatore CSN V 50

2 Lombardi M ariano Associato Ricercatore CSN V 0


Tecnologi



2 Conte Valeria Dipendente Tecnologo CSN V 50



Tecnici


1 Egeni Giampietro Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 50


Annotazioni




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TALES CSN V

Rapp. Naz.: Pierfrancesco Mastinu

Rappresentanti nazionali:- Pierfrancesco Mastinu LNL


Linea di ricerca fisica dei neutroni, astrofisica nucleare, fisica applicata e fondamentale




TALES

Acceleratore usato sorgente TRIPS, riscaldatore RF


fascio di protoni, 80 keV 30-50 mA


deposito e rimozione di calore da target a microcanali raffreddati a metallo liquido.



IAEA (Vienna), CEADEN (Cuba), Università di Siv iglia (Spagna), CNA (Spagna), JINA (Canada), Univ. of Kiyev (Ucraina),ENEA-Brasimone (Italy)

Durata esperimento due anni



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TALES CSN V



In K€



LNL 8.00 3.00 5.00 36.00 25.00 2.00 74.00 5.00

Totali 8.00 3.00 5.00 36.00 25.00 2.00 74.00 5.00


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TALES CSN V



completamento calcoli FEM, realizzazione target a microcanali, quasi ultimata costruzione LTA, preparazione e sottomissione proposta per misura spettro neutrronico aIRMM (Belgio) e PTB (Germania), tests termici e meccanici off line su target a microcanali, tests alla fiamma ossidrica e saldatrice TIG con raffreddamento ad acqua.entro la fine dell'anno:completamento LTA, montaggio setup per tests con riscaldatore RF presso ENEA Brasimone, tests con riscaldatore RF e raffreddamento ad acqua presso ENEABrasimone, tests di erosione e corrosione.per maggiori dettagli vedi allegati


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TALES CSN V



implementazione del istema di raffreddamento a metallo liquido, studio degli effetti di erosione, corrosione e diffusione, tests TIG e tests con riscaldatore RF pressoENEA Brasimone, tests sotto fascioper maggiori dettagli vedi allegati


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TALES CSN V




2011 10.00 15.00 25.00


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1

Esperimento TALES: consuntivo a luglio

2011 e richieste per l’anno 2012

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1 Introduzione

L’oggetto di studio del presente lavoro é il bersaglio di potenza di LENOS. L’esperimento in

gruppo V ha la sigla TALES (TArget per LEnoS) . Qui riportiamo l’attività svolta sino a giugno

2011, quella che prevediamo di completare entro l’anno e il piano di lavoro per il 2012.

Il bersaglio ha una base in rame sul quale vengono depositati degli strati di diversi materiali a

seconda dell’applicazione prevista (litio, nichel, oro... per uno spessore di alcune decine di

micron). Sul bersaglio va ad impattare un fascio di protoni di elevata potenza specifica,

necessario per ottenere un elevato flusso di neutroni in targetta nella facility LENOS. Il sistema

di raffreddamento, integrato nel bersaglio in rame, è costituito da una serie di condotti capillari

realizzati tramite elettroerosione. Obiettivo del sistema di raffreddamento è smaltire il calore

generato dal fascio incidente, al fine di evitare che una temperatura troppo elevata comprometta

il corretto funzionamento e l’integrità, in particolare del delicato e pericoloso strato di Litio.

Figura 1: Schema del sistema di raffreddamento e del bersaglio studiato.

E’ stato condotto lo studio di un modello FEM del bersaglio capace di riprodurne il

comportamento termico e fluidodinamico. Si sono investigati, come fluidi di raffreddamento, sia

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acqua che una lega eutettica di Ga-In-Sn e si è effettuato un confronto tra le due soluzioni. È

stato anche considerato l’ipotesi di utilizzare substrati non di rame, in particolare Molibdeno e

Niobio.

Viene riportato nell’allegato A il disegno quotato del bersaglio studiato.

2 Modello FEM utilizzato

Per le analisi FEM, si é utilizzato un modello agli elementi finiti che considerasse sia il

dominio fluido (fluido che scorre all’interno dei tubi), che quello solido (bersaglio in rame) come

rappresentato in figura.

Figura 2: Modello CAD del bersaglio.

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4

Figura 3: Modello FEM del bersaglio.

Nelle analisi effettuate non si è considerata la variabilità delle proprietà dei materiali con la

temperatura.

Di seguito sono riportate le proprietà fisiche dell’acqua e del metallo liquido utilizzate nelle

varie analisi.

Properties Water Galinstan

fluid specific heat [J/kg K] 4181 365

fluid thermal conductivity [W/m K] 0.6 36 bersaglio thermal conductivity [W/m

K] 390 390

fluid viscosity dynamic [Pa s] 0.001 0.00221

fluid density [kg/m3] 998 6363

Tabella 1: proprietà fisiche usate per i due fluidi esaminati ( “The Legnaro NeutrOn Source facility” : P.F. Mastinu, G. Martín Hernández, J. Praena,J. Arteche Diaz, R. Capote Noy, N. Dzysiuk, M. Pignatari5 and G. Prete).

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2.1 Condizioni al contorno fluido dinamiche e termiche

Per la parte fluidodinamica é stata imposta una velocità normale sulla sezione di ingresso del

fluido (equivalentemente è possibile imporre la portata), mentre in uscita si é applicata una

pressione relativa nulla. In questo modo é stato possibile determinare il campo di moto del fluido

e la caduta di pressione tra ingresso ed uscita.

Per la parte termica si é imposta una temperatura costante nella sezione di ingresso del fluido,

mentre sulla superficie circolare del bersaglio si é applicata una potenza termica specifica (per

unità di superficie). Non si è considerato inizialmente la presenza dello strato di Li, dato il suo

ridotto spessore ( circa 40µm), ipotizzando la potenza applicata ugualmente su tutta la superficie

circolare in rame, come riportato nella figura seguente.

Si é cosí potuto risalire alla distribuzione di temperatura sia sul fluido che sul bersaglio.

Figura 4: Condizioni al contorno termiche e fluidodinamiche.

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La parte fluida è stata modellata in tre parti: 2 che rappresentano il fluido che scorre nei tubi

collegati al bersaglio, ed una che considera il percorso del fluido nei micro canali realizzati

all’interno del bersaglio in rame. Questo è stato fatto perché era necessario creare un interfaccia

tra il fluido che scorre entro il blocchetto di rame, ed il blocchetto stesso, attraverso la quale si ha

uno scambio di calore. Sono state quindi create due interfacce fluido-fluido ed una interfaccia

fluido-solido. Le superfici esterne dei tubi di ingresso e di uscita sono state considerate lisce.

Figura 5: suddivisione dei volumi del dominio fluido.

2.2 Risultati

Inizialmente vengono presentati i risultati riguardanti solamente la parte fluidodinamica del

sistema studiato.

Sperimentalmente sono stati misurati la pressione all’ingresso del tubo collegato al bersaglio e

la portata che fluisce all’interno ottenendo i seguenti valori:

- pressione all’ingresso: 3 bar

- portata d’acqua: 160l/h

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Tali valori sono stati usati come input nelle simulazioni effettuate. In particolare è stato

imposto sulla sezione di ingresso del fluido una portata pari a quella misurata; nella sezione di

uscita si è imposta una pressione relativa nulla. In questo modo si è potuti risalire al valore della

pressione all’ingresso per confrontarlo con quello rilevato sperimentalmente. Più in particolare

ciò che si può ottenere è il valore della caduta di pressione tra ingresso ed uscita del circuito.

È stato inoltre possibile ottenere la distribuzione di pressione e di velocità del fluido, sia nei

tubi di ingresso e di uscita che nei capillari, come viene mostrato dalle seguenti due figure.

Si può notare una sensibile caduta di pressione all’ingresso dei tubi capillari e la conseguente

accelerazione del fluido, dovuto appunto al passaggio da una sezione grande ( quella del tubo di

ingresso di diametro 4 mm) a quella ridotta dei tubi capillari, che hanno un diametro di circa

0.55mm. Questo valore del diametro dei capillari è maggiore di quanto ottenuto a seguito della

lavorazione (0.45 mm). Il valore maggiore è stato imposto tramite i calcoli fluidodinamici FEM

al fine di ottenere i valori di portata e “pressure drop” misurati sperimentalmente sull’oggetto.

L’aumento del valore del diametro dei capillari si potrebbe spiegare a seguito degli effetti di

erosione e corrosione dovuti all’uso intenso del bersaglio per le diverse prove effettuate.

Figura 6: Distribuzione di pressione e di velocità nei capillari con portata d’acqua di 160l/h.

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Lo spessore minimo della parte soggetta alla pressione interna al micro canale è molto

superiore (circa un fattore 10) al valore richiesto dalla sigma, considerando anche il fattore 3 di

sicurezza.

Viene effettuato ora un confronto tra le prestazioni del bersaglio con l’utilizzo di acqua e di

galinstan come fluidi di raffreddamento. Considerando una potenza termica di 1kW, si é imposto

sulla superficie circolare del bersaglio di diametro di 12mm, la potenza specifica relativa pari a

22 283.8841941012.0

41000mW

APq =

⋅⋅

==π

É stata utilizzata in entrambi i casi una portata di 160 l/h.

Si é potuto osservare che a parità di velocità del fluido all’interno dei capillari (circa 15m/s),

con l’utilizzo del metallo liquido si ottiene una temperatura massima sul bersaglio in rame che é

circa un terzo di quella che si ottiene utilizzando l’acqua. La temperatura di uscita dell’acqua

risulta essere di 20,3°C mentre quella della lega metallica liquida é di 29°C.

Figura 7: Distribuzione di temperatura sul bersaglio in rame con acqua (sinistra) e lega di metallo liquido (destra).

Poiché una portata di 160 l/h per un metallo liquido risulta essere alquanto elevata, si é

provato ad utilizzare un valore tale da avere una velocità nei tubi capillari di circa 5 m/s.

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La temperatura di ingresso del fluido é fissata per l’acqua a 15°C, mentre per il metallo

liquido a 20°C.

Dai risultati FEM si ottiene una temperatura media di uscita di 20.3 °C per l’acqua e 47°C

per il galinstan. Vengono di seguito riportati le distribuzioni di temperatura sul bersaglio ed in

particolare nella zona colpita dal fascio (dove é stata applicata la potenza specifica), e nel fluido

all’interno dei canali, sia per l’acqua che per il galinstan.

Figura 8: Distribuzione di temperatura sul bersaglio raffreddato ad acqua.

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10

Figura 9: Distribuzione di temperatura sul fluido all’interno dei tubi capillari (con acqua).

Figura 10: Distribuzione di temperatura sul bersaglio raffreddato con metallo liquido.

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11

Figura 11: Distribuzione di temperatura sul fluido all’interno dei tubi capillari (con metallo liquido).

Come si può osservare vi è una sensibile differenza della distribuzione di temperatura sia nel

fluido che nel bersaglio, passando dall’utilizzo di acqua al metallo liquido; in particolare si nota

con quest’ultimo un maggior gradiente di temperatura nella direzione del moto del fluido ed una

maggiore temperatura del fluido stesso. Nel caso del metallo liquido si può infatti notare una

11icro canali11 asimmetrica della temperatura sul bersaglio in rame: questo infatti é dovuto al

maggiore gradiente di temperatura che si ha nel fluido tra ingresso ed uscita dai 11icro canali

(che é di circa 60°C). Per l’acqua tale gradiente risulta essere molto meno sensibile (circa 5-6°C)

e la distribuzione di temperatura sul bersaglio risulta essere simmetrica.

Viene di seguito riportata la distribuzione di pressione e di velocità all’interno dei tubi

capillari, ipotizzando di usare una portata di 55l/h di metallo liquido, tale cioè da avere

all’interno dei capillari una velocità di circa 5m/s.

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12

Figura 12: Distribuzione di pressione e di velocità nei capillari con galinstan.

Nelle applicazioni reali tale bersaglio viene usato depositando nella zona del fascio uno strato

di litio di qualche decina di micron (30-40 micron).

Si passa ora quindi a considerare nel modello precedente l’aggiunta di uno strato di litio di

40µm, modellato come un semplice cilindro avente tale spessore e lo stesso diametro del beam

(12mm). Questa volta la potenza di 1000W é stata applicata sul volume dello strato di litio. Per

fare ciò si é creato con CFX un sottodominio del dominio solido costituito dallo strato di litio ed

a questo si é applicato una potenza termica per unità di volume pari a:

311

2 10210485321.200004.0012.0

41000mW

APq ⋅=

⋅⋅

⋅==

π

In realtà la potenza del fascio non viene assorbita solo dallo strato di litio, ma una parte

consistente è dissipata nella parte di rame. Queste condizioni sono quindi molto più restrittive

rispetto alle reali condizioni di lavoro del bersaglio.

483/640

13

Vengono riportati di seguito la distribuzione di temperatura sul bersaglio in rame e sullo strato

di litio, nel caso di raffreddamento con acqua con portata di 160 l/h e con la lega di metallo

liquido di portata 55l/h; la temperatura di ingresso é di 20°C.

Figura 13: Distribuzione di temperatura sul litio e sul bersaglio con raffreddamento ad acqua.

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14

Figura 14: Distribuzione di temperatura sul litio e sul bersaglio con raffreddamento con metallo liquido.

Come precedentemente accennato, l’utilizzo di litio limita le prestazioni del bersaglio in

termini di temperatura: non si devono infatti superare i 150°C sullo strato di litio depositato.

Viene di seguito riportato un grafico che rappresenta la temperatura raggiunta dal litio al variare

della potenza specifica applicata su tale strato di materiale, sia con l’utilizzo di acqua che della

lega di metallo liquido. Per quest’ultimo si é utilizzata una portata di 55l/h, tale da avere nei

capillari una velocità di circa 5m/s (inferiore a quella dell’acqua), in quanto si pensa che tale

valore possa essere ragionevole non conoscendo ancora i possibili effetti di corrosione-erosione

che tale lega può avere sul rame.

I valori di temperatura indicati dai punti sono quelli calcolati tramite le analisi FEM.

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15

Grafico 1: Andamento della temperatura massima sul litio al variare della potenza specifica applicata.

0

50

100

150

200

250

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Lithium temperature [°C]

Specific power [W/cm^2]

water galinstan extrapolation(galintasn)

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Poiché il galinstan a contatto con il rame ed a temperature superiori a 90°C, reagisce

chimicamente, sorge ora il problema del suo utilizzo in questa applicazione per potenze elevate;

si é deciso quindi di provare a cambiare il materiale del bersaglio, utilizzando Molibdeno le cui

proprietà sono elencate di seguito:

densità: 10280 kg/m3

calore specifico: 250 J/(kg K)

conducibilità termica: 138 W/(m K)

Utilizzando una portata di galinstan di 55 l/h, con temperatura in ingresso di 20°C, si é

ottenuto in uscita una temperatura del metallo liquido di 48°C, ed una temperatura massima sullo

strato di litio di circa 100°C come si può vedere dalla seguente immagine.

Figura 15: Distribuzione di temperatura sul litio e sul bersaglio in molibdeno con raffreddamento con metallo liquido.

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3 Modello analitico per il calcolo delle temperature

Si è fatto un foglio di calcolo che permetta di ottenere valori indicativi della temperatura sul

bersaglio senza dovere fare delle analisi agli elementi finiti.

Il bersaglio è approssimato come uno stack di tubi di rame di diametro 0,55 mm e spessore

dei tubi 0,5 mm.

Tutta la potenza termica del fascio viene asportata dal fluido che scorre nei tubi.

Si conosce l’intensità del fascio, la portata di fluido e la temperatura di ingresso. I risultati

sono riportati in figura

parameters description value FEMcp [J/kg K] fluid specific heat 4181,7λFl [W/m K] fluid thermal conductivity 0,6069 λCu [W/m K] target thermal conductivity 401

ν [Pa s] fluid viscosity dinamic 0,0008899ρ [kg/m^3] fluid density 997

d [m] diameter of the microchannels 0,00055Pr Prandtl number 6,131644142

v [m/s] velocity in the microchannels 15Re Reynolds number 9242,89246Nu Nusselt number 73,77145321

α [W/m^2 K] convection coefficient 81403,44537Tav,fl [ºC] fluid average temperature 18

n number of microchannels 13q [W/m^2] beam specific thermal power 4420970,641q [W/cm^2] beam specific thermal power 884,1941283

q [W] beam thermal power on target 1000Ts [ºC] 72,30937992

Tbeam [ºC] temperature on beam surface 119,6909261 112Tin [ºC] fluid inlet temperature 15

Q [m^3/s] fluid volumetric flow 4,63287E-‐05Tus [ºC] fluid outlet temperature 20,17728529

lithium thickness [m] 0,00004Ts(Li) [ºC] 121,7787516 116

λLi [W/m K] gold thermal conductivity 84,7

WATER

488/640

18

si nota come i calcoli analitici mostrino performance superiori a quanto stimato dai calcoli FEM di circa il 30%.

4. Test meccanici statici

Al fine di verificare che un eventuale test del bersaglio sotto fascio non comporti gravi rischi per la macchina acceleratrice, si è proceduto a fare un test statico di tenuta meccanica del dispositivo, atto a confermare che sotto pressione ed in temperatura, il bersaglio non arrivi a fratture con conseguenza perdita di liquido refrigerante, particolarmente problematico nel caso del raffreddamento ad acqua.

A tal fine, il bersaglio è stato riempito di azoto alla pressione di 7 bar e posizionato all’interno di un forno con temperatura settata a 200 gradi. Tale condizione (bersaglio in pressione a 7 bar e temperatura di 200 C) sono state mantenute per 4 ore. Alla fine delle 4 ore il bersaglio aveva mantenuto la pressione invariata. Come ulteriore test, si è immerso il bersaglio in pressione in un recipiente di acqua e si è verificato che il bersaglio non presentasse perdite.

parameters description value FEMcp [J/kg K] fluid specific heat 365λFl [W/m K] fluid thermal conductivity 36 λCu [W/m K] target thermal conductivity 401






q [W/] beam thermal power on target 1000Ts [ºC] 45,24543961





GALINSTAN

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5. Off-beam Tests con fiamma ossidrica e saldatrice TIG

Al fine di avere una stima della Potenza dissipabile dal bersaglio, si sono cercati ed

individuati due modi per traferire Potenza al bersaglio: utilizzando una fiamma ossido-acetilene

ed utilizzando una saldatrice TIG (Tungsten Inhert Gas).

Il setup utilizzato è motrato in figura; una coppia di termocoppie è montata sul tubo di

ingresso ed uscita del fluido, e misurano rispettivamente la temperatura di ingresso ed uscita del

liquido refrigerante. La pressione in entrata ed uscita ( e quindi il pressure drop), è misurata

tramite manometri con fondo scala 5 bar, posizionati all’ingreso ed all’uscita. Un flussimetro

provvede a misurare la portata massica del fluido refrigerante. Il circuito è aperto e l’acqua viene

prelevata dal rubinetto dell’officina meccanica e scaricata nel lavandino.

Dalla misura della differenza di temperatura fra ingresso - uscita dell’acqua (Delta T),

dalla misura della portata (Q) e nota la capacità termica dell’acqua (Cp), la quantità di calore

trasferita al bersaglio è calcolabile con la semplice formula

€

Q = Cp ⋅ ΔT⋅ ρ

alla base c’e’ l’assunzione che il meccanismo principale di rimozione del calore sia la

convezione, approssimazione giustificata nel nostro caso in quanto la temperatura raggiunta dal

bersaglio non deve superare i 150° C e quindi meccanismi di trasferimento di calore per

irraggiamento sono trascurabili. Effetti dovuti all’asportazione del calore per convezione dovuti

ai moti convettivi dell’aria non sono stati considerati e si è assunto che tutto il calore trasferito al

fluido refrigerante sia stato depositato sul bersaglio.

Dal momento che il bersaglio è fatto per lavorare con un deposito di litio di 40 micron e

che la temperatura superficiale non deve superare i 150° C, è indispensabile avere una misura

della temperatura superficiale raggiunta dal bersaglio. Il bersaglio infatti può sostenere potenze

via via più elevate (sino alla temperatura di lavoro del rame), ma al prezzo di teperature

superficiali sempre più elevate.

Dal momento che una misura diretta della temperatura della superficie non è possible a

causa della presenza della fiamma (o argo del TIG) che oscura qualsiasi misura, sul bersaglio di

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rame è stato depositato un sottile strato di indio. L’indio ha conducibilità termiche simili a quelle

del litio, ma una temperatura di fusione di 157° C. Lo strato di indio quindi, può fungere da

sensore di temperatura, controllando lo stato dopo il riscaldamento con la saldatrice. Non è

possibile sapere quale sia la temperatura raggiunta dalla superfice del bersaglio, ma fintanto che

l’indio si mantiene solido, possiamo essere sicuri che non ha superato i 150° C che sono la

temperatura di lavoro del bersaglio di LENOS.

Test#1: fiamma ossidrica ossido-acetilene.

Questo test è stato fatto sia al CEADEN (Cuba), utilizzando come liquido refrigerante

olio, che a LNL utilizzando come liquido refrigerante l’acqua.

Figure 16. Setup sperimentale per la misura effettuata al CEADEN.

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Figure 17. Fiamma della saldatrice ad ossido-‐acetilene sul bersaglio

La Potenza trasferita al bersaglio nelle due condizioni è stata pressochè la stessa, pari a

1.5 kW. Il riscaldamento è stato protratto per oltre 10 minuti e non si sono riscontrate

deformazioni o rotture. Il test è stato ripetuto utlizzando lance di portata molto superiore, ma

senza ottenere un apprezzabile incremento della Potenza traferita. A causa della limitata

efficienza nel trasferimento del calore, 1.5 kW è la potenza massima traferibile con la lancia ad

ossido-acetilene. Alla fine del test si è proceduto ad analizzare lo stato del deposito di indio,

verificando che non era stato fuso e determinando la temperatura superficiale del bersaglio

minore di 157° C.

Test #2. La stessa procedura descritta sopra ultizzando la fiamma ossido-acetilene è

stata utilizzata per traferite il calore con la macchina TIG. La figura 18 mostra il setup

sperimentale utilizzato, con le termocoppie, I manometri e il misuratore di flusso, messo a punto

presso l’officina meccanica dei LNL.

Con la macchina TIG a piena potenza, la potenza trasferita al bersaglio è stata di 3.4 kW.

L’analisi dello strato di indio ha mostrato che, nemmeno in questo caso, l’indio si è fuso e si è

quindi concluso che la temperatura superficiale raggiunta del bersaglio è stata sempre minore di

157° C.

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Il vantaggio della saldatrice a TIG rispetto alla fiamma ossido-acetilene, non è soltanto

nella maggiore potena trasferita, ma anche nella definizione del fascio di calore.

Figure 18. Sistema di test del Bersaglio con TIG presso i LNL.

Dalla figura 19 si vede che lo spot presenta un “core” di diametro inferiore a 5 mm ed

una aureola che si estende a diametri superiori. In ogni caso, lo spot è abbondantemente dentro il

foro da 1.2 cm di diametro del bersaglio, cosa che si è verificata direttamente anche durante

l’irraggiamento. É quindi possibile determinare una Potenza specifica traferita al bersaglio

almeno pari o superiore a 3 kW/cm2, valore molto superiore a quanto stimato sia dai calcoli FEM

che dai calcoli analitici (circa 2 kW/cm2). Il valore di 3 kW/cm2 che rappresenta il goal del

progetto TALES (e quindi del progetto LENOS) è di 3 kW/cm2 utilizzando il metallo liquido,

mentre I tests indicano che questo valore potrebbe essere raggiunto anche con il più semplice

raffreddamento ad acqua. Se la stima fatta sulla targhetta di rame non raffreddata per la

determinazione dello spot del fascio è attendibile, essendo lo spot di 5 mm di diametro, la

potenza realmente dissipata sarebbe 4 volte superiore.

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Figura 19: spot della saldatrice a TIG.

Il test con il riscaldato RF

La grande discrepanza fra i risultati dei calcoli e i tests sperimentali impongono misure

sperimentali più stringenti. Al fine di ottenere stime più precise con metodiche più “pulite”,

abbiamo aperto una collaborazione con ENEA Brasimone, che ha lunga e qualificata esperienza

nel campo dei sistemi a metallo liquido. Presso la loro sede, stiamo mettendo a punto un setup

sperimentale che utilizza un riscaldatore radiofrequenza per fornire l’energia termica di almeno

1.1 kW su uno spot di 1 cm di diametro. Al momento, questo limite è legato al surriscaldamento

della ferrite e all’efficienza del sistema, molto bassa dal momento che l’alimentatore RF è in

grado di erogare una potenza di 45 kW. Dal momento che è fondamentale la definizione dello

spot di energia, è stata sviluppata e realizzata un’apposita bobina induttrice che utilizza un

cilindro di ferrite per focalizzare il campo magnetico e quindi definire la superficie riscaldata. Il

sistema deposita un’energia superficiale, quindi il test è particolarmente peggiorativo rispetto alle

condizioni di lavoro del target di LENOS, dal momento che il beam di protoni perde energia su

un volume e non tutto sulla superfice. Per la determinazione della temperatura raggiunta dal

target utilizzeremo sia il deposito di indio per “simulare” il deposito di litio, che vernici

termosensibili, in grado di dare un’immagine della zona riscaldata e quindi definire dimensioni

ed omogeneità dello spot.

Il setup che stiamo mettendo a punto ( e speriamo di usare prima della pausa estiva),

comprende un misuratore di portata, termocoppie per la misura della temperatura di ingresso ed

uscita acqua e tutti i sistemi di sicurezza. Il sistema di vuoto, messo a disposizione dall’ENEA

consente di arrivare ad un vuoto di 10-7 mbar e tutti i sistemi sono controllati da un sistema di

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acquisizione e registrati per la successiva analisi. Prevediamo, a seguito del successo del test, di

provare ad incrementare l’efficienza della bobina induttrice per arrivare a dissipare potenze più

elevate.

La costruzione del Lithium Target Assembly (LTA)

LTA è necessario per montare il target di TALES sulla beam line. Il disegno è stato fatto

(il 3d è riportato sotto in Fig 20), così come i disegni esecutivi e la realizzazione del prototipo

(vedi figure successive fig 21 e fig 22)

Fig 20: disegno 3D del LTA. Si vede la valvola gate, il trasduttore di pressione, il beam

stopper e il beam collimator. La flangia ad apertura manuale di forma semisferica è realizzata in

fibra di carbonio per minimizzare il background.

!"#$%&'()*+,-.&!/-0/12&34(5+-&677+289:&

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25

fig 21: vista frontale con lo sportello aperto del LTA: si vedono i tubi che ospitano il

target e la viewport. Il tubo centrale è quello della beam pipe.

!"#

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Fig 22: vista posteriore del LTA. Si vede la valvola gate, il trasduttore di pressione, la

flangia cieca che ospita il passante da vuoto per il target e la viewport (sulla sinistra)

LTA è stato realizzato in acciaio inox per minimizzare i costi. Il pezzo finale sarà

realizzato in alluminio ergal per minimizzare l’attivazione.

La tenuta da vuoto del LTA è stata provata sino a 10-7 mbar, oltre non si è potuti andare

perché il sistema di pompaggio non lo permetteva.

Il target e LTA sono stati utilizzati con successo presso l’acceleratore tandem del CNA

(Centro Nationale de Aceleradores )a Siviglia, Spagna per la misura della MACS del 181Ta. I

risultati preliminari ottenuti utilizzando il metodo di LENOS sono molto buoni e stiamo

scrivendo la pubblicazione che invieremo non appena avremo effettuato la misura dello spettro

neutronico a IRMM.

!"#$%&'()*+,*-%./01&2,3,4,%&5+),& 16&

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27

Fig 23: LTA montato sulla beam line per l’esperimento al CNA (Siviglia, Spagna)

La proposta di esperimento al Van der Graaf di IRMM

Punto essenziale nello sviluppo di LENOS è la validazione del nuovo metodo che proponiamo

per realizzare lo spettro neutronico maxwelliano: “formare il fascio di protoni per formare il

fascio di neutroni”. Al fine di realizzare la misura dello spettro, è necessario avere a disposizione

un fascio di protoni pulsato a 2 ns e con repetition rate elevato e variabile ed elevata corrente

media. Abbiamo quindi preparato e sottomesso una proposta di esperimento all’acceleratore Van

Der Graaf di IRMM nell’ambito di EUFRAT. La validazione del metodo, data la sua importanza,

è stato sottolineato anche dalla IAEA nell’ultimo CM sullo standard dell’oro (vedi allegato), a

!"#LTA Prototype used at (Sevilla- Spain)

May 2011: measured 181 Ta at kT=30 and kT=50 keV.

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causa di una discrepanza significativa sulla MACS dell’oro ottenuta da Kappeler et al utilizzando

il metodo loro. Dal momento che buona parte dei dati nucleari del processo s sono stati ottenuti

da Kappeler et al misurando le MACS dei diversi isotopi rispetto all’oro, la discrepanza trovata

sulla sezione d’urto dell’oro si riflette direttamente nei valori calcolati delle MACS degli altri

isotopi. Data la sua importanza, la proposta è stata accettata dal PAC di IRMM e parzialmente

finanziata da EUFRAT ed è schedulata per febbraio del prossimo anno.

Per potere effettuare la misura con la corrente di fascio disponibile e necessario avere rivelatori

ad elevata efficienza per neutroni nel range di energia 1-600 keV. Purtroppo, i rivelatori esistenti

hanno efficienze troppo basse ed abbiamo quindi sviluppato un rivelatore a scintillazione che

avesse le caratteristiche richieste da questo tipo di misura. Il rivelatore è stato progettato e

realizzato e abbiamo sottomesso una richiesta di fascio al PAC del CN (LNL) per ottobre che ci

permetterà di farne la caratterizzazione.

Programma di lavoro fino a dicembre 2011:

nei mesi che mancano alla fine dell’anno faremo l’analisi dei dati ottenuti all’ENEA

Brasimone e proseguiremo quindi con i tests di erosione e corrosione utilizzando sempre acqua

come liquido refrigerante. Cercheremo quindi, compatibilmente con le risorse disponibili, di fare

altri tests di potenza, utilizzando fasci di elettroni o meglio, fasci di protoni. In questo modo sarà

possibile studiare gli effetti di impiantazione dell’idrogeno che, a nostro avviso, sono l’unica

possibile limitazione del target.

programma di lavoro per il 2012:

nel 2012, provvederemo all’implementazione del sistema di raffreddamento a metallo

liquido. Sarà necessario studiare gli effetti di erosione, corrosione e diffusione, sia a temperatura

ambiente che alla temperatura di lavoro del target. Verrà dimensionato e realizzato lo

scambiatore di calore e definite le caratteristiche della pompa e dei diversi materiali da impiegare

nel loop. Vorremmo anche, se vi sarà disponibilità di tempo e di soldi implementare alcuni

sviluppi.

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Test TIG, riscaldatore RF e sorgente TRIPS

Una volta realizzato il loop a metallo liquido e testati gli effetti di erosione e corrosione,

prevediamo di ripetere i tests termomeccanici fatti con il loop ad acqua quest’anno. Quindi

nell’ordine il test con il TIG, il riscaldatore RF ed infine con il fascio di protoni della sorgente

TRIPS. La sorgente non è al momento funzionante e quindi non possiamo fare i tests quest’anno,

ma ci sono buone probabilità che il finanziamento necessario al rispristino della macchina

arrivino presto (fondi IFMIF) e che questa sia operativa il prossimo anno.

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International Atomic Energy Agency

INDC(NDS)-0583 Distr.: Web ST+G

INDC International Nuclear Data Committee

Summary Report from the Consultants’ Meeting on

International Neutron Cross-Sections Standards: Extending and Updating

13 – 15 October 2010 IAEA, Vienna, Austria

Prepared by

V. Pronyaev, IPPE, Obninsk, Russia

A.D. Carlson, NIST, Gaithersburg, MD, USA

R. Capote Noy, IAEA, Vienna, Austria

A. Wallner, University of Vienna, Austria

March 2011

IAEA Nuclear Data Section, Vienna International Centre, A-1400 Vienna, Austria

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Selected INDC documents may be downloaded in electronic form from http://www-nds.iaea.org/reports-new/indc-reports/

or sent as an e-mail attachment. Requests for hardcopy or e-mail transmittal should be directed to [email protected]

or to: Nuclear Data Section

International Atomic Energy Agency Vienna International Centre

PO Box 100 A-1400 Vienna

Austria

Printed by the IAEA in Austria

March 2011

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http://www-nds.iaea.org/reports-new/indc-reports/


INDC(NDS)-0583

Distr.: Web ST+G




Prepared by





Abstract

The meeting participants have considered the progress in the measurement and evaluation of neutron cross sections and spectra which can be used as standard or reference data. This includes extension of the 197Au(n,) standard to the energy range below 200 keV, 235U(nth,f) prompt fission neutron spectrum and neutron induced gamma-production cross sections. The work on this data development project for next two years has been agreed.

March 2011

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CONTENTS

Introduction ............................................................................................................................ 7

Review of actions done .......................................................................................................... 7

Results of new measurements for standards cross sections ................................................... 7

Critique of standards evaluation ............................................................................................. 8

Measurements and evaluation of 235U(nth,f) prompt fission neutron spectrum ...................... 8

Measurements and evaluation of 197Au(n,) cross section ..................................................... 11

Progress in measurements and evaluation of gamma-production cross sections, which can be recommended as reference cross sections .............................................................................. 12

Discussions of various problems related to standard and reference cross sections evaluation and actions needed to complete the work ............................................................................... 14

1. New experimental data for basic standards re-evaluation ........................................... 14 2. Measurements and evaluation of prompt fission neutron spectra ............................... 14

3. Measurements and evaluation of 197Au(n,) cross section .......................................... 16 4. Measurements and evaluation of reference gamma-production cross sections .......... 17 5. Smoothing of the standards, reference cross sections and spectra obtained in the non-

model evaluations ........................................................................................................ 18 Goals to be reached by October 2012 .................................................................................... 19

APPENDICES

APPENDIX 1: Agenda ........................................................................................................... 21

APPENDIX 2: List of Participants ......................................................................................... 25

APPENDIX 3: Presentations .................................................................................................. 27

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7

Introduction The Consultant’s Meeting was opened by Roberto Capote. He welcomed participants and stressed the importance of the standards data development project and its relationship to the other projects running under the auspices of the Nuclear Data Section. Vladimir Pronyaev expressed the opinion that there has been real progress in the work done since the last meeting in 2008. It includes the delivering of many new experimental results and new techniques for the evaluation of prompt fission neutron spectra. Allan Carlson was elected chairman and Anton Wallner as reporter. The provisional agenda was adopted with minor changes (see Agenda in the Appendix A).

Review of actions done The status of actions prepared at the last meeting was reviewed. Most planned actions were implemented, but a few actions had ongoing status. Some actions on obtaining data for updating the standards are postponed, mostly because of delays with the analysis of the experimental data. Actions on the prompt fission neutron spectra measurements and evaluations are mostly completed, but the approach and the technique to be used in the evaluation are needed in the discussions and justifications. Large progress, well beyond the planned actions, was reached for 197Au capture cross sections measurements and evaluations. New experimental data on capture cross section measurements were obtained or are nearly finalized using different methods and new techniques for the measurements. The actions on measurements of reference cross sections for gamma-production reactions are fulfilled but analysis of several data sets is not complete. The “on-going” status is assigned to the evaluation of these cross sections. Different types of smoothing for the evaluated standards and reference cross section data were proposed after the 2008 meeting. Due to this, the action on selection of the best one for each particular case received an on-going status.

Results of new measurements for standards cross sections The results of measurements available since the last standards evaluation (mostly data obtained after 2004) were presented by Allan Carlson. Measurements have been made for all the cross section used in the evaluation process for the standards. They include the 238U(n,γ) and 239Pu(n,f) cross sections in addition to the standard cross sections. Most of the measurements are in agreement with the standards evaluation. Although the results of different new measurements are generally consistent with the standards evaluations, there are some energy ranges where new high precision measurements may influence at the central values and uncertainties of the evaluations. Much of the concern now is for the H(n,n), 3He(n,p), C(n,n) and the fission cross sections. Significant work is underway or completed for the following measurements: The ongoing work at Ohio University on the hydrogen standard now emphasizes the small angles in the CMS at about 14 MeV where very little data are available. This work required detection of the recoil neutrons. Problems with this cross section still exist in the hundred MeV region and the prospects for new measurements are very weak. There is a problem with some of the data used in the R-matrix evaluation of the 3He(n,p) cross section. This causes problems with convergence in the calculations. The very small uncertainties in the total cross section measurements of Keith et al. may be a source of the problem. Hambsch plans LINAC measurements of the 6Li(n,t) cross section from a few keV to 3 MeV. Some diagnostic work has been done and the deposits are being made at IRMM. Very accurate work on this cross

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section by Yue et al. continues. When completed, it is expected this will be the most accurate measurement at sub-thermal energy. They also plan measurements of the 10B(n,α) cross section using the same basic experimental setup. Work on the 10B deposits is essential in order to obtain high accuracy. Hambsch continues data taking on the LINAC measurements of the 10B(n,α) and 10B(n,α1γ) cross sections up to about 3 MeV. Zhang has made improvements to his experiment so he can obtain 10B(n,α) measurements with a minimum of “particle leaking”. Measurements are underway. Filtered beam measurements have been made of the C(n,n) angular distribution for 5 angles at 3 energies by Gritzay et al. The data differ significantly from the standards evaluation. The data are relative to lead scattering. Further work is being done on this experiment. The work on the gold capture cross section is composed of that in the standards energy region and the measurements supporting astrophysics applications at lower neutron energies. The lower energy work will be covered in another section of this report. The only new works on the gold capture cross section is an extension of the Massimi et al measurement into unresolved resonance region by Lederer and a measurement at GELINA beween 5 and 80 keV. The n_TOF work was included in a paper at the ND2010 conference and is discussed in much more detail in another section of this report. The Lederer results generally agree well with the standards evaluation. Measurements by Ullmann et al. of the 238U(n,γ) cross section agree well with the standards evaluation. Further work will be done on this measurement to better define the normalization of the data. The only new work on fission cross sections is for 239Pu(n,f). These measurements by Tovesson and Hill agree well with the standards evaluation up to about 10 MeV. Above 10 MeV their measurements are lower than the evaluation up to about 100 MeV. Fission cross section measurements are planned with Time Projection Chambers that should provide very accurate results.

Critique of standards evaluation Up to now, the low uncertainties obtained in the standards evaluations have been considered by some as a drawback of that evaluation. This was discussed by the participants. In the case of the light nuclides, where R-matrix fits were used in the evaluation, it may be that this was caused by the use of experimental data considered as shape data, with the normalization parameter determined in the fit. In the general case, the omission of important correlations, which may exist for some components of the uncertainties of different measurements, will lead to uncertainty reduction. For the evaluation of the standards, cross-data-set correlations were introduced, where they were needed. Some implicit “proof” that the uncertainties of the standards are not strongly underestimated can be obtained from comparisons of the uncertainties of the data from integral and “clean” benchmark experiments with the results of calculations using the standard cross sections. In many cases they are do not differ much from each other.

Measurements and evaluation of 235U(nth,f) prompt fission neutron spectrum Peter Schillebeeckx presented the final results of measurements of the 235U(n,f) PFNS done by Hambsch et al. in a JRC-IRMM collaboration at the cold neutron facility (T=100 K) of the 10 MW Budapest Research Reactor. The data obtained disagree in some respects with PFNS data for thermal neutrons from different evaluated data libraries. However, the data agree well with most experimental results. The obtained results show that spectra are more soft, having a higher yield in the energy range below 1 MeV. They also have a larger yield above about 9 MeV but the uncertainties are quite large in that energy region. There was discussion about

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the reaction mechanisms and the models which may enhance the higher yield of neutrons in the low-energy part of the spectra such as neutron emission before full acceleration. Also concern was expressed about how to design an optimized experimental set up for measurements of the spectra or integral reaction rates, which may explicitly characterize the PFNS at low fission neutron energies. It was noted that the PFNS can not predict integral data or benchmark experiments very well. The results of measurements of 235U(n,f) PFNS relative to the 252Cf(sf) standard PFNS at the Gatchina research reactor were shown by Alexander Vorobyev. The measurements of the prompt neutron spectra were performed at 11 fixed angles between the neutron and light fragment direction in the range from 00 to 1800 in 180 intervals. After the measured energy distributions for 11 fixed angles were corrected for the energy and angular resolution of neutron detector the total prompt neutron spectra were obtained by summing over angle. Although the geometry for measurements with 235U and 252Cf samples was the same, the corrections for the energy and angular resolutions do not cancel in the ratio. So the total correction is energy dependent and comprises no more than 3% in the measured energy range. The comparison of the obtained data with experimental results obtained by other groups, which were normalized to the recommended value of the total average neutron multiplicity, tot = 2.421, demonstrates that there is well agreement (within experimental errors) between all experimental data in 1.5 – 8 MeV energy range. However, there is some discrepancy in energy region below 1 MeV. The energy and angular correlated differential data obtained can be used for improving models under consideration for calculation of prompt fission neutron emission. Generally, the results obtained are consistent with the ENDF/B-VII.0 PFNS within the limits of the uncertainty. Again, the spectrum at low energies is softer than the evaluation however the agreement at high energies is quite good. There is some difference in the yield relative to the old NIIAR measurements in the energy range 1.5 – 8 MeV. Introducing corrections for the energy-angular resolution and energy bin-width corrections may affect the results that have been discussed. Roberto Capote presented a Monte Carlo approach that is being developed to perform model evaluations based on estimation of the model parameters and uncertainties combined with a Bayesian least-squares fit of the experimental data. The approach allows in a simple way to take into account the intrinsic model correlations in the least-squares fitting of the experimental data without introducing strong model influence in the evaluation in the energy ranges where experimental data are given. Also the approach can provide adjusted model predictions in the energy ranges where experimental data are absent. In discussions, it was proposed, that the approach can be tested with PFNS data. An approach for combined non-model evaluation of the prompt fission neutron spectra for 252Cf(s,f), 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) using the GMA code was presented by Vladimir Pronyaev. In this approach, the generalized least-squares fit of experimental data for PFNS of 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f), and non-model and non-smoothed evaluation of the PFNS of 252Cf(sf) done by Wolf Mannhart in 1987 was implemented. The evaluation of 252Cf(sf) PFNS is based on all suitable experimental data available in 1987. Since that time no new accurate measurements have been done. Most data for 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) PFNS are obtained relative to 252Cf(sf) PFNS as a standard. Because of this, the evaluations of the three PFNS are coupled in the combined fit with evaluated data for 252Cf(sf) PFNS introduced as pseudo-experimental data set. The changes in the 252Cf(sf) PFNS standard in the combined fit are small, because of its relatively small uncertainty. Some procedure for smoothing of the spectra and introducing a constraint in the form of the normalization of the spectra to 1 in the least-squares fit was proposed. The main discussions

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after the presentation were devoted to the smoothing procedure being used which changes substantially the covariance matrix of the uncertainties of the evaluated data. In particular, the use of the shape of the model function with the assigned small uncertainties leads to a strong reduction of the variances of the smoothed evaluated data. The analysis of the results obtained in the combined fit of the PFNS with GMA and experimental data used in this evaluation was given by Wolf Mannhart. He pointed out that the model smoothing procedure and in particular the specific covariance matrix assigned to the calculated results leads to the unrealistically small variances (per-cent uncertainties) of the smoothed evaluation. Another important point is that some data used as absolute measurements in the fit are in reality the absolute ratios of 235U(nth,f) to 252Cf(sf) PFNS because the 252Cf(sf) spectrum was used for the detector efficiency determination. These data should be introduced in their primarily measured form as ratios. Some experimental data obtained with lithium glass detectors have structures in the vicinity of the large resonance in the 6Li(n,t) cross section. The data should be reanalyzed to remove this artificial structure. The discussion was about what is the best presentation of the spectra evaluated without the use of the model. Introducing constraints in the form of normalization of the spectra without smoothing of the spectra and covariances often leads to an increase of the artificial structures in the spectra. The use of smoothing may lead to changes that are too strong in the non-model evaluated covariances. The discrepancy between measured 235U(nth,f) fission neutron spectrum averaged cross sections for reactions with mean energy of response between 2 and 15 MeV was analysed in the paper presented by Wolf Mannhart. The experimental data obtained in a series of measurements done in different and supposedly well characterized spectra were compared. It was shown that some discrepancies can be reduced if experimental data are renormalized to the same standards and decay radiation data used in the measurements of the averaged cross sections. But above 10 MeV (mean energy of response) the discrepancy between measurements increases substantially, even between the data obtained with thermal converters, where the hard part of the spectra is not disturbed substantially by neutron scattering and the correction for this can be calculated. Unfortunately, because some important measurements are not well documented, it is difficult to come to definite conclusions about the source of such discrepancies. A discussion was held on the possibility of doing new experiments with reactions having high mean energies of neutron response. As a result of general discussions on the use of the GMA methodology for combined evaluation of the PFNS, a consensus was reached that for the first step only fitting of the 252Cf(sf) and 235U(nth,f) PFNS should be done, to avoid solving too many problems at the same time. Inclusion of the 239Pu(nth,f) and 233U(nth, f) can be done in the following step. The non-model, non-smoothed and non-normalized evaluation including central values and the covariance matrix of uncertainties can be used in the next stage for different model fits, smoothing and for normalization. There was a large range of opinions about an acceptable level of influence of smoothing for the covariances, ranging from that a) any smoothing should not change the covariance matrix of uncertainties obtained in the non-model fit to b) modern models describing the PFNS can be applied for smoothing in a way such that they will not affect the data and covariances where there are large uncertainties in the model predictions. The smoothing procedures can be best tested first with a non-model evaluation of the 252Cf(sf) PFNS, which is better known than the 235U(nth,f) PFNS because it is possible to have better conditions for the 252Cf(sf) PFNS experiments. Requests for new experiments

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optimized for PFNS measurements at low energy (below 1 MeV) and high energy (above 4-8 MeV) should be submitted for inclusion in the High Priority Request List (HPRL). A similar request for spectrum averaged cross sections using the 235U(nth,f) PFNS with mean energy of the reaction response in the region of 100 – 500 keV and above 10 MeV should be made.

Measurements and evaluation of 197Au(n,) cross section Anton Wallner presented the results of 235U(n,) and 238U(n,) measurements relative to the 197Au(n,) cross section for two Maxwell-Boltzman simulated spectra with thermal neutrons and kT close to 25 keV, and a broad neutron spectrum with mean energy at about 450 keV. Measurements were also made for cold neutrons but results are available only for 238U(n,) at this time. The novel accelerator mass spectrometry method was used. The thermal values for these reaction cross sections are well known from the standards evaluation and can be used for testing of the method. The absolute ratio measurements can be converted using the gold capture cross section. Doing simultaneous activation measurements using samples of 197Au, 235U and 238U, absolute ratios of the 235U(n,), 238U(n,) and 197Au(n,) cross sections can be determined. This is an important independent measurement of the ratio of the 238U(n,) to 197Au(n,) cross sections which are very discrepant in the present standards database and which may influence an evaluation of the 197Au(n,) standard cross section. Preliminary results for the 25 keV simulated spectrum and the 450 keV point are consistent with the standards evaluation for the 238U(n,)/197Au(n,) ratios. Claudia Lederer presented preliminary results of n_TOF (CERN) measurements of the 197Au(n,) cross section with an uncertainty 4 - 5% in the unresolved resonance energy range (6 – 500 keV) with a C6D6 detector. The results are on average 4 – 5% above Macklin's data (which were renormalized with k=0.989 and used as a standard in capture measurements for astrophysical applications for kT=25 keV Maxwell-Boltzmann spectrum) below 80 keV, above by 2 – 3% for 80 – 160 keV, but below by 2 – 4% for 160 – 320 keV. In many energy groups, they differ more than at 1 – 1.5% (uncertainty of the 197Au(n,) standard evaluation) from the standards evaluation but still are within the limits of uncertainty of the measurements (4 – 5 %). The cross section folded with the Ratinsky and Kaeppeler kT=25 keV simulated spectrum for the n_TOF measurements is 2% below the standards folded cross section and 4.7% above the Macklin's folded cross section. The uncertainty in the n_TOF folded result is 4%. The uncertainty of the n_TOF measurements can be reduced through the analysis of data considering different detector thresholds. The discussions concerned the determination and separation of the background from scattered neutrons and in-beam gamma-rays, which is relatively large and may have some structure. Preliminary results of new measurements at PTB of the shape of the neutron spectrum resembling a Maxwellian spectrum with kT=25 keV obtained by the 7Li(p,n) reaction for Ep=1912 keV were reported. Compared with the old Ratinsky and Kaeppeler (1987) FZK (KIT) results, the new spectra integrated with a larger number of angles are slightly softer, but the spectrum averaged integral for the 197Au(n,) cross section (taken from ENDF/B-VII.0 library) is only 0.5% higher. A comparison with thick target yields calculated using the PINO code and evaluated microscopic differential cross sections was done. The agreement between experimental and calculated spectrum is good. Additional corrections can be made for the final results using a full simulation in the Monte Carlo approach of the conditions of the experiment. The discussions concerned the contribution of scattered neutrons which can be different in different geometries (different flight paths in spectra measurements and very short distances in the sample irradiation conditions).

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Peter Schillebeeckx presented new results of absolute measurements of the 197Au(n,) cross section in the energy range 5 – 80 keV at the GELINA facility. Large attention was paid to the measurements and analysis of the background, self-shielding and scattering corrections in this energy range. The saturated resonance technique was used for normalization of the cross section at the 4.9 eV resonance and the 10B(n,) cross section with an approximate 1/v energy dependence was used as the neutron flux monitor for extrapolation of the absolute normalization from 4.9 eV to other energies. The cross section at 0.0253 eV deduced with the use of this technique is 99±1 b. It is in good agreement with the 98.66±0.14 b standard value. Comparison with the standards evaluation shows, that the new values are generally below by about 1 – 3 % for neutrons with energy less than 40 keV and above by about 1 – 2 % for energies higher than 40 keV. The results are in excellent agreement with earlier work at the GELINA facility by Borella et al. Discussions concerned the background separation using the filter techniques. The general discussions on the 197Au(n,) cross section showed that there has been good progress on new results with additional work on background determination and detailed analysis of corrections and uncertainties due to scattering and self-shielding. Franz Kaeppeler presented the programme of measurements in the framework of EUFRAT for 2011, which includes new measurements, calculations and analysis of kT=25 keV simulated spectra as well as spectrum averaged 197Au(n,) cross sections by the activation method. It also includes a search for unrecognized systematic uncertainties, which may lead to biases of the measured averaged cross sections. Results of two independent measurements (n_TOF and GELINA) done with the time of flight technique and white neutron spectrum sources plus new measurements of the simulated kT=25 keV Maxwellian spectrum averaged cross section by the activation method should provide determinations of the 197Au(n,) cross section in broad energy groups for the energy range 3 – 200 keV with an uncertainty of about 1 – 2 %.

Progress in measurements and evaluation of gamma-production cross sections, which can be recommended as reference cross sections The status of the experimental data obtained for the 1434 keV gamma-line production cross section for 52Cr at GELINA and published in NP, A786, p. 1, (2007) was presented by Allan Carlson based on the journal article and information obtained from the authors. Because of the thick sample used in the fission chamber for neutron flux determination, the method used for extrapolation to zero pulse height is important. The method used in this experiment is a concern. Also the correction for the loss of fragments in the deposit and backing was not made. Revision and introducing of these corrections should lead to the decreasing of the gamma-production cross section and better agreement with the existing evaluations. Plompen has recently made efficiency measurements for this fission chamber at PTB which should be available in December of 2010. A report by Ron Nelson on the status of LANL measurements of gamma-production cross sections in neutron inelastic scattering and (n,2n) reactions for 56Fe, 52Cr, 93Nb, 197Au and 48Ti was presented by Allan Carlson. Because 56Fe and 52Cr cross sections were independently measured at GELINA, the measurements can be also used for resolving of the possible discrepancies once the fission chamber efficiency problem is resolved. More accurate background subtraction, accounting for the presence of the iron in the experimental environment was done for the LANL data published in 2004. The corrected 847 keV gamma-line production cross section for 56Fe(n,n') now agrees well with the data in the major

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evaluated data libraries in the energy range 4 to 15 MeV and is slightly below them between 15 and 20 MeV. Analysis of the 52Cr(n,n') data is in progress now. There is a preliminary conclusion that the use of the gamma-production cross sections for 93Nb and 197Au as a reference is not suitable, because of feeding from isomers populated in the irradiation of the samples and for 197Au the presence of interfering gamma-lines in the background, respectively. The important preliminary conclusion is that reactions for natTi with large yields of two gamma-lines, 984 keV from 48Ti(n,n') and 160 keV from 48Ti(n,2n) and 47Ti(n,n') reactions are most suitable for use as reference cross sections. New relative gamma-production cross section data on Cr-Ti was acquired with GEANIE at LANSCE – analysis is planned. The general discussions were concerned with the determination of the energy dependence of the ratio of the gamma-production cross section to the total inelastic scattering cross section (or (n,2n) for gamma-production in (n,2n) channel) in the model calculations using evaluated and theoretical values. A small uncertainty in the knowledge of this ratio (1 - 2 %) will allow the combined least-squares fit of other partial and total cross sections with known constraints between them to reduce the uncertainty of the reference gamma-production cross section to 2 - 5 % in broad-group presentation.

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Discussions of various problems related to standard and reference cross sections evaluation and actions needed to complete the work

1. New experimental data for basic standards re-evaluation Most new experimental data obtained are in good agreement with the standards evaluation. As a result of discussions the following actions have been prepared:

No. Action Responsible Date 1 Obtain Ohio University 14.9 MeV angular distribution data

using neutron detection, when they are completed. A. Carlson September

2012 2 Monitor the IRMM measurements of the 10B(n,α) cross

sections. Eventually get the data. F.-J. Hambsch A. Carlson

July 2012

3 Obtain NIST 6Li(n,t) data. A. Carlson July 2011 4 Obtain NIST 10B(n,α) cross section data. A. Carlson August

2012 5 Communicate with Gritzay about C(n,n) measurements.

Determine if they can be used in a new evaluation. A. Carlson Sept. 2011

6 Obtain covariance data for the C(n,n) standard G. Hale A. Carlson

July 2012

7 Monitor progress on TPC work A. Carlson Dec. 2011 8 Obtain Ullmann 238U capture data A. Carlson Oct. 2011 9 Monitor progress on extension in energy of the hydrogen

standard and covariances. A. Carlson Dec. 2011

10 Communicate with additional experimental groups working on measurements of standard and reference cross sections and collect data, uncertainties and details of the experiments needed for the evaluation of the standards

A. Carlson June 2012

11 To add in the GMA database the results of all last experiments and obtain new least-squares fit of the standard cross sections

V.G. Pronyaev August 2012

2. Measurements and evaluation of prompt fission neutron spectra Discussions on the 235U(nth,f) prompt fission neutron spectrum evaluation ended with the following conclusions: technique of using a combined evaluation of prompt fission neutron spectra for 252Cf(sf), 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) with the GMA code is appropriate because most PFNS measurements for thermal neutron induced fission were done relative to the 252Cf standard spectrum; to avoid the situation where too many problems in the combined fit may appear simultaneously, initially, the combined fit should be implemented for 252Cf(sf) and 235U(nth,f) spectra, and then after that, 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) could be sequentially added to the evaluation;

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the work on analysis of the experimental database for prompt fission neutron spectra, with reduction of the data to the primarily measured quantities or to the new standards, as well as a critical analysis of the corrections and uncertainties should be continued; because existing models show very small variation in the shape of the prompt fission neutron spectra with change of incident neutron energy from thermal to 0.5 MeV, experimental data for 0.5 MeV incident neutrons can be included in the fit at the later stage of the combined evaluation; the model calculations of the prompt fission neutron spectra and adjustment of the contribution of the reaction mechanisms and model parameters should be done first for the 252Cf(sf) PFNS since that PFNS is known with higher accuracy than those determined for neutron induced reactions; the use of the model for data smoothing should be taken with care; the model fit should follow the general trends in the spectra shape obtained in the non-model evaluation. A few approaches can be used in the model smoothing: a mathematical spline for central values without changes of the covariance matrix of the uncertainty, a physical model fit with the model covariance matrix of uncertainties generated in the Monte Carlo calculations with a stochastic spread of the model parameters inside their uncertainties or with the model dependence best adjusted to the experimental data and a specially designed covariance matrix, which keeps only strong correlations between neighboring points; the study and comparison of the results of smoothing should be tested first with a non-model evaluation of the 252Cf(sf) prompt fission neutron spectrum and then, after justifying the best approach, the smoothing could be applied to the prompt fission neutron spectra evaluated for neutron-induced reactions; new measurements of prompt fission neutron spectra should be optimized in such a way that they can obtain accurate data for low (En < 1 MeV), or for high (En > 6 MeV) energy ranges of the spectra; this also refers to the measurements of fission spectrum averaged cross sections, - in this case new spectrum averaged reaction cross sections with a large response to the fission spectra below 1 MeV (such as direct measurements in the beam of fission neutrons with 6Li(n,t) and 10B(n,) detectors or using activation detectors with specific capture reactions having their largest reaction rates below 1 MeV and not sensitive to thermal neutrons, e.g. 19F(n,), 45Sc(n,) and 187Re(n,)) could be proposed); accurate characterization of the prompt neutron spectra from fission induced by thermal neutrons with good geometry should be done; existing data show large descrepancies between the results of measurements done in specially designed setups created to produce the minimum possible perturbation of the prompt fission neutron spectrum and most of the other measurements without that condition

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List of actions: Measurements and evaluation of prompt fission neutron spectra:

No. Action Responsible Terms

1 Send participants the results of 252Cf/235U absolute ratio measurements of prompt fission neutron spectra done at IKI for 100 K neutrons and effective energy of IKI spectra for 1/v cross section

F.-J. Hambsch, N.V. Kornilov

June 2011

2 Obtain the results of the last LANL measurements for 235U(n,f), 239Pu(n,f) and 233U(n,f) (note LANL is not doing thermal measurements)

A. Carlson December 2011

3 Reduce all experimental data on 235U(nth,f) PFNS to their original measured quantities and to analyze and revise the uncertainties

W. Mannhart, V.G. Pronyaev

June 2011

4 Finalize a combined fit of 252Cf(sf) and 235U(nth,f) PFNS

V.G. Pronyaev, W. Mannhart

September 2011

5 Reduce all experimental data for 233U(nth,f) and 239Pu(nth,f) PFNS to the original measured quantities and to analyze and revise the uncertainties


December 2011

6 Finalize a combined fit of 252Cf(sf), and 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) PFNS


May 2012

7 Send to participants of PFNS CRP the non-model evaluation by Mannhart of the 252Cf(sf) PFNS for adjusting and testing of the models and smoothing procedures

R. Capote, V.G. Pronyaev

December 2010

8 Make intercomparisons of different smoothing procedures of the non-model evaluation of the 252Cf(sf) PFNS

R. Capote, W. Mannhart, V.G. Pronyaev

May 2011

9 Prepare final non-model, smoothed and normalized evaluation of the 252Cf(sf), and 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) PFNS


June 2012

10 Obtain full information from K. Kobayashi about conditions of his measurements of spectrum averaged cross sections and the characterization of the PFNS spectra in his different set-ups

N. Otsuka December 2010

11 Propose for inclusion in the HPRL direct and activation measurements of the PFNS averaged cross sections most sensitive to the low-energy part of the spectra (as preliminary measurements: 6Li(n,t), 10B(n,), 19F(n,), 21Sc(n,) and 187Re(n,))


May 2011

12 Propose for inclusion in the HPRL measurements of the PFNS optimized for reaching the best accuracy at the low or high energy part of the spectra


May 2011

3. Measurements and evaluation of 197Au(n,) cross section It was agreed that the final results for most measurements will be made available within one year. Because the cross sections will be obtained at different laboratories using different methods of measurements, background determination and cross section normalization, it is

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expected that based only at these data, the accuracy of the 197Au(n,) cross section in wide energy groups will be limited to 2 – 3 %. Because the cross section has physical fluctuations, at least in the energy range below 20 keV, the choice of the energy bin structure for cross section presentation is important for neutron energies above the resolved resonance region (3 keV at present). The following actions are planned to be implemented to finalize the measurements and evaluation:

No. Action Responsible Date 1 Select the energy bin structure for the 197Au(n,) cross section

presentation, comparison and evaluation, taking into account the data obtained in “low” resolution measurements of capture cross section for astrophysical applications

F. Käppeler C. Lederer, P. Schillebeeckx,

May 2011

2 Finalize and distribute the results of time of flight measurements of 197Au(n,) cross section done at CERN and Geel.

C. Lederer, P. Schillebeeckx, A. Carlson

October 2011

3 Present details of the n_TOF (CERN) neutron flux determination

F. Kaeppeler, C. Lederer

October 2011

4 Finalize the results of measurements of energy-angular distributions of the neutron yield from a thick 7Li target in the (p,n) reaction with Ep=1912 keV and different flight paths; evaluate the neutron spectra for the case of 197Au irradiation in close geometry

C. Lederer, F. Kaeppeler

May 2011

5 Report the progress of 197Au(n,) activation measurements at IRMM taking into account all possible corrections

F. Kaeppeler October 2011

6 Calculate and validate the spectra produced via the 7Li(p,n) reaction in thick targets for different proton energies and “shaped” proton beams

P. Mastinu October 2011

7 Present the final results for the 238U(n,)/197Au(n,) and 238U(n,)/235U(n,) ratios obtained with the accelerator mass spectrometry technique for cross sections averaged in a simulated Maxwellian spectrum with kT=25 keV and also at about 450 keV with a broad energy spectra. The results at thermal and with a cold neutron beam will be of interest for validation of the method.

A. Wallner January 2011

8 Update the standards evaluation and in particular the 197Au(n,) and 238U(n,) cross sections in the GMA combined fit with the inclusion of new experimental data


4. Measurements and evaluation of reference gamma-production cross sections The new re-analysis of the corrections which are needed for the gamma-production cross section measurements done at Geel and LANL for 56Fe(n,n') and 52Cr(n,n') have shown that the data with revised corrections are generally in good agreement with the results of the old IRK-IPPE evaluations done for the JEFF library in 1992 – 1995. Because the IRK-IPPE evaluations are based on non-model generalized least-squares fits of data for all reactions and their combinations available before 1995, they can be updated using the Bayesian approach for inclusion of new experimental data. This also relates to the 48Ti(n,n') reaction, which was evaluated at IRK in 2002. Since 1995 new experimental data have been obtained for

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branching coefficients in gamma-transitions schemes for states populated near neutron binding energies. Also the model calculations can be used for estimation of branching transitions, where they are not known from experiment. Based on this, new estimations of the probability of gamma-transition from the first excited to ground state in 56Fe, 52Cr and 48Ti can be obtained and used in the combined fit of reaction cross sections. Although the 48Ti(n,n') and 48Ti(n,2n') reactions are considered the best candidates for gamma-production reference cross sections in the energy range from threshold of the (n,n') reaction to 20 MeV, at the first stage of our work it may still be useful to perform evaluations for the 56Fe(n,n') and 52Cr(n,n') reactions, for which a large body of experimental data exists. Results of discussions summarizing the actions which should be implemented to finalize the measurements and evaluations:

No. Action Responsible Date 1 Request from the IRK(VERA) the latest version of the GLUCS

code for use in the evaluation of gamma-production cross sections and send it to the Nuclear Data Section of the IAEA (R. Capote, S.P. Simakov)


2 Calculate and estimate the energy dependence of the probability of gamma-transitions between the first excited and ground states for 56Fe, 52Cr and 48Ti for inelastic scattering of neutrons and for 47Ti after the 48Ti(n,2n) reaction

R. Capote, S.P. Simakov, V.G. Pronyaev

October 2011

3 Present the final results of measurements of gamma-production cross sections for 56Fe, 52Cr and 48Ti done at LANL and Geel for the incident neutron energy range between threshold and 20 MeV

R. Nelson, A. Carlson

October 2011

4 Using the IRK-IPPE evaluation of the total inelastic scattering cross section and its covariance matrix of uncertainties for 56Fe and 52Cr and the estimated probability of gamma-transitions as a prior, evaluate with the use of the Bayes procedure the gamma-production cross section after including the new experimental data in the fit. Send the results of the evaluation to the participants for discussions

V.G. Pronyaev, R. Nelson

May 2012

5 Using the IRK evaluation of the total inelastic scattering cross section, the (n,2n) cross section and their covariance matrix of uncertainties for 48Ti and the estimated probability of gamma-transitions as a prior, evaluate with the use of the Bayesian procedure the gamma-production cross section for the 48Ti(n,n') and 48Ti(n,2n) reactions after including the new experimental data in the fit. Send the results of evaluation to the participants for discussions


August 2012

5. Smoothing of the standards, reference cross sections and spectra obtained in the non-model evaluations

Different approaches to the smoothing of the standards, reference cross section and spectra obtained in the non-model least-squares fits were discussed. They include simple three-point smoothing or spline fits through the central values without changes of the covariances, smoothing using the shapes predicted in physical model calculations and specially designed covariance matrices which smooth the data and covariances only between neighbouring

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points, smoothing with the use of model calculations and a covariance matrix which keeps the model-type correlations. Smoothing of the prompt fission neutron spectra and covariances evaluated in a non-model fit of experimental data is needed if a constraint that the normalization is equal to 1 will be used. Without this smoothing, the normalization may lead to an increase of non-smoothness of the spectra. A general agreement was reached, that the smoothing should introduce minimal impact on the uncertainties obtained from a basic experimental data evaluation. It generally means that all changes in the matrix introduced by smoothing will occur for elements near its diagonal in the form of smoothing of elements of the matrix and their sum will not be changed by much. The following actions are planned to select the most appropriate approach for smoothing:

No. Action Responsible Date

1 Distribute to the participants the results of the non-model evaluation of the PFNS for 252Cf(sf) (spectrum and covariance matrix of uncertainties)

V.G. Pronyaev December 2010

2 Smooth the 252Cf(sf) spectra by different methods and compare the results (smoothed central values and covariance matrix of uncertainties)


May 2011

3 Discuss the results and make recommendations All project participants

August 2011

Goals to be reached by October 2012 1.Revised evaluation of the traditional standards with inclusion of all new experimental data. 2.Combined non-model evaluation of prompt fission neutron spectra for 252Cf(sf), 233U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 235U(nth,f) as reference spectrum. 3.Evaluated 197Au(n,) cross section data in the energy range 3 – 200 keV which can be used as a reference cross section in the measurements of capture cross sections for other nuclei in astrophysical applications. 4.Reference gamma-production cross sections for inelastic neutron scattering by 56Fe, 52Cr, 48Ti and the (n,2n) reaction at 48Ti. 5.Results of smoothing procedures and their application for cross sections and spectra.

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APPENDIX 1

Consultants’ Meeting on

“International Neutron Cross-Section Standards: Extending and Updating”

IAEA Headquarters, Vienna, Austria

13 – 15 October 2010

Meeting Room VIC M0E61

AGENDA

Wednesday, 13 October

08:00 - 09:00 Registration (IAEA Registration desk, Gate 1) 09:00 - 09:30 Opening Session Welcoming address – R.A. Forrest Introductory Remarks – R. Capote Noy, V. Pronyaev Election of Chairman and Rapporteur Adoption of Agenda

09:30 - 10:45 Implementation of actions from last CM (no technical details):

- Compilation of new experimental data for GMA database (15 actions)

- 252Cf (s,f) and 252U(nth,f) prompt fission neutron spectra measurement and evaluation (15 actions)

- 197Au(n,g) reaction as reference cross section (6 actions)

- Reference cross sections for prompt gamma-ray production in fast neutron-induced reactions (6 actions)

Review of the results of measurements obtained or near completion since last CM (A. Carlson, 30 min)

2006 release of standards and their publications by the IAEA (2006) and updated version in Nuclear Data Sheets (2009) – comments and critique from reviewers and users (all participants, 10 min)

10:45 - 11:15 Coffee break, administrative matters

11:15 - 12:45 235

U(nth,f) prompt fission neutron spectra induced by thermal neutrons: reliability of the spectra in the energy region above 8 MeV (P. Schillebeeckx, 30 min)

235U(nth,f) prompt fission neutron spectra measured with multi-detector registry systems (A. Vorobyev, 30 min)

General discussions (30 min):

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Dependence of the PFNS in the energy range below 1 MeV and above 8 MeV. Possibility of low uncertainty measurements of the differential spectra in the energy below 1 and above 8 MeV. Benchmark experiments for testing of the PFNS in the low and high-energy range.

12:45 – 14:00 Lunch 14:00 – 15:45 General approach to data evaluation based on model calculations and

experimental data Unified Monte Carlo method and GLS (R Capote, 30 min)

Combined GMA evaluation of prompt fission neutron spectra for fissile nuclides induced by thermal neutrons and 252Cf(sf) (W. Mannhart, V.G. Pronyaev): general approach and preliminary results (V.G. Pronyaev, 30 min); existing problems and what is still needed to do (W. Mannhart, 30 min).

The discrepancy of <σ> measurements in the 235U neutron field at high neutron energies (W. Mannhart, 15 min)

15:45 – 17:30 Discussions: GMA methodology of the combined evaluation of the prompt fission neutron spectra for fissile nuclides and 252Cf: can it be improved, accepted? Other alternatives for evaluation of the standard 252Cf(sf) and recommended 235U(nth,f) prompt fission neutron spectra.

Coffee break as needed

Thursday, 14 October

09:00 - 10:40 197Au(n,γ), 238U(n,) and their ratio measurements: impact at the evaluation of 197Au(n,γ) reaction as a reference for capture cross section measurements at energies of importance for astrophysics (En

< 200 keV) (A. Wallner, 25 min) Results of n-TOF 197Au(n,γ) cross-section measurements: structures in the cross sections above 20 keV, structures in the background Results of measurements of simulated Maxwellian (kT = 25 keV) spectrum averaged 197Au(n,γ) cross section using different methods (C. Lederer, 25 min)

Final results of 197Au + n reaction cross section measurements to 200 keV incident neutron energy (P. Schillebeeckx, 25 min)

New analysis of 197Au(n,γ) cross-section measurements in keV energy range with account of latest measurements (F. Kaeppeler, 25 min).

10:40 – 12:30 Discussions: 197Au(n,γ) reaction as a reference for capture cross section measurements in the energy range of importance to astrophysics (1< En < 200 keV). Consistency between 197Au(n,γ), 238U(n,γ) measurements and their ratios in the energy range 10 – 100 keV.


12:30 – 14:00 Lunch

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14:00 - 15:30 Discussions: 197Au(n,γ) reaction as a reference for capture cross section measurements in the energy range of importance to astrophysics (1< En

< 200 keV). Consistency between 197Au(n,γ), 238U(n,γ) measurements and their ratios in the energy range 10 – 100 keV.

15:30 - 17:00 Latest LANSCE measurements of gamma-production cross sections, which can be used as reference cross sections (A. Carlson, 30 min)

Revision of the results obtained for 1.454-MeV gamma-line production cross section for 52Cr(n,n'γ) in the energy range from threshold to 20 MeV by L.C.Mihailescu et al., Nucl. Phys., A786, p. 1 (2007) (A. Carlson, 10 min) Discussions: Reference cross sections for prompt gamma-ray production in neutron-induced reactions (40 min)

Coffee

break as needed

19:00 Dinner in the city

Friday, 15 October

09:00 - 11:00 Discussions of various problems related to standards evaluation - Use of physical models for final presentation of “model-independent”

evaluated cross sections, spectra and covariances through their smoothing, - to provide the smoothness needed to cross sections and spectra used as standard and to avoid unphysical divergence of the spectra at their normalization. This type of smoothing will not change general energy dependence, but smoothes the unphysical fluctuation of the cross sections and spectra

- Use of physical models with the adjustment of the parameters in the fit of the “model-independent” cross sections (e.g. Watt or Madland-Nix model for prompt fission neutron spectra and statistical model for capture cross section)

- Other problems needed to be discussed 11:00 – 12:30 Discussion of the next terms for standard and reference cross-sections and

spectra release, and how this work can be organized Coffee break as needed 12:30 – 14:00 Lunch 14:00 – 16:00 Preparation of work plan and responsibilities for next release of new

standards and reference cross sections and spectra Closing of the meeting

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APPENDIX 2 Consultants’ Meeting on



13 – 15 October 2010 Meeting Room VIC M0E61

LIST OF PARTICIPANTS AUSTRALIA Anton WALLNER Institute for Enviromental Research Australian Nuclear Science & Technology Organisation Locked Bag 2001 KIRAWEE DC, NSW 2232 Phone: +61 2 9717 3209 E-mail: [email protected]; [email protected]

GERMANY Wolf MANNHART Physikalisch-Technische Bundesanstalt Org. 6.401 Bundesallee 100 38116 BRAUNSCHWEIG Phone: +49 (531) 513376 Fax: +49 (531) 592-6405 E-mail: [email protected]

AUSTRIA Claudia LEDERER University of Vienna Faculty of Physics, Nuclear Physics Group Währinger Str. 17 (Kavalierstrakt) 1/21 A-1090 VIENNA Phone +43 1 4277 51713 E-mail: [email protected]

RUSSIA Alexander VOROBYEV Petersburg Nuclear Physics Institute Orlova Roscha 188300 GATCHINA Leningrad Region Phone: +27 81371 46444 E-mail: [email protected]

BELGIUM Peter SHILLEBEECKX Nuclear Physics Unit Van de Graaff Laboratory EC-JRC-Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM) Retieseweg 111 B-2440 GEEL Tel: +32 14 571 475 Fax: +32 14 571 862 E-mail: [email protected]

UNITED STATES OF AMERICA Allan D. CARLSON Building 245, Room C308 National Institute of Standards and Technology (NIST) 100 Bureau Drive Stop 8463 GAITHERSBURG, MD 20899-8463 Phone: +1 301 975 5570 E-mail:[email protected]

ITALY Pierfrancesco MASTINU Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Laboratori Nazionali di Legnaro Viale del’ Universita 2 35020 LUGNARO Phone: +39 049 8068 434 683 E-mail: [email protected] [email protected]

CONSULTANT Vladimir G. PRONYAEV (Scientific Secretary) Institute of Physics and Power Engineering Bondarenko Sq. 1 249 033 Obninsk, Kaluga Region Phone: +7 08439 94589 Fax: +7 48439 68225 or +7 48439 58477 E-mail: [email protected]

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IAEA Roberto CAPOTE NOY Nuclear Data Section Wagramer Strasse 5 A-1400 Vienna Tel.: +43-1-2600-21713 Fax: +43-1-26007 E-mail: [email protected]

CONSULTANT Franz KÄPPELER Forschungszentrum Karlsruhe Institut für Kernphysik Postfach 3640, D-76021 Karlsruhe GERMANY Phone: +49 7247 82 3991 Fax: +49 7247 82 4075 E-mail: [email protected]

Stanislav SIMAKOV Nuclear Data Section Wagramer Strasse 5 A-1400 Vienna Tel.: +43-1-2600-21717 Fax: +43-1-26007 E-mail: [email protected]

Naohiko OTSUKA Nuclear Data Section Wagramer Strasse 5 A-1400 Vienna Tel.: +43-1-2600-21715 Fax: +43-1-26007 E-mail: [email protected]

Participants of the Consultants’ Meeting on International Neutron Cross-Section Standards: Extending and Updating (from left to right):

1st row (sitting) – P. Mastinu, R. Capote Noy, V. Pronyaev and A. Carlson; 2nd row (standing) –F. Käppeler, P. Schillebeeckx, A. Wallner, C. Lederer, A. Vorobyev,

W. Mannhart and N. Otsuka

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APPENDIX 3 PRESENTATIONS

Presentations of the participants are available at: http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010) 1. A.D. Carlson: Recent Measurements of Cross Sections Relevant for An Evaluation of

the Neutron Cross Section Standards 2. A.D. Carlson: Discussion of the 52Cr(n,n’γ) Experiment of Mihailescu et al. 3. F.-J. Hambsch, C. Matei, N. Kornilov, S. Oberstedt, Sh. Zeynalov: Prompt fission

neutron emission spectrum of 235U(n,f) at thermal energies 4. F. Kaeppeler: 197Au(n, γ) measurement in the quasi-stellar neutron spectrum for

kT=25 keV 5. C. Lederer: The 197Au(n, γ) cross-section in the unresolved resonance region 6. W. Mannhart: The mystery of the errors in the GMA evaluation of the PFNS of U-235 7. W. Mannhart: Discrepancy of <σ> measurements in the U-235 neutron field at high

neutron energies 8. W. Mannhart: Status of the Evaluation of the Neutron Spectrum of 235U + nth 9. R.O. Nelson: Fast Neutron-Induced Gamma-Ray Reference Cross Sections 10. V.G. Pronyaev: 197Au(n, γ) Standard Cross Section and Experimental Data 11. V.G. Pronyaev: Combined evaluation of prompt fission neutron spectra for 235U(nth,f),

239Pu(nth,f), 233U(nth,f) and 252Cf(sf) 12. C. Lampoudis, S. Kopecky, C. Massimi, M. Moxon and P. Schillebeeckx: Capture

cross section measurements for 197Au at GELINA from 5 – 80 keV 13. A.S. Vorobyev, O.A. Shcherbakov, A.M. Gagarski, G.V. Val’ski, G.A. Petrov:

Prompt neutron emission in thermal neutron-induced fission of 235U(nth, f) 14. A. Wallner: Neutron Capture Studies of 235U and 238U via AMS

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http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Carlson-standards-new-exps.pdf


http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Discussion%20of%20Mihailescu%2052Cr(n,n'g)%20exp.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Hambsch-U235-PFNS.pdf


http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Kaeppeler-Au197-ng-25keV.pdf


http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Lederer-Au197-URR.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Mannhart-U235-GMA-result-discussion.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Mannhart-U235-PFNS-AverSig.pdf


http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Mannhart-U235-PFNS-CM2008.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Nelson-nng-prop-ref-xs.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Pronyaev-Au197-ng-discuss.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Pronyaev-PFNS-GMA-eval.pdf


http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Schillebeeckx-Au197-ng.pdf


http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Vorobyev-U235-PFNS.pdf


http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Wallner-U235-U238-ng.pdf

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528/640

529/640

Nuclear Data Section International Atomic Energy Agency Vienna International Centre, P.O. Box 100 A-1400 Vienna Austria

e-mail: [email protected] fax: (43-1) 26007

telephone: (43-1) 2600-21710 Web: http://www-nds.iaea.org

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"Sara Brancalion" <[email protected]>

RE: Urgent quotation25 giugno 2010 17:10:52 GMT+02:00

<[email protected]>

[email protected]

Buongiorno Sig. Mastinu, Il prezzo che le ho inviato nell’offerta precedente ($1113 al kg) è riferito alla quantità di 4kg, come specificatio nella quotazione.La densità di questa lega è di 6.5g/cc, quindi i 5litri da lei richiesti pesano 32.5 kg.Abbiamo aggiornato l’offerta tenendo conto della maggiore quantità di prodotto, e il prezzo per 32.5kg è $738/kg. Il prezzo per 5 litri è quindi $4797/litro. 738 x 32,5 = $23.9854797 x 5 = $23.985 Faccia riferimento alla quotazione originale riportata qui sotto per gli altri termini di offerta. La chiamo lunedì per discutere eventuali dettagli, se è d’accordo.Grazie. Saluti,Sara Sara BrancalionInside Sales, Metals and ChemicalsIndium Corporation of AmericaMetals, Chemicals & Energy Business UnitEuropean OfficeVia Principe Tommaso 55, 10125 Turin ItalyTel. +39.011.655331 Fax +39.011.655490

From: pierfrancesco Mastinu [mailto:[email protected]] Sent: Wednesday, June 23, 2010 5:41 PMTo: [email protected]: Re: Urgent quotation grazie mille. non evevo visto che era in italia. mi sa dire la densità del materiale? a me servivano circa 5 litri. il prezzo è di 1113 dollari al kilo vero? grazie ancora PierfrancescoIl giorno 23/giu/10, alle ore 17:25, Sara Brancalion ha scritto:

531/640

Dear Mr. Mastinu, Thanks for your interest in our product.We are pleased to offer you as follows: Product Indalloy# 46LQuantity 4kg**Price US$ 1,113/kgDelivery DDU your address (duty and taxes unpaid)Payment T/T in advanceShipment approx 1-2 weeks from order dateValidity one week, until June, 30th

**Please note that we are quoting in kg because we usually sell this alloy in KG, as it is solid in ingot form (normally 1kg/ingot).If this is not what the quantity you meant, or not the product you meant, please do not hesitate to contact us at any time.We remain at your disposal for any assistance you may require and we can further discuss our quotation. FYI, our office will be closed tomorrow; we will be back on Friday, June 25th. Thanks. Best regards,Sara PS: I see that you are planted in Padova (surrounding area); I think next time we can communicate in Italian, we are the Italian office of the Indium Corporation of America and we are in Torino. Sara BrancalionInside Sales, Metals and ChemicalsIndium Corporation of AmericaMetals, Chemicals & Energy Business UnitEuropean OfficeVia Principe Tommaso 55, 10125 Turin ItalyTel. +39.011.655331 Fax +39.011.655490

-----Original Message-----

From: pierfrancesco Mastinu [mailto:[email protected]]

Sent: Tuesday, June 22, 2010 4:43 AM

To: [email protected]

Cc: pierfrancesco Mastinu

Subject: urgent quotation

Hello,

I need a gross cost estimation for 4 liters of INDALLOY 46L. please,

may you provide it?

best regards

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Pierfrancesco Mastinu

Dr. Pierfrancesco Mastinu

Istituto Nazionale di fisica Nucleare


Viale dell'Università,2

35020 -Legnaro (PD)-Italy

Tel: +39 049 8068 434 (683)

Fax: +39 049 8068434

Mobile: +39 349 5830320

E-mail: [email protected]

***This email, its content, and any files transmitted with it, are intended solely for the addressee(s) and may be legally privileged and/or confidential. If you are not the intended recipient, please contact the sender by return and delete the material from any computer. Any review, retransmission, dissemination, or other use of, or taking of any action in reliance upon this information by persons or entities other than the intended recipient is prohibited.

Messages sent via this medium may be subjected to delays, non-delivery, and unauthorized alteration. This email has been prepared using information believed by the author to be reliable and accurate, but Indium Corporation makes no warranty as to accuracy or completeness. Indium Corporation does not accept responsibility for changes made to this email after it was sent. Any opinions or recommendations expressed herein are solely those of the author. They may be subject to change without notice.*** Dr. Pierfrancesco MastinuIstituto Nazionale di fisica NucleareLaboratori Nazionali di LegnaroViale dell'Università,235020 -Legnaro (PD)-ItalyTel: +39 049 8068 434 (683)Fax: +39 049 8068434Mobile: +39 349 5830320E-mail: [email protected]

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"Imants Bucenieks" <[email protected]>

Re: Dr. Bucenieks: right E-mail address 03 luglio 2009 19:25:51 GMT+02:00

"pierfrancesco mastinu" <[email protected]>

1 allegato, 287 KB

Dear Dr. Pierfrancesco Mastinu,

here I am repeating the text of my first e-mail about pump and flow meter prices:

<<Dear Dr.P.F. Mastinu,

yes, we can supply for you both the pump and flow meter. In attached fileyou will find example of EM Induction pump on Rotating Permanent magnets andEM Conductive Flow Meter, the output signal of flow meter is DC voltageproportional (linear) to flow rate and magnetic field strength produced byexternal magnetic system.

For the design of the pump for you it would be helpful if you send me adraft sketch of your system where the pump will be used. It may be importantfor choosing the design concept of the pump depending on its layout in yoursystem for arranging inlet and outlet of the channel of pump and forensuring the filling and draining of liquid metal from it by gravity forces.Will be the pump installed in horizontal or vertical leg of you closedcirculating loop?

The price for the pump (including calculations of pump parameters, designand production of pump, its tests and Instruction manual) may be about10KEuros. With pump also power unit (its price is included in pump price)will be provided - Frequency converter for adjusting the productivity ofpump by adjusting rotation speed of magnetic rotor.

The price for EM conductive flow meter will be about 2KEuros.

The delivery time for pump and flow meter may be about 2.5 month fromgetting official Purchase Order from your side.

With best regards and waiting for your reply,

Imants Bucenieks

P.S. If there is an urgent need for the pump for you then you should takeinto account that from middle of July up to end of August at our instituteusually there are summer vacations time and that is why the delivery timefor pump and flow meter can be shifted.>>

Unfortunately, I was not able to open your attached file, my PC says that it is corrupted. Please, checkyour file and send it again to me.

With kind regards,Imants Bucenieks

Dr. I.BucenieksInstitute of Physics, University of LatviaSalaspils-1, Miera str. 32, LV-2169, LATVIA

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Phone: +371.67.94.58.43; +371.67.94.47.00Mobile ph.: +371.26.40.75.70FAX: +371.67.90.12.14E-mail: [email protected]

----- Original Message ----- From: "pierfrancesco mastinu" <[email protected]>To: "Imants Bucenieks" <[email protected]>Sent: Thursday, July 02, 2009 12:04 AMSubject: Re: Dr. Bucenieks: right E-mail address

Dear prof. Bucenieks,

finnaly I got the contact. sorry but I did not received anything fromyou. I sent the request for the pump (That I still need to include inthe found request), but now my needs are large. If you can, you couldhelp me dimensioning the cooling system.here the mail I tried to sent you:

Examples of …doc (287 KB)

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TALES CSN V




2012 8.00 8.00 36.00 25.00 2.00 79.00

Totali 8.00 8.00 36.00 25.00 2.00 79.00


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TALES CSN V



implementazione loop a metallo liquido: acquisto materiali, costruzione linea di trasporto, scambiatore di calore tests del target raffreddato ametallo liquido con TIG, riscaldatore RF e (se disponibile) sorgente TRIPS, eventualmente a LENS. misura e analisi dato esperimento IRM

29-12-2012


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TALES CSN V





INTERNO

1. conatatti con ditte esterne per lavorazioni meccaniche 2.00

8.00 0.00

2. trasferte a ENEA brasimone per riunioni di collaborazione ( 3 riunioniper 2 persone +viaggio in macchina), montaggio setup sperimentale eturni di misura (tre settimane per due persone + v iaggio)

6.00

INTERNO

ESTERO

1. turno di misura a IRMM (belgio): 1 settimana di fascio+ 1 settimana dimontaggio apparato

3.00

3.00 5.00

2. turni di misura presso la facility LENS (Bloomington, USA) per i tests diimpiantazione di idrogeno utilizzando il fascio di protoni da 8 MeV e 4kW. v iaggio+ 1 settimana per due persone

0.00 5.00

ESTERO

CONSUMO

1. acquisto metallo liquido 25.00

36.00 0.00

2. filtro per metallo liquido 4.00

3. vernici termosensibili. 1.00

4. acquisto brasanti e materiali e lettrodi e mandrini per costruzionetarget a microcanali e sviluppi.

2.00

5. lavorazioni meccaniche presso ditte esterne per costruzionescambiatore di calore e camera di test per riscaldatore RF

4.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE

INVENTARIO

1. acquisto pompa elettromagnetica e e misuratore di flusso 14.00

25.00 0.00

2. sensore di temperatura speciali per metalli liquidi 2.00

3. pompa ionica 9.00

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW 1. licenza ANSYS (contributo per quota contratto nazionale) 2.00 2.00 0.00

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LICENZE-SW

SPSERVIZI

Totale TALES Lab. Naz. di Legnaro 74.00 SJ 5.00


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TALES CSN V



in allegato riportiamo la relazione sul consuntivo e le richieste del prossimo anno e il rapporto della IAEA. sono allegateanche le offerte (già presentate lo scorso anno) per il costo dei materiali richiesti


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1

Esperimento TALES: consuntivo a luglio

2011 e richieste per l’anno 2012

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2

1 Introduzione

L’oggetto di studio del presente lavoro é il bersaglio di potenza di LENOS. L’esperimento in

gruppo V ha la sigla TALES (TArget per LEnoS) . Qui riportiamo l’attività svolta sino a giugno

2011, quella che prevediamo di completare entro l’anno e il piano di lavoro per il 2012.

Il bersaglio ha una base in rame sul quale vengono depositati degli strati di diversi materiali a

seconda dell’applicazione prevista (litio, nichel, oro... per uno spessore di alcune decine di

micron). Sul bersaglio va ad impattare un fascio di protoni di elevata potenza specifica,

necessario per ottenere un elevato flusso di neutroni in targetta nella facility LENOS. Il sistema

di raffreddamento, integrato nel bersaglio in rame, è costituito da una serie di condotti capillari

realizzati tramite elettroerosione. Obiettivo del sistema di raffreddamento è smaltire il calore

generato dal fascio incidente, al fine di evitare che una temperatura troppo elevata comprometta

il corretto funzionamento e l’integrità, in particolare del delicato e pericoloso strato di Litio.

Figura 1: Schema del sistema di raffreddamento e del bersaglio studiato.

E’ stato condotto lo studio di un modello FEM del bersaglio capace di riprodurne il

comportamento termico e fluidodinamico. Si sono investigati, come fluidi di raffreddamento, sia

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3

acqua che una lega eutettica di Ga-In-Sn e si è effettuato un confronto tra le due soluzioni. È

stato anche considerato l’ipotesi di utilizzare substrati non di rame, in particolare Molibdeno e

Niobio.

Viene riportato nell’allegato A il disegno quotato del bersaglio studiato.

2 Modello FEM utilizzato

Per le analisi FEM, si é utilizzato un modello agli elementi finiti che considerasse sia il

dominio fluido (fluido che scorre all’interno dei tubi), che quello solido (bersaglio in rame) come

rappresentato in figura.

Figura 2: Modello CAD del bersaglio.

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4

Figura 3: Modello FEM del bersaglio.

Nelle analisi effettuate non si è considerata la variabilità delle proprietà dei materiali con la

temperatura.

Di seguito sono riportate le proprietà fisiche dell’acqua e del metallo liquido utilizzate nelle

varie analisi.

Properties Water Galinstan

fluid specific heat [J/kg K] 4181 365

fluid thermal conductivity [W/m K] 0.6 36 bersaglio thermal conductivity [W/m

K] 390 390

fluid viscosity dynamic [Pa s] 0.001 0.00221

fluid density [kg/m3] 998 6363

Tabella 1: proprietà fisiche usate per i due fluidi esaminati ( “The Legnaro NeutrOn Source facility” : P.F. Mastinu, G. Martín Hernández, J. Praena,J. Arteche Diaz, R. Capote Noy, N. Dzysiuk, M. Pignatari5 and G. Prete).

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5

2.1 Condizioni al contorno fluido dinamiche e termiche

Per la parte fluidodinamica é stata imposta una velocità normale sulla sezione di ingresso del

fluido (equivalentemente è possibile imporre la portata), mentre in uscita si é applicata una

pressione relativa nulla. In questo modo é stato possibile determinare il campo di moto del fluido

e la caduta di pressione tra ingresso ed uscita.

Per la parte termica si é imposta una temperatura costante nella sezione di ingresso del fluido,

mentre sulla superficie circolare del bersaglio si é applicata una potenza termica specifica (per

unità di superficie). Non si è considerato inizialmente la presenza dello strato di Li, dato il suo

ridotto spessore ( circa 40µm), ipotizzando la potenza applicata ugualmente su tutta la superficie

circolare in rame, come riportato nella figura seguente.

Si é cosí potuto risalire alla distribuzione di temperatura sia sul fluido che sul bersaglio.

Figura 4: Condizioni al contorno termiche e fluidodinamiche.

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6

La parte fluida è stata modellata in tre parti: 2 che rappresentano il fluido che scorre nei tubi

collegati al bersaglio, ed una che considera il percorso del fluido nei micro canali realizzati

all’interno del bersaglio in rame. Questo è stato fatto perché era necessario creare un interfaccia

tra il fluido che scorre entro il blocchetto di rame, ed il blocchetto stesso, attraverso la quale si ha

uno scambio di calore. Sono state quindi create due interfacce fluido-fluido ed una interfaccia

fluido-solido. Le superfici esterne dei tubi di ingresso e di uscita sono state considerate lisce.

Figura 5: suddivisione dei volumi del dominio fluido.

2.2 Risultati

Inizialmente vengono presentati i risultati riguardanti solamente la parte fluidodinamica del

sistema studiato.

Sperimentalmente sono stati misurati la pressione all’ingresso del tubo collegato al bersaglio e

la portata che fluisce all’interno ottenendo i seguenti valori:

- pressione all’ingresso: 3 bar

- portata d’acqua: 160l/h

547/640

7

Tali valori sono stati usati come input nelle simulazioni effettuate. In particolare è stato

imposto sulla sezione di ingresso del fluido una portata pari a quella misurata; nella sezione di

uscita si è imposta una pressione relativa nulla. In questo modo si è potuti risalire al valore della

pressione all’ingresso per confrontarlo con quello rilevato sperimentalmente. Più in particolare

ciò che si può ottenere è il valore della caduta di pressione tra ingresso ed uscita del circuito.

È stato inoltre possibile ottenere la distribuzione di pressione e di velocità del fluido, sia nei

tubi di ingresso e di uscita che nei capillari, come viene mostrato dalle seguenti due figure.

Si può notare una sensibile caduta di pressione all’ingresso dei tubi capillari e la conseguente

accelerazione del fluido, dovuto appunto al passaggio da una sezione grande ( quella del tubo di

ingresso di diametro 4 mm) a quella ridotta dei tubi capillari, che hanno un diametro di circa

0.55mm. Questo valore del diametro dei capillari è maggiore di quanto ottenuto a seguito della

lavorazione (0.45 mm). Il valore maggiore è stato imposto tramite i calcoli fluidodinamici FEM

al fine di ottenere i valori di portata e “pressure drop” misurati sperimentalmente sull’oggetto.

L’aumento del valore del diametro dei capillari si potrebbe spiegare a seguito degli effetti di

erosione e corrosione dovuti all’uso intenso del bersaglio per le diverse prove effettuate.

Figura 6: Distribuzione di pressione e di velocità nei capillari con portata d’acqua di 160l/h.

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8

Lo spessore minimo della parte soggetta alla pressione interna al micro canale è molto

superiore (circa un fattore 10) al valore richiesto dalla sigma, considerando anche il fattore 3 di

sicurezza.

Viene effettuato ora un confronto tra le prestazioni del bersaglio con l’utilizzo di acqua e di

galinstan come fluidi di raffreddamento. Considerando una potenza termica di 1kW, si é imposto

sulla superficie circolare del bersaglio di diametro di 12mm, la potenza specifica relativa pari a

22 283.8841941012.0

41000mW

APq =

⋅⋅

==π

É stata utilizzata in entrambi i casi una portata di 160 l/h.

Si é potuto osservare che a parità di velocità del fluido all’interno dei capillari (circa 15m/s),

con l’utilizzo del metallo liquido si ottiene una temperatura massima sul bersaglio in rame che é

circa un terzo di quella che si ottiene utilizzando l’acqua. La temperatura di uscita dell’acqua

risulta essere di 20,3°C mentre quella della lega metallica liquida é di 29°C.

Figura 7: Distribuzione di temperatura sul bersaglio in rame con acqua (sinistra) e lega di metallo liquido (destra).

Poiché una portata di 160 l/h per un metallo liquido risulta essere alquanto elevata, si é

provato ad utilizzare un valore tale da avere una velocità nei tubi capillari di circa 5 m/s.

549/640

9

La temperatura di ingresso del fluido é fissata per l’acqua a 15°C, mentre per il metallo

liquido a 20°C.

Dai risultati FEM si ottiene una temperatura media di uscita di 20.3 °C per l’acqua e 47°C

per il galinstan. Vengono di seguito riportati le distribuzioni di temperatura sul bersaglio ed in

particolare nella zona colpita dal fascio (dove é stata applicata la potenza specifica), e nel fluido

all’interno dei canali, sia per l’acqua che per il galinstan.

Figura 8: Distribuzione di temperatura sul bersaglio raffreddato ad acqua.

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10

Figura 9: Distribuzione di temperatura sul fluido all’interno dei tubi capillari (con acqua).

Figura 10: Distribuzione di temperatura sul bersaglio raffreddato con metallo liquido.

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11

Figura 11: Distribuzione di temperatura sul fluido all’interno dei tubi capillari (con metallo liquido).

Come si può osservare vi è una sensibile differenza della distribuzione di temperatura sia nel

fluido che nel bersaglio, passando dall’utilizzo di acqua al metallo liquido; in particolare si nota

con quest’ultimo un maggior gradiente di temperatura nella direzione del moto del fluido ed una

maggiore temperatura del fluido stesso. Nel caso del metallo liquido si può infatti notare una

11icro canali11 asimmetrica della temperatura sul bersaglio in rame: questo infatti é dovuto al

maggiore gradiente di temperatura che si ha nel fluido tra ingresso ed uscita dai 11icro canali

(che é di circa 60°C). Per l’acqua tale gradiente risulta essere molto meno sensibile (circa 5-6°C)

e la distribuzione di temperatura sul bersaglio risulta essere simmetrica.

Viene di seguito riportata la distribuzione di pressione e di velocità all’interno dei tubi

capillari, ipotizzando di usare una portata di 55l/h di metallo liquido, tale cioè da avere

all’interno dei capillari una velocità di circa 5m/s.

552/640

12

Figura 12: Distribuzione di pressione e di velocità nei capillari con galinstan.

Nelle applicazioni reali tale bersaglio viene usato depositando nella zona del fascio uno strato

di litio di qualche decina di micron (30-40 micron).

Si passa ora quindi a considerare nel modello precedente l’aggiunta di uno strato di litio di

40µm, modellato come un semplice cilindro avente tale spessore e lo stesso diametro del beam

(12mm). Questa volta la potenza di 1000W é stata applicata sul volume dello strato di litio. Per

fare ciò si é creato con CFX un sottodominio del dominio solido costituito dallo strato di litio ed

a questo si é applicato una potenza termica per unità di volume pari a:

311

2 10210485321.200004.0012.0

41000mW

APq ⋅=

⋅⋅

⋅==

π

In realtà la potenza del fascio non viene assorbita solo dallo strato di litio, ma una parte

consistente è dissipata nella parte di rame. Queste condizioni sono quindi molto più restrittive

rispetto alle reali condizioni di lavoro del bersaglio.

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13

Vengono riportati di seguito la distribuzione di temperatura sul bersaglio in rame e sullo strato

di litio, nel caso di raffreddamento con acqua con portata di 160 l/h e con la lega di metallo

liquido di portata 55l/h; la temperatura di ingresso é di 20°C.

Figura 13: Distribuzione di temperatura sul litio e sul bersaglio con raffreddamento ad acqua.

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14

Figura 14: Distribuzione di temperatura sul litio e sul bersaglio con raffreddamento con metallo liquido.

Come precedentemente accennato, l’utilizzo di litio limita le prestazioni del bersaglio in

termini di temperatura: non si devono infatti superare i 150°C sullo strato di litio depositato.

Viene di seguito riportato un grafico che rappresenta la temperatura raggiunta dal litio al variare

della potenza specifica applicata su tale strato di materiale, sia con l’utilizzo di acqua che della

lega di metallo liquido. Per quest’ultimo si é utilizzata una portata di 55l/h, tale da avere nei

capillari una velocità di circa 5m/s (inferiore a quella dell’acqua), in quanto si pensa che tale

valore possa essere ragionevole non conoscendo ancora i possibili effetti di corrosione-erosione

che tale lega può avere sul rame.

I valori di temperatura indicati dai punti sono quelli calcolati tramite le analisi FEM.

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15

Grafico 1: Andamento della temperatura massima sul litio al variare della potenza specifica applicata.

0

50

100

150

200

250

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Lithium temperature [°C]

Specific power [W/cm^2]

water galinstan extrapolation(galintasn)

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16

Poiché il galinstan a contatto con il rame ed a temperature superiori a 90°C, reagisce

chimicamente, sorge ora il problema del suo utilizzo in questa applicazione per potenze elevate;

si é deciso quindi di provare a cambiare il materiale del bersaglio, utilizzando Molibdeno le cui

proprietà sono elencate di seguito:

densità: 10280 kg/m3

calore specifico: 250 J/(kg K)

conducibilità termica: 138 W/(m K)

Utilizzando una portata di galinstan di 55 l/h, con temperatura in ingresso di 20°C, si é

ottenuto in uscita una temperatura del metallo liquido di 48°C, ed una temperatura massima sullo

strato di litio di circa 100°C come si può vedere dalla seguente immagine.

Figura 15: Distribuzione di temperatura sul litio e sul bersaglio in molibdeno con raffreddamento con metallo liquido.

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17

3 Modello analitico per il calcolo delle temperature

Si è fatto un foglio di calcolo che permetta di ottenere valori indicativi della temperatura sul

bersaglio senza dovere fare delle analisi agli elementi finiti.

Il bersaglio è approssimato come uno stack di tubi di rame di diametro 0,55 mm e spessore

dei tubi 0,5 mm.

Tutta la potenza termica del fascio viene asportata dal fluido che scorre nei tubi.

Si conosce l’intensità del fascio, la portata di fluido e la temperatura di ingresso. I risultati

sono riportati in figura

parameters description value FEMcp [J/kg K] fluid specific heat 4181,7λFl [W/m K] fluid thermal conductivity 0,6069 λCu [W/m K] target thermal conductivity 401






q [W] beam thermal power on target 1000Ts [ºC] 72,30937992





WATER

558/640

18

si nota come i calcoli analitici mostrino performance superiori a quanto stimato dai calcoli FEM di circa il 30%.

4. Test meccanici statici

Al fine di verificare che un eventuale test del bersaglio sotto fascio non comporti gravi rischi per la macchina acceleratrice, si è proceduto a fare un test statico di tenuta meccanica del dispositivo, atto a confermare che sotto pressione ed in temperatura, il bersaglio non arrivi a fratture con conseguenza perdita di liquido refrigerante, particolarmente problematico nel caso del raffreddamento ad acqua.

A tal fine, il bersaglio è stato riempito di azoto alla pressione di 7 bar e posizionato all’interno di un forno con temperatura settata a 200 gradi. Tale condizione (bersaglio in pressione a 7 bar e temperatura di 200 C) sono state mantenute per 4 ore. Alla fine delle 4 ore il bersaglio aveva mantenuto la pressione invariata. Come ulteriore test, si è immerso il bersaglio in pressione in un recipiente di acqua e si è verificato che il bersaglio non presentasse perdite.

parameters description value FEMcp [J/kg K] fluid specific heat 365λFl [W/m K] fluid thermal conductivity 36 λCu [W/m K] target thermal conductivity 401






q [W/] beam thermal power on target 1000Ts [ºC] 45,24543961





GALINSTAN

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19

5. Off-beam Tests con fiamma ossidrica e saldatrice TIG

Al fine di avere una stima della Potenza dissipabile dal bersaglio, si sono cercati ed

individuati due modi per traferire Potenza al bersaglio: utilizzando una fiamma ossido-acetilene

ed utilizzando una saldatrice TIG (Tungsten Inhert Gas).

Il setup utilizzato è motrato in figura; una coppia di termocoppie è montata sul tubo di

ingresso ed uscita del fluido, e misurano rispettivamente la temperatura di ingresso ed uscita del

liquido refrigerante. La pressione in entrata ed uscita ( e quindi il pressure drop), è misurata

tramite manometri con fondo scala 5 bar, posizionati all’ingreso ed all’uscita. Un flussimetro

provvede a misurare la portata massica del fluido refrigerante. Il circuito è aperto e l’acqua viene

prelevata dal rubinetto dell’officina meccanica e scaricata nel lavandino.

Dalla misura della differenza di temperatura fra ingresso - uscita dell’acqua (Delta T),

dalla misura della portata (Q) e nota la capacità termica dell’acqua (Cp) e la sua densità ρ , la

quantità di calore trasferita al bersaglio è calcolabile con la semplice formula

P = Q !Cp ! "T !!

alla base c’e’ l’assunzione che il meccanismo principale di rimozione del calore sia la

convezione, approssimazione giustificata nel nostro caso in quanto la temperatura raggiunta dal

bersaglio non deve superare i 150° C e quindi meccanismi di trasferimento di calore per

irraggiamento sono trascurabili. Effetti dovuti all’asportazione del calore per convezione dovuti

ai moti convettivi dell’aria non sono stati considerati e si è assunto che tutto il calore trasferito al

fluido refrigerante sia stato depositato sul bersaglio.

Dal momento che il bersaglio è fatto per lavorare con un deposito di litio di 40 micron e

che la temperatura superficiale non deve superare i 150° C, è indispensabile avere una misura

della temperatura superficiale raggiunta dal bersaglio. Il bersaglio infatti può sostenere potenze

via via più elevate (sino alla temperatura di lavoro del rame), ma al prezzo di teperature

superficiali sempre più elevate.

Dal momento che una misura diretta della temperatura della superficie non è possible a

causa della presenza della fiamma (o arco del TIG) che oscura qualsiasi misura, sul bersaglio di

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20

rame è stato depositato un sottile strato di indio. L’indio ha conducibilità termiche simili a quelle

del litio, ma una temperatura di fusione di 157° C. Lo strato di indio quindi, può fungere da

sensore di temperatura, controllando lo stato dopo il riscaldamento con la saldatrice. Non è

possibile sapere quale sia la temperatura raggiunta dalla superfice del bersaglio, ma fintanto che

l’indio si mantiene solido, possiamo essere sicuri che non ha superato i 150° C che sono la

temperatura di lavoro del bersaglio di LENOS.

Test#1: fiamma ossidrica ossido-acetilene.

Questo test è stato fatto sia al CEADEN (Cuba), utilizzando come liquido refrigerante

olio, che a LNL utilizzando come liquido refrigerante l’acqua.

Figure 16. Setup sperimentale per la misura effettuata al CEADEN.

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21

Figure 17. Fiamma della saldatrice ad ossido-‐acetilene sul bersaglio

La Potenza trasferita al bersaglio nelle due condizioni è stata pressochè la stessa, pari a

1.5 kW. Il riscaldamento è stato protratto per oltre 10 minuti e non si sono riscontrate

deformazioni o rotture. Il test è stato ripetuto utlizzando lance di portata molto superiore, ma

senza ottenere un apprezzabile incremento della Potenza traferita. A causa della limitata

efficienza nel trasferimento del calore, 1.5 kW è la potenza massima traferibile con la lancia ad

ossido-acetilene. Alla fine del test si è proceduto ad analizzare lo stato del deposito di indio,

verificando che non era stato fuso e determinando la temperatura superficiale del bersaglio

minore di 157° C.

Test #2. La stessa procedura descritta sopra ultizzando la fiamma ossido-acetilene è

stata utilizzata per traferite il calore con la macchina TIG. La figura 18 mostra il setup

sperimentale utilizzato, con le termocoppie, I manometri e il misuratore di flusso, messo a punto

presso l’officina meccanica dei LNL.

Con la macchina TIG a piena potenza, la potenza trasferita al bersaglio è stata di 3.4 kW.

L’analisi dello strato di indio ha mostrato che, nemmeno in questo caso, l’indio si è fuso e si è

quindi concluso che la temperatura superficiale raggiunta del bersaglio è stata sempre minore di

157° C.

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22

Il vantaggio della saldatrice a TIG rispetto alla fiamma ossido-acetilene, non è soltanto

nella maggiore potena trasferita, ma anche nella definizione del fascio di calore.

Figure 18. Sistema di test del Bersaglio con TIG presso i LNL.

Dalla figura 19 si vede che lo spot presenta un “core” di diametro inferiore a 5 mm ed

una aureola che si estende a diametri superiori. In ogni caso, lo spot è abbondantemente dentro il

foro da 1.2 cm di diametro del bersaglio, cosa che si è verificata direttamente anche durante

l’irraggiamento. É quindi possibile determinare una Potenza specifica traferita al bersaglio

almeno pari o superiore a 3 kW/cm2, valore molto superiore a quanto stimato sia dai calcoli FEM

che dai calcoli analitici (circa 2 kW/cm2). Il valore di 3 kW/cm2 che rappresenta il goal del

progetto TALES (e quindi del progetto LENOS) è di 3 kW/cm2 utilizzando il metallo liquido,

mentre I tests indicano che questo valore potrebbe essere raggiunto anche con il più semplice

raffreddamento ad acqua. Se la stima fatta sulla targhetta di rame non raffreddata per la

determinazione dello spot del fascio è attendibile, essendo lo spot di 5 mm di diametro, la

potenza realmente dissipata sarebbe 4 volte superiore.

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23

Figura 19: spot della saldatrice a TIG.

Il test con il riscaldatore RF

La grande discrepanza fra i risultati dei calcoli e i tests sperimentali impongono misure

sperimentali più stringenti. Al fine di ottenere stime più precise con metodiche più “pulite”,

abbiamo aperto una collaborazione con ENEA Brasimone, che ha lunga e qualificata esperienza

nel campo dei sistemi a metallo liquido. Presso la loro sede, stiamo mettendo a punto un setup

sperimentale che utilizza un riscaldatore radiofrequenza per fornire l’energia termica di almeno

1.1 kW su uno spot di 1 cm di diametro. Al momento, questo limite è legato al surriscaldamento

della ferrite e all’efficienza del sistema, molto bassa dal momento che l’alimentatore RF è in

grado di erogare una potenza di 45 kW. Dal momento che è fondamentale la definizione dello

spot di energia, è stata sviluppata e realizzata un’apposita bobina induttrice che utilizza un

cilindro di ferrite per focalizzare il campo magnetico e quindi definire la superficie riscaldata. Il

sistema deposita un’energia superficiale, quindi il test è particolarmente peggiorativo rispetto alle

condizioni di lavoro del target di LENOS, dal momento che il beam di protoni perde energia su

un volume e non tutto sulla superfice. Per la determinazione della temperatura raggiunta dal

target utilizzeremo sia il deposito di indio per “simulare” il deposito di litio, che vernici

termosensibili, in grado di dare un’immagine della zona riscaldata e quindi definire dimensioni

ed omogeneità dello spot.

Il setup che stiamo mettendo a punto ( e speriamo di usare prima della pausa estiva),

comprende un misuratore di portata, termocoppie per la misura della temperatura di ingresso ed

uscita acqua e tutti i sistemi di sicurezza. Il sistema di vuoto, messo a disposizione dall’ENEA

consente di arrivare ad un vuoto di 10-7 mbar e tutti i sistemi sono controllati da un sistema di

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acquisizione e registrati per la successiva analisi. Prevediamo, a seguito del successo del test, di

provare ad incrementare l’efficienza della bobina induttrice per arrivare a dissipare potenze più

elevate.

La costruzione del Lithium Target Assembly (LTA)

LTA è necessario per montare il target di TALES sulla beam line. Il disegno è stato fatto

(il 3d è riportato sotto in Fig 20), così come i disegni esecutivi e la realizzazione del prototipo

(vedi figure successive fig 21 e fig 22)

Fig 20: disegno 3D del LTA. Si vede la valvola gate, il trasduttore di pressione, il beam

stopper e il beam collimator. La flangia ad apertura manuale di forma semisferica è realizzata in

fibra di carbonio per minimizzare il background.

!"#$%&'()*+,-.&!/-0/12&34(5+-&677+289:&

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25

fig 21: vista frontale con lo sportello aperto del LTA: si vedono i tubi che ospitano il

target e la viewport. Il tubo centrale è quello della beam pipe.

!"#

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26

Fig 22: vista posteriore del LTA. Si vede la valvola gate, il trasduttore di pressione, la

flangia cieca che ospita il passante da vuoto per il target e la viewport (sulla sinistra)

LTA è stato realizzato in acciaio inox per minimizzare i costi. Il pezzo finale sarà

realizzato in alluminio ergal per minimizzare l’attivazione.

La tenuta da vuoto del LTA è stata provata sino a 10-7 mbar, oltre non si è potuti andare

perché il sistema di pompaggio non lo permetteva.

Il target e LTA sono stati utilizzati con successo presso l’acceleratore tandem del CNA

(Centro Nationale de Aceleradores )a Siviglia, Spagna per la misura della MACS del 181Ta. I

risultati preliminari ottenuti utilizzando il metodo di LENOS sono molto buoni e stiamo

scrivendo la pubblicazione che invieremo non appena avremo effettuato la misura dello spettro

neutronico a IRMM.

!"#$%&'()*+,*-%./01&2,3,4,%&5+),& 16&

567/640

27

Fig 23: LTA montato sulla beam line per l’esperimento al CNA (Siviglia, Spagna)

La proposta di esperimento al Van der Graaf di IRMM

Punto essenziale nello sviluppo di LENOS è la validazione del nuovo metodo che proponiamo

per realizzare lo spettro neutronico maxwelliano: “formare il fascio di protoni per formare il

fascio di neutroni”. Al fine di realizzare la misura dello spettro, è necessario avere a disposizione

un fascio di protoni pulsato a 2 ns e con repetition rate elevato e variabile ed elevata corrente

media. Abbiamo quindi preparato e sottomesso una proposta di esperimento all’acceleratore Van

Der Graaf di IRMM nell’ambito di EUFRAT. La validazione del metodo, data la sua importanza,

è stato sottolineato anche dalla IAEA nell’ultimo CM sullo standard dell’oro (vedi allegato), a

!"#LTA Prototype used at (Sevilla- Spain)

May 2011: measured 181 Ta at kT=30 and kT=50 keV.

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causa di una discrepanza significativa sulla MACS dell’oro ottenuta da Kappeler et al utilizzando

il metodo loro. Dal momento che buona parte dei dati nucleari del processo s sono stati ottenuti

da Kappeler et al misurando le MACS dei diversi isotopi rispetto all’oro, la discrepanza trovata

sulla sezione d’urto dell’oro si riflette direttamente nei valori calcolati delle MACS degli altri

isotopi. Data la sua importanza, la proposta è stata accettata dal PAC di IRMM e parzialmente

finanziata da EUFRAT ed è schedulata per febbraio del prossimo anno.

Per potere effettuare la misura con la corrente di fascio disponibile e necessario avere rivelatori

ad elevata efficienza per neutroni nel range di energia 1-600 keV. Purtroppo, i rivelatori esistenti

hanno efficienze troppo basse ed abbiamo quindi sviluppato un rivelatore a scintillazione che

avesse le caratteristiche richieste da questo tipo di misura. Il rivelatore è stato progettato e

realizzato e abbiamo sottomesso una richiesta di fascio al PAC del CN (LNL) per ottobre che ci

permetterà di farne la caratterizzazione.

Programma di lavoro fino a dicembre 2011:

nei mesi che mancano alla fine dell’anno faremo l’analisi dei dati ottenuti all’ENEA

Brasimone e proseguiremo quindi con i tests di erosione e corrosione utilizzando sempre acqua

come liquido refrigerante. Cercheremo quindi, compatibilmente con le risorse disponibili, di fare

altri tests di potenza, utilizzando fasci di elettroni o meglio, fasci di protoni. In questo modo sarà

possibile studiare gli effetti di impiantazione dell’idrogeno che, a nostro avviso, sono l’unica

possibile limitazione del target.

programma di lavoro per il 2012:

nel 2012, provvederemo all’implementazione del sistema di raffreddamento a metallo

liquido. Sarà necessario studiare gli effetti di erosione, corrosione e diffusione, sia a temperatura

ambiente che alla temperatura di lavoro del target. Verrà dimensionato e realizzato lo

scambiatore di calore e definite le caratteristiche della pompa e dei diversi materiali da impiegare

nel loop. Vorremmo anche, se vi sarà disponibilità di tempo e di soldi implementare alcuni

sviluppi.

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Possibili sviluppi:

fra i possibili ed interessanti sviluppi di TALES c’è la possibilità di prevenire i fenomeni

di diffusione utilizzando un ricoprimento sviluppato dal laboratorio superconduttività dei LNL

(esperimento MARTE). Tale film ha la proprietà di impedire la diffusione del metallo liquido e

potrebbe essere utilizzato per ricoprire le parti interne dei condotti e le parti esposte al metallo

liquido della pompa e delle valvole.

Come ulteriore sviluppo, vorremo investigare la possibilità di utilizzare il diamante in

spessori sottili. L’idea è quella di fare un sandwich di una lega di rame diamante chiusa a

sandwich da due fogli sottili di diamante. All’interno del sandwich verrebbero ricavati i

microcanali. Data l’enorme conducibilità termica del diamante (4-5 volte quella del rame) e la

sua elevata costante dielettrica, le performance del nostro target così realizzato sarebbero

enormemente maggiori di quello attuale, grazie anche alla possibilità di ridurre ulteriormente gli

spessori.

Test TIG, riscaldatore RF e sorgente TRIPS

Una volta realizzato il loop a metallo liquido e testati gli effetti di erosione e corrosione,

prevediamo di ripetere i tests termomeccanici fatti con il loop ad acqua quest’anno. Quindi

nell’ordine il test con il TIG, il riscaldatore RF ed infine con il fascio di protoni della sorgente

TRIPS. La sorgente non è al momento funzionante e quindi non possiamo fare i tests quest’anno,

ma ci sono buone probabilità che il finanziamento necessario al rispristino della macchina

arrivino presto (fondi IFMIF) e che questa sia operativa il prossimo anno.

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International Atomic Energy Agency

INDC(NDS)-0583 Distr.: Web ST+G

INDC International Nuclear Data Committee




Prepared by





March 2011

IAEA Nuclear Data Section, Vienna International Centre, A-1400 Vienna, Austria

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Selected INDC documents may be downloaded in electronic form from http://www-nds.iaea.org/reports-new/indc-reports/

or sent as an e-mail attachment. Requests for hardcopy or e-mail transmittal should be directed to [email protected]

or to: Nuclear Data Section

International Atomic Energy Agency Vienna International Centre

PO Box 100 A-1400 Vienna

Austria

Printed by the IAEA in Austria

March 2011

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http://www-nds.iaea.org/reports-new/indc-reports/


INDC(NDS)-0583

Distr.: Web ST+G




Prepared by





Abstract

The meeting participants have considered the progress in the measurement and evaluation of neutron cross sections and spectra which can be used as standard or reference data. This includes extension of the 197Au(n,) standard to the energy range below 200 keV, 235U(nth,f) prompt fission neutron spectrum and neutron induced gamma-production cross sections. The work on this data development project for next two years has been agreed.

March 2011

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CONTENTS

Introduction ............................................................................................................................ 7

Review of actions done .......................................................................................................... 7

Results of new measurements for standards cross sections ................................................... 7

Critique of standards evaluation ............................................................................................. 8

Measurements and evaluation of 235U(nth,f) prompt fission neutron spectrum ...................... 8

Measurements and evaluation of 197Au(n,) cross section ..................................................... 11

Progress in measurements and evaluation of gamma-production cross sections, which can be recommended as reference cross sections .............................................................................. 12

Discussions of various problems related to standard and reference cross sections evaluation and actions needed to complete the work ............................................................................... 14

1. New experimental data for basic standards re-evaluation ........................................... 14 2. Measurements and evaluation of prompt fission neutron spectra ............................... 14

3. Measurements and evaluation of 197Au(n,) cross section .......................................... 16 4. Measurements and evaluation of reference gamma-production cross sections .......... 17 5. Smoothing of the standards, reference cross sections and spectra obtained in the non-

model evaluations ........................................................................................................ 18 Goals to be reached by October 2012 .................................................................................... 19

APPENDICES

APPENDIX 1: Agenda ........................................................................................................... 21

APPENDIX 2: List of Participants ......................................................................................... 25

APPENDIX 3: Presentations .................................................................................................. 27

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7

Introduction The Consultant’s Meeting was opened by Roberto Capote. He welcomed participants and stressed the importance of the standards data development project and its relationship to the other projects running under the auspices of the Nuclear Data Section. Vladimir Pronyaev expressed the opinion that there has been real progress in the work done since the last meeting in 2008. It includes the delivering of many new experimental results and new techniques for the evaluation of prompt fission neutron spectra. Allan Carlson was elected chairman and Anton Wallner as reporter. The provisional agenda was adopted with minor changes (see Agenda in the Appendix A).

Review of actions done The status of actions prepared at the last meeting was reviewed. Most planned actions were implemented, but a few actions had ongoing status. Some actions on obtaining data for updating the standards are postponed, mostly because of delays with the analysis of the experimental data. Actions on the prompt fission neutron spectra measurements and evaluations are mostly completed, but the approach and the technique to be used in the evaluation are needed in the discussions and justifications. Large progress, well beyond the planned actions, was reached for 197Au capture cross sections measurements and evaluations. New experimental data on capture cross section measurements were obtained or are nearly finalized using different methods and new techniques for the measurements. The actions on measurements of reference cross sections for gamma-production reactions are fulfilled but analysis of several data sets is not complete. The “on-going” status is assigned to the evaluation of these cross sections. Different types of smoothing for the evaluated standards and reference cross section data were proposed after the 2008 meeting. Due to this, the action on selection of the best one for each particular case received an on-going status.

Results of new measurements for standards cross sections The results of measurements available since the last standards evaluation (mostly data obtained after 2004) were presented by Allan Carlson. Measurements have been made for all the cross section used in the evaluation process for the standards. They include the 238U(n,γ) and 239Pu(n,f) cross sections in addition to the standard cross sections. Most of the measurements are in agreement with the standards evaluation. Although the results of different new measurements are generally consistent with the standards evaluations, there are some energy ranges where new high precision measurements may influence at the central values and uncertainties of the evaluations. Much of the concern now is for the H(n,n), 3He(n,p), C(n,n) and the fission cross sections. Significant work is underway or completed for the following measurements: The ongoing work at Ohio University on the hydrogen standard now emphasizes the small angles in the CMS at about 14 MeV where very little data are available. This work required detection of the recoil neutrons. Problems with this cross section still exist in the hundred MeV region and the prospects for new measurements are very weak. There is a problem with some of the data used in the R-matrix evaluation of the 3He(n,p) cross section. This causes problems with convergence in the calculations. The very small uncertainties in the total cross section measurements of Keith et al. may be a source of the problem. Hambsch plans LINAC measurements of the 6Li(n,t) cross section from a few keV to 3 MeV. Some diagnostic work has been done and the deposits are being made at IRMM. Very accurate work on this cross

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section by Yue et al. continues. When completed, it is expected this will be the most accurate measurement at sub-thermal energy. They also plan measurements of the 10B(n,α) cross section using the same basic experimental setup. Work on the 10B deposits is essential in order to obtain high accuracy. Hambsch continues data taking on the LINAC measurements of the 10B(n,α) and 10B(n,α1γ) cross sections up to about 3 MeV. Zhang has made improvements to his experiment so he can obtain 10B(n,α) measurements with a minimum of “particle leaking”. Measurements are underway. Filtered beam measurements have been made of the C(n,n) angular distribution for 5 angles at 3 energies by Gritzay et al. The data differ significantly from the standards evaluation. The data are relative to lead scattering. Further work is being done on this experiment. The work on the gold capture cross section is composed of that in the standards energy region and the measurements supporting astrophysics applications at lower neutron energies. The lower energy work will be covered in another section of this report. The only new works on the gold capture cross section is an extension of the Massimi et al measurement into unresolved resonance region by Lederer and a measurement at GELINA beween 5 and 80 keV. The n_TOF work was included in a paper at the ND2010 conference and is discussed in much more detail in another section of this report. The Lederer results generally agree well with the standards evaluation. Measurements by Ullmann et al. of the 238U(n,γ) cross section agree well with the standards evaluation. Further work will be done on this measurement to better define the normalization of the data. The only new work on fission cross sections is for 239Pu(n,f). These measurements by Tovesson and Hill agree well with the standards evaluation up to about 10 MeV. Above 10 MeV their measurements are lower than the evaluation up to about 100 MeV. Fission cross section measurements are planned with Time Projection Chambers that should provide very accurate results.

Critique of standards evaluation Up to now, the low uncertainties obtained in the standards evaluations have been considered by some as a drawback of that evaluation. This was discussed by the participants. In the case of the light nuclides, where R-matrix fits were used in the evaluation, it may be that this was caused by the use of experimental data considered as shape data, with the normalization parameter determined in the fit. In the general case, the omission of important correlations, which may exist for some components of the uncertainties of different measurements, will lead to uncertainty reduction. For the evaluation of the standards, cross-data-set correlations were introduced, where they were needed. Some implicit “proof” that the uncertainties of the standards are not strongly underestimated can be obtained from comparisons of the uncertainties of the data from integral and “clean” benchmark experiments with the results of calculations using the standard cross sections. In many cases they are do not differ much from each other.

Measurements and evaluation of 235U(nth,f) prompt fission neutron spectrum Peter Schillebeeckx presented the final results of measurements of the 235U(n,f) PFNS done by Hambsch et al. in a JRC-IRMM collaboration at the cold neutron facility (T=100 K) of the 10 MW Budapest Research Reactor. The data obtained disagree in some respects with PFNS data for thermal neutrons from different evaluated data libraries. However, the data agree well with most experimental results. The obtained results show that spectra are more soft, having a higher yield in the energy range below 1 MeV. They also have a larger yield above about 9 MeV but the uncertainties are quite large in that energy region. There was discussion about

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the reaction mechanisms and the models which may enhance the higher yield of neutrons in the low-energy part of the spectra such as neutron emission before full acceleration. Also concern was expressed about how to design an optimized experimental set up for measurements of the spectra or integral reaction rates, which may explicitly characterize the PFNS at low fission neutron energies. It was noted that the PFNS can not predict integral data or benchmark experiments very well. The results of measurements of 235U(n,f) PFNS relative to the 252Cf(sf) standard PFNS at the Gatchina research reactor were shown by Alexander Vorobyev. The measurements of the prompt neutron spectra were performed at 11 fixed angles between the neutron and light fragment direction in the range from 00 to 1800 in 180 intervals. After the measured energy distributions for 11 fixed angles were corrected for the energy and angular resolution of neutron detector the total prompt neutron spectra were obtained by summing over angle. Although the geometry for measurements with 235U and 252Cf samples was the same, the corrections for the energy and angular resolutions do not cancel in the ratio. So the total correction is energy dependent and comprises no more than 3% in the measured energy range. The comparison of the obtained data with experimental results obtained by other groups, which were normalized to the recommended value of the total average neutron multiplicity, tot = 2.421, demonstrates that there is well agreement (within experimental errors) between all experimental data in 1.5 – 8 MeV energy range. However, there is some discrepancy in energy region below 1 MeV. The energy and angular correlated differential data obtained can be used for improving models under consideration for calculation of prompt fission neutron emission. Generally, the results obtained are consistent with the ENDF/B-VII.0 PFNS within the limits of the uncertainty. Again, the spectrum at low energies is softer than the evaluation however the agreement at high energies is quite good. There is some difference in the yield relative to the old NIIAR measurements in the energy range 1.5 – 8 MeV. Introducing corrections for the energy-angular resolution and energy bin-width corrections may affect the results that have been discussed. Roberto Capote presented a Monte Carlo approach that is being developed to perform model evaluations based on estimation of the model parameters and uncertainties combined with a Bayesian least-squares fit of the experimental data. The approach allows in a simple way to take into account the intrinsic model correlations in the least-squares fitting of the experimental data without introducing strong model influence in the evaluation in the energy ranges where experimental data are given. Also the approach can provide adjusted model predictions in the energy ranges where experimental data are absent. In discussions, it was proposed, that the approach can be tested with PFNS data. An approach for combined non-model evaluation of the prompt fission neutron spectra for 252Cf(s,f), 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) using the GMA code was presented by Vladimir Pronyaev. In this approach, the generalized least-squares fit of experimental data for PFNS of 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f), and non-model and non-smoothed evaluation of the PFNS of 252Cf(sf) done by Wolf Mannhart in 1987 was implemented. The evaluation of 252Cf(sf) PFNS is based on all suitable experimental data available in 1987. Since that time no new accurate measurements have been done. Most data for 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) PFNS are obtained relative to 252Cf(sf) PFNS as a standard. Because of this, the evaluations of the three PFNS are coupled in the combined fit with evaluated data for 252Cf(sf) PFNS introduced as pseudo-experimental data set. The changes in the 252Cf(sf) PFNS standard in the combined fit are small, because of its relatively small uncertainty. Some procedure for smoothing of the spectra and introducing a constraint in the form of the normalization of the spectra to 1 in the least-squares fit was proposed. The main discussions

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after the presentation were devoted to the smoothing procedure being used which changes substantially the covariance matrix of the uncertainties of the evaluated data. In particular, the use of the shape of the model function with the assigned small uncertainties leads to a strong reduction of the variances of the smoothed evaluated data. The analysis of the results obtained in the combined fit of the PFNS with GMA and experimental data used in this evaluation was given by Wolf Mannhart. He pointed out that the model smoothing procedure and in particular the specific covariance matrix assigned to the calculated results leads to the unrealistically small variances (per-cent uncertainties) of the smoothed evaluation. Another important point is that some data used as absolute measurements in the fit are in reality the absolute ratios of 235U(nth,f) to 252Cf(sf) PFNS because the 252Cf(sf) spectrum was used for the detector efficiency determination. These data should be introduced in their primarily measured form as ratios. Some experimental data obtained with lithium glass detectors have structures in the vicinity of the large resonance in the 6Li(n,t) cross section. The data should be reanalyzed to remove this artificial structure. The discussion was about what is the best presentation of the spectra evaluated without the use of the model. Introducing constraints in the form of normalization of the spectra without smoothing of the spectra and covariances often leads to an increase of the artificial structures in the spectra. The use of smoothing may lead to changes that are too strong in the non-model evaluated covariances. The discrepancy between measured 235U(nth,f) fission neutron spectrum averaged cross sections for reactions with mean energy of response between 2 and 15 MeV was analysed in the paper presented by Wolf Mannhart. The experimental data obtained in a series of measurements done in different and supposedly well characterized spectra were compared. It was shown that some discrepancies can be reduced if experimental data are renormalized to the same standards and decay radiation data used in the measurements of the averaged cross sections. But above 10 MeV (mean energy of response) the discrepancy between measurements increases substantially, even between the data obtained with thermal converters, where the hard part of the spectra is not disturbed substantially by neutron scattering and the correction for this can be calculated. Unfortunately, because some important measurements are not well documented, it is difficult to come to definite conclusions about the source of such discrepancies. A discussion was held on the possibility of doing new experiments with reactions having high mean energies of neutron response. As a result of general discussions on the use of the GMA methodology for combined evaluation of the PFNS, a consensus was reached that for the first step only fitting of the 252Cf(sf) and 235U(nth,f) PFNS should be done, to avoid solving too many problems at the same time. Inclusion of the 239Pu(nth,f) and 233U(nth, f) can be done in the following step. The non-model, non-smoothed and non-normalized evaluation including central values and the covariance matrix of uncertainties can be used in the next stage for different model fits, smoothing and for normalization. There was a large range of opinions about an acceptable level of influence of smoothing for the covariances, ranging from that a) any smoothing should not change the covariance matrix of uncertainties obtained in the non-model fit to b) modern models describing the PFNS can be applied for smoothing in a way such that they will not affect the data and covariances where there are large uncertainties in the model predictions. The smoothing procedures can be best tested first with a non-model evaluation of the 252Cf(sf) PFNS, which is better known than the 235U(nth,f) PFNS because it is possible to have better conditions for the 252Cf(sf) PFNS experiments. Requests for new experiments

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optimized for PFNS measurements at low energy (below 1 MeV) and high energy (above 4-8 MeV) should be submitted for inclusion in the High Priority Request List (HPRL). A similar request for spectrum averaged cross sections using the 235U(nth,f) PFNS with mean energy of the reaction response in the region of 100 – 500 keV and above 10 MeV should be made.

Measurements and evaluation of 197Au(n,) cross section Anton Wallner presented the results of 235U(n,) and 238U(n,) measurements relative to the 197Au(n,) cross section for two Maxwell-Boltzman simulated spectra with thermal neutrons and kT close to 25 keV, and a broad neutron spectrum with mean energy at about 450 keV. Measurements were also made for cold neutrons but results are available only for 238U(n,) at this time. The novel accelerator mass spectrometry method was used. The thermal values for these reaction cross sections are well known from the standards evaluation and can be used for testing of the method. The absolute ratio measurements can be converted using the gold capture cross section. Doing simultaneous activation measurements using samples of 197Au, 235U and 238U, absolute ratios of the 235U(n,), 238U(n,) and 197Au(n,) cross sections can be determined. This is an important independent measurement of the ratio of the 238U(n,) to 197Au(n,) cross sections which are very discrepant in the present standards database and which may influence an evaluation of the 197Au(n,) standard cross section. Preliminary results for the 25 keV simulated spectrum and the 450 keV point are consistent with the standards evaluation for the 238U(n,)/197Au(n,) ratios. Claudia Lederer presented preliminary results of n_TOF (CERN) measurements of the 197Au(n,) cross section with an uncertainty 4 - 5% in the unresolved resonance energy range (6 – 500 keV) with a C6D6 detector. The results are on average 4 – 5% above Macklin's data (which were renormalized with k=0.989 and used as a standard in capture measurements for astrophysical applications for kT=25 keV Maxwell-Boltzmann spectrum) below 80 keV, above by 2 – 3% for 80 – 160 keV, but below by 2 – 4% for 160 – 320 keV. In many energy groups, they differ more than at 1 – 1.5% (uncertainty of the 197Au(n,) standard evaluation) from the standards evaluation but still are within the limits of uncertainty of the measurements (4 – 5 %). The cross section folded with the Ratinsky and Kaeppeler kT=25 keV simulated spectrum for the n_TOF measurements is 2% below the standards folded cross section and 4.7% above the Macklin's folded cross section. The uncertainty in the n_TOF folded result is 4%. The uncertainty of the n_TOF measurements can be reduced through the analysis of data considering different detector thresholds. The discussions concerned the determination and separation of the background from scattered neutrons and in-beam gamma-rays, which is relatively large and may have some structure. Preliminary results of new measurements at PTB of the shape of the neutron spectrum resembling a Maxwellian spectrum with kT=25 keV obtained by the 7Li(p,n) reaction for Ep=1912 keV were reported. Compared with the old Ratinsky and Kaeppeler (1987) FZK (KIT) results, the new spectra integrated with a larger number of angles are slightly softer, but the spectrum averaged integral for the 197Au(n,) cross section (taken from ENDF/B-VII.0 library) is only 0.5% higher. A comparison with thick target yields calculated using the PINO code and evaluated microscopic differential cross sections was done. The agreement between experimental and calculated spectrum is good. Additional corrections can be made for the final results using a full simulation in the Monte Carlo approach of the conditions of the experiment. The discussions concerned the contribution of scattered neutrons which can be different in different geometries (different flight paths in spectra measurements and very short distances in the sample irradiation conditions).

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Peter Schillebeeckx presented new results of absolute measurements of the 197Au(n,) cross section in the energy range 5 – 80 keV at the GELINA facility. Large attention was paid to the measurements and analysis of the background, self-shielding and scattering corrections in this energy range. The saturated resonance technique was used for normalization of the cross section at the 4.9 eV resonance and the 10B(n,) cross section with an approximate 1/v energy dependence was used as the neutron flux monitor for extrapolation of the absolute normalization from 4.9 eV to other energies. The cross section at 0.0253 eV deduced with the use of this technique is 99±1 b. It is in good agreement with the 98.66±0.14 b standard value. Comparison with the standards evaluation shows, that the new values are generally below by about 1 – 3 % for neutrons with energy less than 40 keV and above by about 1 – 2 % for energies higher than 40 keV. The results are in excellent agreement with earlier work at the GELINA facility by Borella et al. Discussions concerned the background separation using the filter techniques. The general discussions on the 197Au(n,) cross section showed that there has been good progress on new results with additional work on background determination and detailed analysis of corrections and uncertainties due to scattering and self-shielding. Franz Kaeppeler presented the programme of measurements in the framework of EUFRAT for 2011, which includes new measurements, calculations and analysis of kT=25 keV simulated spectra as well as spectrum averaged 197Au(n,) cross sections by the activation method. It also includes a search for unrecognized systematic uncertainties, which may lead to biases of the measured averaged cross sections. Results of two independent measurements (n_TOF and GELINA) done with the time of flight technique and white neutron spectrum sources plus new measurements of the simulated kT=25 keV Maxwellian spectrum averaged cross section by the activation method should provide determinations of the 197Au(n,) cross section in broad energy groups for the energy range 3 – 200 keV with an uncertainty of about 1 – 2 %.

Progress in measurements and evaluation of gamma-production cross sections, which can be recommended as reference cross sections The status of the experimental data obtained for the 1434 keV gamma-line production cross section for 52Cr at GELINA and published in NP, A786, p. 1, (2007) was presented by Allan Carlson based on the journal article and information obtained from the authors. Because of the thick sample used in the fission chamber for neutron flux determination, the method used for extrapolation to zero pulse height is important. The method used in this experiment is a concern. Also the correction for the loss of fragments in the deposit and backing was not made. Revision and introducing of these corrections should lead to the decreasing of the gamma-production cross section and better agreement with the existing evaluations. Plompen has recently made efficiency measurements for this fission chamber at PTB which should be available in December of 2010. A report by Ron Nelson on the status of LANL measurements of gamma-production cross sections in neutron inelastic scattering and (n,2n) reactions for 56Fe, 52Cr, 93Nb, 197Au and 48Ti was presented by Allan Carlson. Because 56Fe and 52Cr cross sections were independently measured at GELINA, the measurements can be also used for resolving of the possible discrepancies once the fission chamber efficiency problem is resolved. More accurate background subtraction, accounting for the presence of the iron in the experimental environment was done for the LANL data published in 2004. The corrected 847 keV gamma-line production cross section for 56Fe(n,n') now agrees well with the data in the major

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evaluated data libraries in the energy range 4 to 15 MeV and is slightly below them between 15 and 20 MeV. Analysis of the 52Cr(n,n') data is in progress now. There is a preliminary conclusion that the use of the gamma-production cross sections for 93Nb and 197Au as a reference is not suitable, because of feeding from isomers populated in the irradiation of the samples and for 197Au the presence of interfering gamma-lines in the background, respectively. The important preliminary conclusion is that reactions for natTi with large yields of two gamma-lines, 984 keV from 48Ti(n,n') and 160 keV from 48Ti(n,2n) and 47Ti(n,n') reactions are most suitable for use as reference cross sections. New relative gamma-production cross section data on Cr-Ti was acquired with GEANIE at LANSCE – analysis is planned. The general discussions were concerned with the determination of the energy dependence of the ratio of the gamma-production cross section to the total inelastic scattering cross section (or (n,2n) for gamma-production in (n,2n) channel) in the model calculations using evaluated and theoretical values. A small uncertainty in the knowledge of this ratio (1 - 2 %) will allow the combined least-squares fit of other partial and total cross sections with known constraints between them to reduce the uncertainty of the reference gamma-production cross section to 2 - 5 % in broad-group presentation.

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Discussions of various problems related to standard and reference cross sections evaluation and actions needed to complete the work

1. New experimental data for basic standards re-evaluation Most new experimental data obtained are in good agreement with the standards evaluation. As a result of discussions the following actions have been prepared:

No. Action Responsible Date 1 Obtain Ohio University 14.9 MeV angular distribution data

using neutron detection, when they are completed. A. Carlson September

2012 2 Monitor the IRMM measurements of the 10B(n,α) cross

sections. Eventually get the data. F.-J. Hambsch A. Carlson

July 2012

3 Obtain NIST 6Li(n,t) data. A. Carlson July 2011 4 Obtain NIST 10B(n,α) cross section data. A. Carlson August

2012 5 Communicate with Gritzay about C(n,n) measurements.

Determine if they can be used in a new evaluation. A. Carlson Sept. 2011

6 Obtain covariance data for the C(n,n) standard G. Hale A. Carlson

July 2012

7 Monitor progress on TPC work A. Carlson Dec. 2011 8 Obtain Ullmann 238U capture data A. Carlson Oct. 2011 9 Monitor progress on extension in energy of the hydrogen

standard and covariances. A. Carlson Dec. 2011

10 Communicate with additional experimental groups working on measurements of standard and reference cross sections and collect data, uncertainties and details of the experiments needed for the evaluation of the standards

A. Carlson June 2012

11 To add in the GMA database the results of all last experiments and obtain new least-squares fit of the standard cross sections


2. Measurements and evaluation of prompt fission neutron spectra Discussions on the 235U(nth,f) prompt fission neutron spectrum evaluation ended with the following conclusions: technique of using a combined evaluation of prompt fission neutron spectra for 252Cf(sf), 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) with the GMA code is appropriate because most PFNS measurements for thermal neutron induced fission were done relative to the 252Cf standard spectrum; to avoid the situation where too many problems in the combined fit may appear simultaneously, initially, the combined fit should be implemented for 252Cf(sf) and 235U(nth,f) spectra, and then after that, 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) could be sequentially added to the evaluation;

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the work on analysis of the experimental database for prompt fission neutron spectra, with reduction of the data to the primarily measured quantities or to the new standards, as well as a critical analysis of the corrections and uncertainties should be continued; because existing models show very small variation in the shape of the prompt fission neutron spectra with change of incident neutron energy from thermal to 0.5 MeV, experimental data for 0.5 MeV incident neutrons can be included in the fit at the later stage of the combined evaluation; the model calculations of the prompt fission neutron spectra and adjustment of the contribution of the reaction mechanisms and model parameters should be done first for the 252Cf(sf) PFNS since that PFNS is known with higher accuracy than those determined for neutron induced reactions; the use of the model for data smoothing should be taken with care; the model fit should follow the general trends in the spectra shape obtained in the non-model evaluation. A few approaches can be used in the model smoothing: a mathematical spline for central values without changes of the covariance matrix of the uncertainty, a physical model fit with the model covariance matrix of uncertainties generated in the Monte Carlo calculations with a stochastic spread of the model parameters inside their uncertainties or with the model dependence best adjusted to the experimental data and a specially designed covariance matrix, which keeps only strong correlations between neighboring points; the study and comparison of the results of smoothing should be tested first with a non-model evaluation of the 252Cf(sf) prompt fission neutron spectrum and then, after justifying the best approach, the smoothing could be applied to the prompt fission neutron spectra evaluated for neutron-induced reactions; new measurements of prompt fission neutron spectra should be optimized in such a way that they can obtain accurate data for low (En < 1 MeV), or for high (En > 6 MeV) energy ranges of the spectra; this also refers to the measurements of fission spectrum averaged cross sections, - in this case new spectrum averaged reaction cross sections with a large response to the fission spectra below 1 MeV (such as direct measurements in the beam of fission neutrons with 6Li(n,t) and 10B(n,) detectors or using activation detectors with specific capture reactions having their largest reaction rates below 1 MeV and not sensitive to thermal neutrons, e.g. 19F(n,), 45Sc(n,) and 187Re(n,)) could be proposed); accurate characterization of the prompt neutron spectra from fission induced by thermal neutrons with good geometry should be done; existing data show large descrepancies between the results of measurements done in specially designed setups created to produce the minimum possible perturbation of the prompt fission neutron spectrum and most of the other measurements without that condition

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List of actions: Measurements and evaluation of prompt fission neutron spectra:

No. Action Responsible Terms

1 Send participants the results of 252Cf/235U absolute ratio measurements of prompt fission neutron spectra done at IKI for 100 K neutrons and effective energy of IKI spectra for 1/v cross section

F.-J. Hambsch, N.V. Kornilov

June 2011

2 Obtain the results of the last LANL measurements for 235U(n,f), 239Pu(n,f) and 233U(n,f) (note LANL is not doing thermal measurements)

A. Carlson December 2011

3 Reduce all experimental data on 235U(nth,f) PFNS to their original measured quantities and to analyze and revise the uncertainties


June 2011

4 Finalize a combined fit of 252Cf(sf) and 235U(nth,f) PFNS


September 2011

5 Reduce all experimental data for 233U(nth,f) and 239Pu(nth,f) PFNS to the original measured quantities and to analyze and revise the uncertainties


December 2011

6 Finalize a combined fit of 252Cf(sf), and 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) PFNS


May 2012

7 Send to participants of PFNS CRP the non-model evaluation by Mannhart of the 252Cf(sf) PFNS for adjusting and testing of the models and smoothing procedures

R. Capote, V.G. Pronyaev

December 2010

8 Make intercomparisons of different smoothing procedures of the non-model evaluation of the 252Cf(sf) PFNS


May 2011

9 Prepare final non-model, smoothed and normalized evaluation of the 252Cf(sf), and 235U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 233U(nth,f) PFNS


June 2012

10 Obtain full information from K. Kobayashi about conditions of his measurements of spectrum averaged cross sections and the characterization of the PFNS spectra in his different set-ups

N. Otsuka December 2010

11 Propose for inclusion in the HPRL direct and activation measurements of the PFNS averaged cross sections most sensitive to the low-energy part of the spectra (as preliminary measurements: 6Li(n,t), 10B(n,), 19F(n,), 21Sc(n,) and 187Re(n,))


May 2011

12 Propose for inclusion in the HPRL measurements of the PFNS optimized for reaching the best accuracy at the low or high energy part of the spectra


May 2011

3. Measurements and evaluation of 197Au(n,) cross section It was agreed that the final results for most measurements will be made available within one year. Because the cross sections will be obtained at different laboratories using different methods of measurements, background determination and cross section normalization, it is

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expected that based only at these data, the accuracy of the 197Au(n,) cross section in wide energy groups will be limited to 2 – 3 %. Because the cross section has physical fluctuations, at least in the energy range below 20 keV, the choice of the energy bin structure for cross section presentation is important for neutron energies above the resolved resonance region (3 keV at present). The following actions are planned to be implemented to finalize the measurements and evaluation:

No. Action Responsible Date 1 Select the energy bin structure for the 197Au(n,) cross section

presentation, comparison and evaluation, taking into account the data obtained in “low” resolution measurements of capture cross section for astrophysical applications

F. Käppeler C. Lederer, P. Schillebeeckx,

May 2011

2 Finalize and distribute the results of time of flight measurements of 197Au(n,) cross section done at CERN and Geel.

C. Lederer, P. Schillebeeckx, A. Carlson

October 2011

3 Present details of the n_TOF (CERN) neutron flux determination

F. Kaeppeler, C. Lederer

October 2011

4 Finalize the results of measurements of energy-angular distributions of the neutron yield from a thick 7Li target in the (p,n) reaction with Ep=1912 keV and different flight paths; evaluate the neutron spectra for the case of 197Au irradiation in close geometry

C. Lederer, F. Kaeppeler

May 2011

5 Report the progress of 197Au(n,) activation measurements at IRMM taking into account all possible corrections

F. Kaeppeler October 2011

6 Calculate and validate the spectra produced via the 7Li(p,n) reaction in thick targets for different proton energies and “shaped” proton beams

P. Mastinu October 2011

7 Present the final results for the 238U(n,)/197Au(n,) and 238U(n,)/235U(n,) ratios obtained with the accelerator mass spectrometry technique for cross sections averaged in a simulated Maxwellian spectrum with kT=25 keV and also at about 450 keV with a broad energy spectra. The results at thermal and with a cold neutron beam will be of interest for validation of the method.


8 Update the standards evaluation and in particular the 197Au(n,) and 238U(n,) cross sections in the GMA combined fit with the inclusion of new experimental data


4. Measurements and evaluation of reference gamma-production cross sections The new re-analysis of the corrections which are needed for the gamma-production cross section measurements done at Geel and LANL for 56Fe(n,n') and 52Cr(n,n') have shown that the data with revised corrections are generally in good agreement with the results of the old IRK-IPPE evaluations done for the JEFF library in 1992 – 1995. Because the IRK-IPPE evaluations are based on non-model generalized least-squares fits of data for all reactions and their combinations available before 1995, they can be updated using the Bayesian approach for inclusion of new experimental data. This also relates to the 48Ti(n,n') reaction, which was evaluated at IRK in 2002. Since 1995 new experimental data have been obtained for

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branching coefficients in gamma-transitions schemes for states populated near neutron binding energies. Also the model calculations can be used for estimation of branching transitions, where they are not known from experiment. Based on this, new estimations of the probability of gamma-transition from the first excited to ground state in 56Fe, 52Cr and 48Ti can be obtained and used in the combined fit of reaction cross sections. Although the 48Ti(n,n') and 48Ti(n,2n') reactions are considered the best candidates for gamma-production reference cross sections in the energy range from threshold of the (n,n') reaction to 20 MeV, at the first stage of our work it may still be useful to perform evaluations for the 56Fe(n,n') and 52Cr(n,n') reactions, for which a large body of experimental data exists. Results of discussions summarizing the actions which should be implemented to finalize the measurements and evaluations:

No. Action Responsible Date 1 Request from the IRK(VERA) the latest version of the GLUCS

code for use in the evaluation of gamma-production cross sections and send it to the Nuclear Data Section of the IAEA (R. Capote, S.P. Simakov)


2 Calculate and estimate the energy dependence of the probability of gamma-transitions between the first excited and ground states for 56Fe, 52Cr and 48Ti for inelastic scattering of neutrons and for 47Ti after the 48Ti(n,2n) reaction

R. Capote, S.P. Simakov, V.G. Pronyaev

October 2011

3 Present the final results of measurements of gamma-production cross sections for 56Fe, 52Cr and 48Ti done at LANL and Geel for the incident neutron energy range between threshold and 20 MeV

R. Nelson, A. Carlson

October 2011

4 Using the IRK-IPPE evaluation of the total inelastic scattering cross section and its covariance matrix of uncertainties for 56Fe and 52Cr and the estimated probability of gamma-transitions as a prior, evaluate with the use of the Bayes procedure the gamma-production cross section after including the new experimental data in the fit. Send the results of the evaluation to the participants for discussions


May 2012

5 Using the IRK evaluation of the total inelastic scattering cross section, the (n,2n) cross section and their covariance matrix of uncertainties for 48Ti and the estimated probability of gamma-transitions as a prior, evaluate with the use of the Bayesian procedure the gamma-production cross section for the 48Ti(n,n') and 48Ti(n,2n) reactions after including the new experimental data in the fit. Send the results of evaluation to the participants for discussions


August 2012

5. Smoothing of the standards, reference cross sections and spectra obtained in the non-model evaluations

Different approaches to the smoothing of the standards, reference cross section and spectra obtained in the non-model least-squares fits were discussed. They include simple three-point smoothing or spline fits through the central values without changes of the covariances, smoothing using the shapes predicted in physical model calculations and specially designed covariance matrices which smooth the data and covariances only between neighbouring

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points, smoothing with the use of model calculations and a covariance matrix which keeps the model-type correlations. Smoothing of the prompt fission neutron spectra and covariances evaluated in a non-model fit of experimental data is needed if a constraint that the normalization is equal to 1 will be used. Without this smoothing, the normalization may lead to an increase of non-smoothness of the spectra. A general agreement was reached, that the smoothing should introduce minimal impact on the uncertainties obtained from a basic experimental data evaluation. It generally means that all changes in the matrix introduced by smoothing will occur for elements near its diagonal in the form of smoothing of elements of the matrix and their sum will not be changed by much. The following actions are planned to select the most appropriate approach for smoothing:

No. Action Responsible Date

1 Distribute to the participants the results of the non-model evaluation of the PFNS for 252Cf(sf) (spectrum and covariance matrix of uncertainties)

V.G. Pronyaev December 2010

2 Smooth the 252Cf(sf) spectra by different methods and compare the results (smoothed central values and covariance matrix of uncertainties)


May 2011

3 Discuss the results and make recommendations All project participants

August 2011

Goals to be reached by October 2012 1.Revised evaluation of the traditional standards with inclusion of all new experimental data. 2.Combined non-model evaluation of prompt fission neutron spectra for 252Cf(sf), 233U(nth,f), 239Pu(nth,f) and 235U(nth,f) as reference spectrum. 3.Evaluated 197Au(n,) cross section data in the energy range 3 – 200 keV which can be used as a reference cross section in the measurements of capture cross sections for other nuclei in astrophysical applications. 4.Reference gamma-production cross sections for inelastic neutron scattering by 56Fe, 52Cr, 48Ti and the (n,2n) reaction at 48Ti. 5.Results of smoothing procedures and their application for cross sections and spectra.

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APPENDIX 1

Consultants’ Meeting on



13 – 15 October 2010

Meeting Room VIC M0E61

AGENDA

Wednesday, 13 October

08:00 - 09:00 Registration (IAEA Registration desk, Gate 1) 09:00 - 09:30 Opening Session Welcoming address – R.A. Forrest Introductory Remarks – R. Capote Noy, V. Pronyaev Election of Chairman and Rapporteur Adoption of Agenda

09:30 - 10:45 Implementation of actions from last CM (no technical details):

- Compilation of new experimental data for GMA database (15 actions)

- 252Cf (s,f) and 252U(nth,f) prompt fission neutron spectra measurement and evaluation (15 actions)

- 197Au(n,g) reaction as reference cross section (6 actions)

- Reference cross sections for prompt gamma-ray production in fast neutron-induced reactions (6 actions)

Review of the results of measurements obtained or near completion since last CM (A. Carlson, 30 min)

2006 release of standards and their publications by the IAEA (2006) and updated version in Nuclear Data Sheets (2009) – comments and critique from reviewers and users (all participants, 10 min)

10:45 - 11:15 Coffee break, administrative matters

11:15 - 12:45 235

U(nth,f) prompt fission neutron spectra induced by thermal neutrons: reliability of the spectra in the energy region above 8 MeV (P. Schillebeeckx, 30 min)

235U(nth,f) prompt fission neutron spectra measured with multi-detector registry systems (A. Vorobyev, 30 min)

General discussions (30 min):

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Dependence of the PFNS in the energy range below 1 MeV and above 8 MeV. Possibility of low uncertainty measurements of the differential spectra in the energy below 1 and above 8 MeV. Benchmark experiments for testing of the PFNS in the low and high-energy range.

12:45 – 14:00 Lunch 14:00 – 15:45 General approach to data evaluation based on model calculations and

experimental data Unified Monte Carlo method and GLS (R Capote, 30 min)

Combined GMA evaluation of prompt fission neutron spectra for fissile nuclides induced by thermal neutrons and 252Cf(sf) (W. Mannhart, V.G. Pronyaev): general approach and preliminary results (V.G. Pronyaev, 30 min); existing problems and what is still needed to do (W. Mannhart, 30 min).

The discrepancy of <σ> measurements in the 235U neutron field at high neutron energies (W. Mannhart, 15 min)

15:45 – 17:30 Discussions: GMA methodology of the combined evaluation of the prompt fission neutron spectra for fissile nuclides and 252Cf: can it be improved, accepted? Other alternatives for evaluation of the standard 252Cf(sf) and recommended 235U(nth,f) prompt fission neutron spectra.


Thursday, 14 October

09:00 - 10:40 197Au(n,γ), 238U(n,) and their ratio measurements: impact at the evaluation of 197Au(n,γ) reaction as a reference for capture cross section measurements at energies of importance for astrophysics (En

< 200 keV) (A. Wallner, 25 min) Results of n-TOF 197Au(n,γ) cross-section measurements: structures in the cross sections above 20 keV, structures in the background Results of measurements of simulated Maxwellian (kT = 25 keV) spectrum averaged 197Au(n,γ) cross section using different methods (C. Lederer, 25 min)

Final results of 197Au + n reaction cross section measurements to 200 keV incident neutron energy (P. Schillebeeckx, 25 min)

New analysis of 197Au(n,γ) cross-section measurements in keV energy range with account of latest measurements (F. Kaeppeler, 25 min).

10:40 – 12:30 Discussions: 197Au(n,γ) reaction as a reference for capture cross section measurements in the energy range of importance to astrophysics (1< En < 200 keV). Consistency between 197Au(n,γ), 238U(n,γ) measurements and their ratios in the energy range 10 – 100 keV.


12:30 – 14:00 Lunch

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14:00 - 15:30 Discussions: 197Au(n,γ) reaction as a reference for capture cross section measurements in the energy range of importance to astrophysics (1< En

< 200 keV). Consistency between 197Au(n,γ), 238U(n,γ) measurements and their ratios in the energy range 10 – 100 keV.

15:30 - 17:00 Latest LANSCE measurements of gamma-production cross sections, which can be used as reference cross sections (A. Carlson, 30 min)

Revision of the results obtained for 1.454-MeV gamma-line production cross section for 52Cr(n,n'γ) in the energy range from threshold to 20 MeV by L.C.Mihailescu et al., Nucl. Phys., A786, p. 1 (2007) (A. Carlson, 10 min) Discussions: Reference cross sections for prompt gamma-ray production in neutron-induced reactions (40 min)

Coffee

break as needed

19:00 Dinner in the city

Friday, 15 October

09:00 - 11:00 Discussions of various problems related to standards evaluation - Use of physical models for final presentation of “model-independent”

evaluated cross sections, spectra and covariances through their smoothing, - to provide the smoothness needed to cross sections and spectra used as standard and to avoid unphysical divergence of the spectra at their normalization. This type of smoothing will not change general energy dependence, but smoothes the unphysical fluctuation of the cross sections and spectra

- Use of physical models with the adjustment of the parameters in the fit of the “model-independent” cross sections (e.g. Watt or Madland-Nix model for prompt fission neutron spectra and statistical model for capture cross section)

- Other problems needed to be discussed 11:00 – 12:30 Discussion of the next terms for standard and reference cross-sections and

spectra release, and how this work can be organized Coffee break as needed 12:30 – 14:00 Lunch 14:00 – 16:00 Preparation of work plan and responsibilities for next release of new

standards and reference cross sections and spectra Closing of the meeting

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APPENDIX 2 Consultants’ Meeting on



13 – 15 October 2010 Meeting Room VIC M0E61

LIST OF PARTICIPANTS AUSTRALIA Anton WALLNER Institute for Enviromental Research Australian Nuclear Science & Technology Organisation Locked Bag 2001 KIRAWEE DC, NSW 2232 Phone: +61 2 9717 3209 E-mail: [email protected]; [email protected]

GERMANY Wolf MANNHART Physikalisch-Technische Bundesanstalt Org. 6.401 Bundesallee 100 38116 BRAUNSCHWEIG Phone: +49 (531) 513376 Fax: +49 (531) 592-6405 E-mail: [email protected]

AUSTRIA Claudia LEDERER University of Vienna Faculty of Physics, Nuclear Physics Group Währinger Str. 17 (Kavalierstrakt) 1/21 A-1090 VIENNA Phone +43 1 4277 51713 E-mail: [email protected]

RUSSIA Alexander VOROBYEV Petersburg Nuclear Physics Institute Orlova Roscha 188300 GATCHINA Leningrad Region Phone: +27 81371 46444 E-mail: [email protected]

BELGIUM Peter SHILLEBEECKX Nuclear Physics Unit Van de Graaff Laboratory EC-JRC-Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM) Retieseweg 111 B-2440 GEEL Tel: +32 14 571 475 Fax: +32 14 571 862 E-mail: [email protected]

UNITED STATES OF AMERICA Allan D. CARLSON Building 245, Room C308 National Institute of Standards and Technology (NIST) 100 Bureau Drive Stop 8463 GAITHERSBURG, MD 20899-8463 Phone: +1 301 975 5570 E-mail:[email protected]

ITALY Pierfrancesco MASTINU Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Laboratori Nazionali di Legnaro Viale del’ Universita 2 35020 LUGNARO Phone: +39 049 8068 434 683 E-mail: [email protected] [email protected]

CONSULTANT Vladimir G. PRONYAEV (Scientific Secretary) Institute of Physics and Power Engineering Bondarenko Sq. 1 249 033 Obninsk, Kaluga Region Phone: +7 08439 94589 Fax: +7 48439 68225 or +7 48439 58477 E-mail: [email protected]

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IAEA Roberto CAPOTE NOY Nuclear Data Section Wagramer Strasse 5 A-1400 Vienna Tel.: +43-1-2600-21713 Fax: +43-1-26007 E-mail: [email protected]

CONSULTANT Franz KÄPPELER Forschungszentrum Karlsruhe Institut für Kernphysik Postfach 3640, D-76021 Karlsruhe GERMANY Phone: +49 7247 82 3991 Fax: +49 7247 82 4075 E-mail: [email protected]

Stanislav SIMAKOV Nuclear Data Section Wagramer Strasse 5 A-1400 Vienna Tel.: +43-1-2600-21717 Fax: +43-1-26007 E-mail: [email protected]

Naohiko OTSUKA Nuclear Data Section Wagramer Strasse 5 A-1400 Vienna Tel.: +43-1-2600-21715 Fax: +43-1-26007 E-mail: [email protected]

Participants of the Consultants’ Meeting on International Neutron Cross-Section Standards: Extending and Updating (from left to right):

1st row (sitting) – P. Mastinu, R. Capote Noy, V. Pronyaev and A. Carlson; 2nd row (standing) –F. Käppeler, P. Schillebeeckx, A. Wallner, C. Lederer, A. Vorobyev,

W. Mannhart and N. Otsuka

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APPENDIX 3 PRESENTATIONS

Presentations of the participants are available at: http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010) 1. A.D. Carlson: Recent Measurements of Cross Sections Relevant for An Evaluation of

the Neutron Cross Section Standards 2. A.D. Carlson: Discussion of the 52Cr(n,n’γ) Experiment of Mihailescu et al. 3. F.-J. Hambsch, C. Matei, N. Kornilov, S. Oberstedt, Sh. Zeynalov: Prompt fission

neutron emission spectrum of 235U(n,f) at thermal energies 4. F. Kaeppeler: 197Au(n, γ) measurement in the quasi-stellar neutron spectrum for

kT=25 keV 5. C. Lederer: The 197Au(n, γ) cross-section in the unresolved resonance region 6. W. Mannhart: The mystery of the errors in the GMA evaluation of the PFNS of U-235 7. W. Mannhart: Discrepancy of <σ> measurements in the U-235 neutron field at high

neutron energies 8. W. Mannhart: Status of the Evaluation of the Neutron Spectrum of 235U + nth 9. R.O. Nelson: Fast Neutron-Induced Gamma-Ray Reference Cross Sections 10. V.G. Pronyaev: 197Au(n, γ) Standard Cross Section and Experimental Data 11. V.G. Pronyaev: Combined evaluation of prompt fission neutron spectra for 235U(nth,f),

239Pu(nth,f), 233U(nth,f) and 252Cf(sf) 12. C. Lampoudis, S. Kopecky, C. Massimi, M. Moxon and P. Schillebeeckx: Capture

cross section measurements for 197Au at GELINA from 5 – 80 keV 13. A.S. Vorobyev, O.A. Shcherbakov, A.M. Gagarski, G.V. Val’ski, G.A. Petrov:

Prompt neutron emission in thermal neutron-induced fission of 235U(nth, f) 14. A. Wallner: Neutron Capture Studies of 235U and 238U via AMS

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http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010



http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Discussion%20of%20Mihailescu%2052Cr(n,n'g)%20exp.pdf





http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Lederer-Au197-URR.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Mannhart-U235-GMA-result-discussion.pdf



http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Mannhart-U235-PFNS-CM2008.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Nelson-nng-prop-ref-xs.pdf

http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Pronyaev-Au197-ng-discuss.pdf







http://www-nds.iaea.org/standards/CM2010/Wallner-U235-U238-ng.pdf

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Nuclear Data Section International Atomic Energy Agency Vienna International Centre, P.O. Box 100 A-1400 Vienna Austria

e-mail: [email protected] fax: (43-1) 26007

telephone: (43-1) 2600-21710 Web: http://www-nds.iaea.org

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"Sara Brancalion" <[email protected]>

RE: Urgent quotation25 giugno 2010 17:10:52 GMT+02:00

<[email protected]>

[email protected]

Buongiorno Sig. Mastinu, Il prezzo che le ho inviato nell’offerta precedente ($1113 al kg) è riferito alla quantità di 4kg, come specificatio nella quotazione.La densità di questa lega è di 6.5g/cc, quindi i 5litri da lei richiesti pesano 32.5 kg.Abbiamo aggiornato l’offerta tenendo conto della maggiore quantità di prodotto, e il prezzo per 32.5kg è $738/kg. Il prezzo per 5 litri è quindi $4797/litro. 738 x 32,5 = $23.9854797 x 5 = $23.985 Faccia riferimento alla quotazione originale riportata qui sotto per gli altri termini di offerta. La chiamo lunedì per discutere eventuali dettagli, se è d’accordo.Grazie. Saluti,Sara Sara BrancalionInside Sales, Metals and ChemicalsIndium Corporation of AmericaMetals, Chemicals & Energy Business UnitEuropean OfficeVia Principe Tommaso 55, 10125 Turin ItalyTel. +39.011.655331 Fax +39.011.655490

From: pierfrancesco Mastinu [mailto:[email protected]] Sent: Wednesday, June 23, 2010 5:41 PMTo: [email protected]: Re: Urgent quotation grazie mille. non evevo visto che era in italia. mi sa dire la densità del materiale? a me servivano circa 5 litri. il prezzo è di 1113 dollari al kilo vero? grazie ancora PierfrancescoIl giorno 23/giu/10, alle ore 17:25, Sara Brancalion ha scritto:

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Dear Mr. Mastinu, Thanks for your interest in our product.We are pleased to offer you as follows: Product Indalloy# 46LQuantity 4kg**Price US$ 1,113/kgDelivery DDU your address (duty and taxes unpaid)Payment T/T in advanceShipment approx 1-2 weeks from order dateValidity one week, until June, 30th

**Please note that we are quoting in kg because we usually sell this alloy in KG, as it is solid in ingot form (normally 1kg/ingot).If this is not what the quantity you meant, or not the product you meant, please do not hesitate to contact us at any time.We remain at your disposal for any assistance you may require and we can further discuss our quotation. FYI, our office will be closed tomorrow; we will be back on Friday, June 25th. Thanks. Best regards,Sara PS: I see that you are planted in Padova (surrounding area); I think next time we can communicate in Italian, we are the Italian office of the Indium Corporation of America and we are in Torino. Sara BrancalionInside Sales, Metals and ChemicalsIndium Corporation of AmericaMetals, Chemicals & Energy Business UnitEuropean OfficeVia Principe Tommaso 55, 10125 Turin ItalyTel. +39.011.655331 Fax +39.011.655490

-----Original Message-----

From: pierfrancesco Mastinu [mailto:[email protected]]

Sent: Tuesday, June 22, 2010 4:43 AM

To: [email protected]

Cc: pierfrancesco Mastinu

Subject: urgent quotation

Hello,

I need a gross cost estimation for 4 liters of INDALLOY 46L. please,

may you provide it?

best regards

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Pierfrancesco Mastinu

Dr. Pierfrancesco Mastinu

Istituto Nazionale di fisica Nucleare


Viale dell'Università,2

35020 -Legnaro (PD)-Italy

Tel: +39 049 8068 434 (683)

Fax: +39 049 8068434

Mobile: +39 349 5830320

E-mail: [email protected]

***This email, its content, and any files transmitted with it, are intended solely for the addressee(s) and may be legally privileged and/or confidential. If you are not the intended recipient, please contact the sender by return and delete the material from any computer. Any review, retransmission, dissemination, or other use of, or taking of any action in reliance upon this information by persons or entities other than the intended recipient is prohibited.

Messages sent via this medium may be subjected to delays, non-delivery, and unauthorized alteration. This email has been prepared using information believed by the author to be reliable and accurate, but Indium Corporation makes no warranty as to accuracy or completeness. Indium Corporation does not accept responsibility for changes made to this email after it was sent. Any opinions or recommendations expressed herein are solely those of the author. They may be subject to change without notice.*** Dr. Pierfrancesco MastinuIstituto Nazionale di fisica NucleareLaboratori Nazionali di LegnaroViale dell'Università,235020 -Legnaro (PD)-ItalyTel: +39 049 8068 434 (683)Fax: +39 049 8068434Mobile: +39 349 5830320E-mail: [email protected]

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"Imants Bucenieks" <[email protected]>

Re: Dr. Bucenieks: right E-mail address 03 luglio 2009 19:25:51 GMT+02:00

"pierfrancesco mastinu" <[email protected]>

1 allegato, 287 KB

Dear Dr. Pierfrancesco Mastinu,

here I am repeating the text of my first e-mail about pump and flow meter prices:

<<Dear Dr.P.F. Mastinu,

yes, we can supply for you both the pump and flow meter. In attached fileyou will find example of EM Induction pump on Rotating Permanent magnets andEM Conductive Flow Meter, the output signal of flow meter is DC voltageproportional (linear) to flow rate and magnetic field strength produced byexternal magnetic system.

For the design of the pump for you it would be helpful if you send me adraft sketch of your system where the pump will be used. It may be importantfor choosing the design concept of the pump depending on its layout in yoursystem for arranging inlet and outlet of the channel of pump and forensuring the filling and draining of liquid metal from it by gravity forces.Will be the pump installed in horizontal or vertical leg of you closedcirculating loop?

The price for the pump (including calculations of pump parameters, designand production of pump, its tests and Instruction manual) may be about10KEuros. With pump also power unit (its price is included in pump price)will be provided - Frequency converter for adjusting the productivity ofpump by adjusting rotation speed of magnetic rotor.

The price for EM conductive flow meter will be about 2KEuros.

The delivery time for pump and flow meter may be about 2.5 month fromgetting official Purchase Order from your side.

With best regards and waiting for your reply,

Imants Bucenieks

P.S. If there is an urgent need for the pump for you then you should takeinto account that from middle of July up to end of August at our instituteusually there are summer vacations time and that is why the delivery timefor pump and flow meter can be shifted.>>

Unfortunately, I was not able to open your attached file, my PC says that it is corrupted. Please, checkyour file and send it again to me.

With kind regards,Imants Bucenieks

Dr. I.BucenieksInstitute of Physics, University of LatviaSalaspils-1, Miera str. 32, LV-2169, LATVIA

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Phone: +371.67.94.58.43; +371.67.94.47.00Mobile ph.: +371.26.40.75.70FAX: +371.67.90.12.14E-mail: [email protected]

----- Original Message ----- From: "pierfrancesco mastinu" <[email protected]>To: "Imants Bucenieks" <[email protected]>Sent: Thursday, July 02, 2009 12:04 AMSubject: Re: Dr. Bucenieks: right E-mail address

Dear prof. Bucenieks,

finnaly I got the contact. sorry but I did not received anything fromyou. I sent the request for the pump (That I still need to include inthe found request), but now my needs are large. If you can, you couldhelp me dimensioning the cooling system.here the mail I tried to sent you:

Examples of …doc (287 KB)

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TALES CSN V


Ricercatori


1 Camacho Romero Andrea Maria Associato Specializzando CSN V 40

2 Cherenkova Olga Associato Specializzando CSN V 30

3 Dzysiuk Nataliia Dipendente Assegno di Ricerca CSN III 20

4 M astinu Pierfrancesco Dipendente Primo Ricercatore CSN III 50



Tecnologi


1 Corradetti Stefano Associato Dottorando 20

2 M anzolaro Mattia Dipendente Assegno di Ricerca CSN V 20


Tecnici



Annotazioni




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TPS CSN V

Resp. Loc.: Roberto Cherubini




INTERNO

1. Riunioni di Collaborazioni (n.3 per anno; 1-2 pers; 2-3gg) 2.50

15.00 0.00

2. Turni di misura ai LNS-Catania (n.4 turni; 2 pers; 3-4gg) 5.00

3. Turni di misura presso CNAO (n. 3; 2 pers.; 3-4gg) 5.00

4. Partecipazione a Workshop/Conferenza (2pers.; 3-4gg) 2.50

INTERNO

ESTERO 1. Riunione con Partner industriale (IBA; 1 pers; 2-3gg) 2.50

7.50 0.002. Partecipazione a conferenza/workshop (2pers; 3-4gg) 5.00

ESTERO

CONSUMO

1. M ateriale plastico monouso per mantenimento e processamentocolture cellulari (fiasche; capsule di Petri; piastre; pipette; puntali; tubi;provette;...)

8.00

20.00 0.00

2. Terreni di coltura, siero fetale , antibiotici; coloranti; reagenti eprodotti chimici vari

7.00

3. M ateriali vari per allestimento ed esecuzione misure (mylar; teflon;guarnizioni; nastri indicatori sterilita'; alluminio;...); rivelatori a tracce(CR39); film radiocromici; rivelatori al silicio (per ioni pesanti)

5.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. M anutenzione e verifiche periodiche strumentazione labradiobiologia (cappe; incubatori; frigo- 80°C; apparato produzione acquapura..) e apparati di misura

4.00 4.00 0.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

609/640

SPSERVIZI

Totale TPS Lab. Naz. di Legnaro 46.50


610/640




TPS CSN V




611/640




TPS CSN V


Ricercatori


1 Celotti Lucia Associato professore universitario CSN V 20

2 Cherubini Roberto Dipendente Primo Ricercatore CSN V 100

3 De Nadal Viv iana Dipendente Borse UE CSN V 100

4 Gerardi Silv ia Dipendente Collaboratore CSN V 30

5 Ianzini Fiorenza Associato Ricercatore CSN V 20

6 M ackey M ichael Associato Ricercatore CSN V 20


Tecnologi



Tecnici



Annotazioni




612/640




WIDEST1 CSN V

Resp. Loc.: Paolo Colautti




INTERNO

1. 3 turni di misure microdosimetriche ognuno di 3 giorni per 2 persone(18 giorni/uomo)

3.00

4.00 0.002. Riunioni di coordinamento dei radiobiologi al LENA per organizzare lemisure di bio-distribuzione del B10

1.00

INTERNO

ESTERO

CONSUMO

1. gas tessuto-equivalente di misura 2.00

9.00 0.00

2. 100 topi C57BL/6 3.00

3. materiali e reagenti 1.50

4. invio materiale biologico via corriere 0.50

5. composti boronati (10g BPA) 2.00

CONSUMO

SEM INARI

TRASPORTI 1. noleggio pulmino per trasporto apparato microdosimetrico dai LNL alLena (4gg per turno)

3.00 3.00 0.00

TRASPORTI

PUBBLICAZIONI

MANUTENZIONE 1. manutenzione dell'e lettronica del sistema microdosimetrico (modulidi e lettronica nucleare e schede di acquisizione CAMAC

2.00 2.00 0.00

MANUTENZIONE

INVENTARIO

APPARATI

LICENZE-SW

SPSERVIZI 1. -costo del reattore LENA per i tre turni di microdosimetria 3.00

4.00 0.002. spese stabulazione topi 1.00

613/640

SPSERVIZI

Totale WIDEST1 Lab. Naz. di Legnaro 22.00


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WIDEST1 CSN V



In allegato:

rapporto attività 2011 e piano di lavoro 2012

Costo reattore LENA per 1 turno di misuraCosto noleggio pulmino per 1 turno di misuraCosto 50 topicosto 5g BPA


615/640

WIDEST1 PREVENTIVI 2012

LNL-INFN: P.Colautti (50%), V.Conte (50%), J.Esposito (20%), G. Jori (100%), L.Evangelista

(100%), G.Egeni (50%). PD-INFN: L.De Nardo (50%), D. Moro (50%), G.Tornielli (50%).

RADIOBIOLOGIA

Obiettivo dell’attività del gruppo di Biologia di Padova è la definizione di un protocollo per il

trattamento di metastasi diffuse del polmone da melanoma mediante terapia per cattura neutronica del boro.

L’attività per il 2012 prevederà il completamento delle sessioni sperimentali intraprese nel corso degli anni precedenti. Si studieranno le proprietà farmacocinetiche di Boro-fenilalanina complessata con fruttosio (BPA-F) in topi affetti da metastasi polmonari di melanoma melanotico Il modello sperimentale prevede l’utilizzo di topi C57BL/6 in cui verranno iniettati, attraverso la vena caudale, 150 µl di una sospensione salina contenente 105-106 cellule di melanoma melanotico B16F1, un clone metastatico di cellule B16 singeniche per questo ceppo murino. Un intervallo di 7-14 giorni sarà necessario per lo sviluppo di metastasi a livello dei polmoni. Il modello è descritto dettagliatamente in letteratura (1, 2) ed è stato utilizzato con obiettivo successo per valutare l’efficienza di diversi trattamenti terapeutici del melanoma.

Gli studi di farmacocinetica della BPA-F in topi portatori di tumore avranno lo scopo di individuare le condizioni sperimentali che portino ad una efficacia di accumulo del boro a livello di neoplasia sufficiente a garantire un risultato positivo della BNCT. Inoltre sarà necessario determinare le migliori condizioni di selettività di accumulo della BPA nelle cellule tumorali, specificamente in corrispondenza delle metatstasi polmonari, rispetto al tessuto circostante sano. Gli esperimenti di farmacocinetica verranno condotti in funzione di:

dose iniettata del composto boronato. La concentrazione di BPA-F varierà da 200 a 400 mg/kg di peso corporeo

tempo dopo la somministrazione intraperitoneale di BPA-F (2-8 ore)

Il dosaggio del boro nelle metastasi polmonari, parenchima polmonare, verrà eseguito mediante spettrometria α e auto-radiografia neutronica dal gruppo di ricercatori di Pavia. A tal fine campioni di tessuto verranno spediti via corriere al reattore LENA. Tale attività sperimentale, eseguita in parte a Padova in parte a Pavia, necessiterà di un minimo di incontri organizzativi e scientifici, per definire il protocolli sperimentali, presso il reattore di Pavia. Per l’ottimizzazione e la validazione del metodo studi preliminari verranno condotti su tessuti provenienti da animali sani. Referenze 1. Hongming Qiu, F.William Orr, Derrek Jensen, Hui Helen Wang, Alan R. McIntosh, Brian B.

Hasinoff, Dwight M. Nance, Susan Pylypas, Ke Qi, Chun Song, Ruth J. Muschel and Abu-Bakr Al-Mehdi. 2003. Arrest of B16 Melanoma Cells in the Mouse Pulmonary Microcirculation Induces Endothelial Nitric Oxide Synthase-Dependent Nitric Oxide Release that Is Cytotoxic to the Tumor Cells American Journal of Pathology, 162, 403-41.

2. Chia-Hui Lo, Shan-Chih Lee, Pin-Yi Wu, Wen-Yu Pan, Jui Su, Chao-Wen Cheng, Steve R.

Roffler, Bor-Luen Chiang, Chun-Nan Lee, Cheng-Wen Wu and Mi-Hua Tao. 2003. Antitumor and Antimetastatic Activity of IL-231. The Journal of Immunology, 171: 600–607.

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BUDGET PREVISTO PER IL 2012

100 Topi 3.000 euro (costo aumentato del 20% rispetto al 2010) Spese stabulazione 750 euro Reagenti e Materiali 1.500 euro Composti boronati 2.000 euro Missioni a Pavia 1.000 euro Invio materiale a Pavia tramite corriere 750 euro TOTALE 9.000 euro

MICRODOSIMETRIA

In figura 1 sono mostrati i due spettri microdosimetrici raccolti dai due microdosimetri, uno con

e l’altro senza 10B, al reattore LENA. Questi primi risultati sono stati raccolti all’imboccatura della cavità utilizzata per irradiare il fegato. Gli ioni 4He and 7Li, che emergono dalle reazioni di cattura del 10B, danno origine al grande picco di eventi a 250 keV/µm. In figura sembra che il picco gamma, eventi minori di 20 keV/µm, diminuisca quando c’è 10B. In realtà gli eventi dovuti ai gamma aumentano leggermente a causa dei fotoni di 478 keV dovuti alla diseccitazione del 7Li. L’apparenza è dovuta al fatto che i due spettri di figura sono separatamente normalizzati in d(y), le loro aree sono cioè unitarie. Inoltre è necessario sottolineare che la notevole componente gamma misurata, anomala rispetto ad altre misure effettuate dentro la cavità con rivelatori tradizionali, è probabilmente dovuta allo sportello della cavità in boral. Tale sportello, la cui funzione è di abbattere il flusso termico fuori dalla cavità, produce infatti un consistente fondo gamma.

Figure 1. Spettri microdosimetrici in un sito di 1 µm di diametro del campo di radiazione presente all’imboccatura della cavità di irradiazione del reattore LENA di Pavia. Linea blu: TEPC con 50 ppm di 10B. Linea rossa: TEPC senza 10B.

Si propone di completare nel 2012 le previste misure micro dosimetriche eliminando il fondo gamma dello sportello di boral. Verranno quindi fatte misure in vari punti dentro la cavità di irradiazione del LENA, in modo da completare la mappatura microdosimetrica della cavità stessa.

617/640

Le misure verranno effettuate in 3 turni di misura. Ogni turno prevede 1 giorno per l’installazione e 2 giorni per la misura. L’apparato microdosimetrico, completo di elettronica nucleare, computer per analisi on-line dei dati, sistemi di pompaggio e di flussaggio del gas di misura. Verrà trasportato con apposito pulmino. Il sistema di acquisizione, basato su standard CAMAC, necessita di continua manutenzione per mantenerlo in piena efficienza.

BUDGET PREVISTO PER IL 2012 Missioni per 2 persone per i 3 turni di misura 3.000 euro

Costo di noleggio del pulmino per i 3 turni 3.000 euro Costo noleggio reattore per i 3 turni 3.000 euro Gas tessuto-equivalente di misura 2.000 Manutenzione apparato di micro dosimetro 2.000 euro TOTALE 13.000 euro

Preventivo totale per LNL: 22.000 Euro

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619/640

Avis Autonoleggio http://avi10web04.rent-at-avis.com/avisonline/it/ibe.nsf/ReservationSte...

1 di 1 01/07/2008 12.34

Preventivo

1 3 4

Grazie per la tua richiesta. Il gruppo selezionato non è confermabile on line, prosegui nella prenotazione e ticontatteremo, entro 48 ore, per comunicarti la disponibilità della vettura, altrimenti sceglil'opzione "indietro" e seleziona un gruppo diverso.

Avis ti offre la seguente quotazione:

Dettagli della quotazione

Noleggio dal / al: Lunedì 07.07.2008 09:00 orario

Venerdì 11.07.2008 09:00 orario

Durata del noleggio: 4 giorni / 4 giorni

Città di noleggio: Padova, Via A Da Bassano 27aTelefono ( 39-049-8647661 )

Orario di apertura nel giorno di ripresa:

08:30-12:30, 15:00-19:00 orario

Città di riconsegna: Padova, Via A Da Bassano 27aTelefono ( 39-049-8647661 )

Orario di apertura nel giorno di riconsegna della vettura:

08:30-12:30, 15:00-19:00 orario

Gruppo richiesto: Gruppo P (es: Fiat Ducato Maxi)su richiesta

Informazioni sul prezzo

Prezzo Locale 844,80 EUR

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Iva-Tasse localiRiduzione responsabilità danni (CDW)Riduzione responsabilità furto (TP).VRF, Oneri automobilisticiChilometri illimitati

Leggi Termini e Condizioni del Paese di noleggio.L'età minima richiesta per il noleggio è 25 anni (pat. cat. B in corso di validità ed emessa daalmeno 1 anno). È possibile noleggiare furgoni gruppi M/N a 21 anni (pat. cat. B in corso divalidità ed emessa da almeno 1 anno) previo supplemento di Euro 12,91 + IVA al giorno.Gent.le ClienteTi informiamo che tutti i veicoli Avis sono già assicurati per la Responsabilità Civile verso terzi.Tutti i nostri furgoni si portano con la patente categ BVIAGGIA PIU' SICURO E RISPARMI CON SUPER COVER il pacchetto assicurativo tutto incluso, chiedi al desk Avis, (non applicabile per i furgoni)

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620/640

Preventivo

1 3 4

Grazie per la tua richiesta. Il gruppo selezionato non è confermabile on line, prosegui nella prenotazione e ticontatteremo, entro 48 ore, per comunicarti la disponibilità della vettura, altrimentiscegli l'opzione "indietro" e seleziona un gruppo diverso.

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Noleggio dal / al: Lunedì 19.07.2010 09:00 orario

Venerdì 23.07.2010 09:00 orario

Durata del noleggio: 4 giorni / 4 giorni

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Orario di aperturanel giorno diriconsegna dellavettura:

08:30-12:30, 15:00-19:00 orario

Gruppo richiesto: Gruppo P (es: Ducato Maxi)

Informazioni sul prezzo

Prezzo Locale 845,33 EUR

La tua quotazioneinclude:

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Pagamento all' Ufficio di Noleggio significa che paghi il tuo noleggio alla restituzione delveicolo presso i nostri uffici. Se non cancelli la tua prenotazione prima della data e oraindicate nella prenotazione e non ritiri il tuo veicolo entro 24 ore da tale ora, ti saràaddebitato un importo secondo quanto previsto nei Termini e Condizioni Standard diPrenotazione.

La preghiamo di leggere Termini e Condizioni del pagamento all’Ufficio di Noleggio.

La preghiamo di leggere le condizioni di noleggio prima di effettuare la prenotazione. Tali

condizioni possono variare a seconda della nazione selezionata

Avviso:

L'età minima richiesta per il noleggio è 25 anni (pat. cat. B in corso di validità ed emessa daalmeno 1 anno). È possibile noleggiare furgoni gruppi M/N a 21 anni (pat. cat. B in corso divalidità ed emessa da almeno 1 anno) previo pagamento di un supplemento.

30/06/2010 Avis Autonoleggio

…rent-at-avis.com/…/ReservationStep2?… 1/2621/640

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30/06/2010 Avis Autonoleggio

…rent-at-avis.com/…/ReservationStep2?… 2/2622/640

INCOTERM :

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CHARLES RIVER LABORATORIES ITALIA s.r.l.Sede operativa : Via Indipendenza, 11 - 23885 CALCO (Lecco)

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Foglio :

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1

35100

00435202

PADOVA PD

DIPARTIMENTO DI BIOLOGIA

All'attenzione di

ITALIA

UNIVERSITA' PADOVA

VIA UGO BASSI N. 58

00742430283

DR.MONICA CAMERIN

31/12/2011

11/01/2011

OSRE0148-2011

DA DEFINIRE

P. I.V.A. :

1CA000003955

03 TOPI C57BL/6 SPF/VAF F 9 SET 1082,50 B6NSIFE09S 21,65 21,65 50

03 SCATOLA FILTRO 37,10 SCATTR 18,55 18,55 2

2 N.Colli : Volume : (m3)

5,050 Peso lordo : (kg) 1,050 Peso netto : (kg)

TRASPORTO FATTURATO ITALIA INT.

EURO

SILVIA REDAELLI

TASSO NORMALE 1227,10

107,50

1472,52

245,42 20,00 03

IMPORTO TRASPORTO :

CSD

Netto di IVA

IMPORTO IVA :

1119,60

03

623/640

624/640

625/640




WIDEST1 CSN V


Ricercatori


1 Colautti Paolo Dipendente Primo Ricercatore CSN V 50

2 Evangelista Laura Associato Dirigente di Ricerca CSN V 100

3 Jori Giulio Associato Prof. Associato CSN V 0


Tecnologi


1 Conte Valeria Dipendente Tecnologo CSN V 50

2 Esposito Juan Dipendente Tecnologo CSN V 40


Tecnici


1 Egeni Giampietro Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Acceleratori 50


Annotazioni




626/640



PREVISIONE DI SPESA

COMMISSIONE CALCOLO E RETI


627/640



Lab. Naz. di Legnaro CCR

Coordinatore: Michele Gulmini

628/640






1 Biasotto Massimo Dipendente Tecnologo CSN I 0 0 70 30 20 100

2 Fantinel Sergio Dipendente Tecnologo CSN I 0 80 20 20 100

3 Gulmini M ichele Dipendente Tecnologo CSN I 0 0 80 20 20 100

4 M aron Gaetano Dipendente Dirigente Tecnologo CSN I 0 80 20 20 100

FTE Totali Totale: FTE

629/640






1 Berti Luciano Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 0 70 70

2 Toniolo Nicola Dipendente Collaboratore Tecnico E.R. Divisione Ricerca 0 70 70

FTE Totali Totale: FTE

630/640






interno estero consumo inviti seminari trasporti pubblicazioni manutenzione-HW manutenzione linee-dati inventario licenze-SW apparati spservizi TOTALI

AAI

STORAGE

Tot.Sigle

Centro di calcolo 9.50 62.00 71.50

Totale CCR Lab.Naz. di Legnaro

9.50 62.00 71.50

631/640

632/640




AAI CCR




INTERNO

ESTERO

CONSUM O

INVENTARIO

M ANUTENZIONE-SW

MANUTENZIONE-HW

LICENZE-SW

LINEE-DATI

Totale AAI Lab. Naz. di Legnaro


633/640




AAI CCR




634/640




AAI CCR


Ricercatori



Tecnologi




Tecnici



Annotazioni



635/640

636/640




STORAGE CCR

Resp. Loc.: Massimo Biasotto



INTERNO

ESTERO

CONSUM O

INVENTARIO

M ANUTENZIONE-SW

MANUTENZIONE-HW

LICENZE-SW

LINEE-DATI

Totale STORAGE Lab. Naz. di Legnaro


637/640




STORAGE CCR




638/640




STORAGE CCR


Ricercatori



Tecnologi





Tecnici



Annotazioni



639/640

A cura del Servizio di Direzione

640/640

PROGRAMMA DI ATTIVITA’ E PREVISIONE DI SPESAlnldir/INTRANET/segreteria/ALLEGATI_VARI/... · 17 De...

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Transcript of PROGRAMMA DI ATTIVITA’ E PREVISIONE DI SPESAlnldir/INTRANET/segreteria/ALLEGATI_VARI/... · 17 De...