Fisica e tecnologia dei plasmi ai Laboratori Nazionali del Sud

Mercoledì 21 maggio alle 15:30, nell'aula magna del Dipartimento di Fisica e Astronomia, il dott. Santo Gammino (Laboratori Nazionali del Sud, Infn), tiene il seminario dal titolo Fisica e tecnologia dei plasmi ai Laboratori Nazionali del Sud. 25 anni di  sviluppo di sorgenti ioniche per acceleratori di particelle e nuove prospettive di indagine organizzato nell'ambito del ciclo di seminari "Colloquium".

I Laboratori Nazionali del Sud dell’Infn hanno contribuito negli ultimi  venticinque anni allo sviluppo degli acceleratori di particelle, nonché  all’avanzamento della conoscenza nel campo dei plasmi a confinamento  magnetico in strutture lineari. Diversi sono i progetti di caratura internazionale che vedono un sostanziale contributo catanese allo sviluppo di nuovi acceleratori, come ad esempio il LINAC della European Spallation Source di Lund (Svezia), che monterà un iniettore (la sorgente di protoni a 90 mA) concepito, disegnato e costruito ai Laboratori del Sud.

Alcune delle principali scoperte – relativamente ai meccanismi di  eccitazione del plasma in cavità risonanti (ad esempio, il cosiddetto Frequency Tuning Effect) – hanno aperto la strada alla progettazione di sorgenti ioniche innovative, contribuendo a migliorare in maniera consistente la disponibilità di fasci ionici ad alta corrente e stato di carica per la ricerca di base e le applicazioni industriali.

Nell’ultimo quinquennio, diverse sinergie con ricercatori attivi nel campo della fusione nucleare controllata (del Max Planck Institute e della  Columbia University, in particolare) hanno consentito di studiare – in  strutture magnetiche a simmetria lineare – il cosiddetto meccanismo della conversione modale: quest’ultima consiste nell’eccitazione, pilotata da opportuni campi elettromagnetici, di onde elettroniche nel plasma (ossia onde di materia ottenute dalla compressione/rarefazione degli elettroni) in  grado di supportare densità ben al di sopra del limite naturale del cut-off.

Ciò consente di prefigurare la progettazione di nuove sorgenti ioniche in  grado di produrre correnti di fascio e stati di carica ionici mai raggiunti  in passato; gli stessi principi possono essere utilizzati per la costruzione  di trappole per plasma da utilizzare in Fisica Nucleare o per scopi  multidisciplinari sia in ambito industriale che nel contesto dei Beni Culturali.

(21 maggio 2014)