Con un finanziamento di 2 milioni di euro, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare è vincitore con il progetto Crysbeam di uno dei 20 Consolidator Grant assegnati dall’European Research Council a progetti di ricerca italiani. Si tratta di progetti coordinati da ricercatori alla guida di un team che si sta consolidando, con l’obiettivo di rafforzare l’avvio di carriera di leader di gruppi di ricerca eccellenti. Sono complessivamente 312 i Consolidator Grant finanziati dall’Erc in 18 Paesi Europei. Il finanziamento sarà assegnato a Gianluca Cavoto, ricercatore della sezione INFN di Roma, che coordinerà un team di circa 10 persone. Cavoto sarà responsabile di un innovativo esperimento per l’estrazione da un acceleratore con tecniche d’avanguardia di un fascio di particelle di alta energia, per lo studio delle interazioni fondamentali e delle interazioni particelle-materia. Il progetto si avvarrà della collaborazione di ricercatori del Cern, del Cnr-Politecnico di Milano e dei Laboratoire de l’Accélérateur Linéaire di Orsay-Parigi. “L’aspetto innovativo di Crysbeam - spiega Cavoto - consiste nel sostituire con sottili cristalli piegati i magneti deflettori più comunemente usati per estrarre fasci di particelle dagli acceleratori. La conformazione e lo spessore dei cristalli di Crysbeam sarà tale da intrappolare le particelle tra i piani del reticolo cristallino consentendo l’agile manipolazione del fascio. L’applicazione di questa tecnica a particelle di alta energia, superiore al teraelettronvolt - continua Cavoto - aprirà nuove prospettive d’indagine nel campo delle interazioni tra particelle e tra particelle e materia.” La nuova metodologia sarà applicata in particolare allo studio dell’interazione dei raggi cosmici di elevatissima energia con l’alta atmosfera terrestre. L’estrazione di un fascio di particelle di opportuna energia dall’acceleratore consentirà di simulare i raggi cosmici, mentre per studiare le particelle prodotte nell’impatto verrà progettato un sensore in grado di studiare la pioggia di particelle secondarie che i raggi cosmici provocano quando incontrano l’atmosfera. Crysbeam, che sarà attivo al Cern di Ginevra per una durata complessiva di 5 anni, si basa su avanzate tecnologie per la realizzazione dei cristalli, sull’uso di sensori a diamante sintetico, di soluzioni meccaniche d’avanguardia per l’orientazione dei cristalli in vuoto e di tecniche di micro-lavorazione con impulsi laser ultra-corti, utilizzate anche in ottica quantistica e computazione quantistica. “Il progetto – spiega Sergio Bertolucci, direttore della ricerca del Cern - prevede una fase di ricerca e sviluppo delle diverse tecnologie sul Super Proton Synchrotron del Cern, con l’obiettivo di verificare le condizioni necessarie alla successiva installazione sull’acceleratore Lhc nella fase conclusiva. Recentemente, al Cern - aggiunge Bertolucci - l’esperimento UA9 ha mostrato come cristalli di questo tipo possano essere utilizzati per la rimozione di una frazione di particelle nell’alone del fascio di Lhc. Un interessante obiettivo di Crysbeam è anche quello di implementare questa tecnica di “pulitura” dei fasci di Lhc, riutilizzando le particelle per nuovi esperimenti di fisica delle particelle ad altissima energia”.