Sei qui: HomePagina principale

Benvenuti ai Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL)


lnl flags

 

I LNL sono uno dei quattro laboratori nazionali dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). La missione principale dei LNL riguarda la  ricerca di base nella fisica e astrofisica nucleare  assieme alle applicazioni di tecnologie nucleari.

Più di 800 ricercatori da ogni parte del mondo partecipano ai programmi di ricerca in corso. Ai LNL prestano servizio 250 persone, metà di quali sono dipendenti dell’ INFN (fisici, ingegneri, tecnici …), la restante parte proviene da università e centri di ricerca nazionali o stranieri. Il bilancio dei LNL si aggira sui 20 milioni di Euro all’anno, di cui metà dedicata alle spese di gestione e ricerca, l’altra metà al personale. Punti di forza dei laboratori sono la realizzazione di acceleratori di particelle nucleari e lo sviluppo di rivelatori di radiazioni nucleari.

Ulteriori informazioni ...

Apparato QUAX

 News

IN FUNZIONE AI LNL IL PRIMO ALOSCOPIO FERROMAGNETICO PER ASSIONI 

 Uno dei maggiori problemi della fisica moderna è quello della materia oscura, ossia il fatto che conosciamo solamente la natura di un quinto della materia di cui è formato l'Universo. La restante parte può essere costituita da particelle ancora da scoprire, fra le quali c'è l'assione. 

L'esistenza dell'assione fu postulata per risolvere un altro problema tutt'oggi aperto: il momento di dipolo elettrico del neutrone risulta talmente piccolo da non essere stato ancora misurato, per spiegarlo è necessario forzare la teoria in modo innaturale. L'introduzione dell'assione risolve questo problema, ma la sua scoperta rimane una sfida sperimentale. L'assione è una particella circa 1012 volte meno massiva dell'elettrone e con una lunghezza d'onda di Compton dell'ordine del centimetro, è quindi leggero ma non certo piccolo. Dato il suo accoppiamento estremamente debole con le particelle del Modello Standard, è possibile che la materia oscura sia interamente composta da assioni.  

Da qui l'idea di costruire un apparato che sia sensibile agli assioni in quanto componenti dell'alone di materia oscura della nostra galassia, il cosiddetto "aloscopio". Il tipico aloscopio è uno strumento che misura la potenza all'interno di una cavità a microonde immersa in un intenso campo magnetico, parte di tale potenza può essere prodotta dalla conversione degli assioni in fotoni tramite l'effetto Primakoff. Lo strumento deve essere sintonizzato sulla frequenza corrispondente alla massa dell'assione, ma non essendo quest'ultima nota un aloscopio deve poter sondare un intervallo di massa più ampio possibile. 

Questo tipo di aloscopio non è l'unico che è possibile costruire. Infatti, la fenomenologia degli assioni non si limita all'effetto Primakoff, ma permette anche l'interazione con gli spin della materia ordinaria. Utilizzando un materiale ricco di spin elettronici e un campo magnetico statico, è possibile accoppiare la risonanza ferromagnetica del materiale con un modo di una cavità risonante. Sarà in questo modo possibile esaminare la magnetizzazione del campione alla ricerca di segnali assionici. 

Questo è ciò che è stato fatto ai Laboratori Nazionali di Legnaro dalla collaborazione QUAX, un esperimento finanziato dalla Commissione Scientifica Nazionale 2 dell'INFN. I primi risultati sono stati recentemente pubblicati su un articolo apparso in The European Physical Journal C (https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-018-6163-8), dove è descritta la messa in funzione di un prototipo di aloscopio unico nel suo genere. Si tratta infatti del primo aloscopio ferromagnetico, sensibile quindi all'interazione degli assioni di materia oscura con gli spin elettronici. Lo strumento ha funzionato come previsto, cercando segnali in un intervallo di masse dell'assione intorno ai 58 µeV (corrispondenti a fotoni di 14 GHz). Non essendo stato rivelato alcun segnale, si sono posti limiti sull'intensità dell'accoppiamento assione-elettrone.  

Questo prototipo è il primo passo verso la costruzione di un apparato più grande, capace di esplorare con maggiore sensibilità un ampio intervallo di masse dell'assione, e complementare agli altri aloscopi oggi operativi. 


 

 

 

 

LNL Seminars


All seminars


Neutron-rich nuclei around N~40 using beta decay and isomer spectroscopy and new technologies in gamma detectors
by Dr. Serena Riccetto (Università di Perugia)
Friday, 21 December 2018 from 15:00 to 16:00 at LAE meeting room


Request for


Vai all'inizio della pagina