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ISTITUTO NAZIONALE DI FISICANUCLEARE

Preventivo per l'anno 2004

Codice Esperimento GruppoCRDC 5

Rapp. Naz.: Paolo RussoRappresentante nazionale: Paolo RussoStruttura di appartenenza: NAPosizione nell'I.N.F.N.:

PROGRAMMA DI RICERCA

A) INFORMAZIONI GENERALI

Linea di ricerca Tecniche nucleari di caratterizzazione dei materiali e di usurameccanica

Laboratorio ovesi raccolgono i dati

Laboratorio dell'acceleratore Tandem di Napoli

Sigla delloesperimento assegnata dallaboratorio

CRdC

Acceleratore usato Accelereatore Tandem 3MV di Napoli

Fascio(sigla e caratteristiche)

Protoni e ioni radioattivi

Processo fisicostudiato

Fluorescenza x, RBS, impiantazione ioni radioattivi

Apparato strumentaleutilizzato

Rivelatori x e gamma

Sezioni partecipantiall'esperimento

Napoli

Istituzioni esterne all'Entepartecipante

Centro Regionale di Competenza su "Nuove tecnologie per leattività produttive" della Regione Campania

Durata esperimento 3 anni

B) SCALA DEI TEMPI : piano di svolgimento

PERIODO ATTIVITA' PREVISTA

2003−2005

2003: acquisizione attrezzature per potenziamento Tandem.2004: acquisizione attrezzature per linea di fscio impiantazione ionica eacquisizione attrezzature per linea di fascio caratterizzazione materiali.2005: studi applicativi

Mod EN. 1 (a cura del responsabile nazionale)

mailto:

ISTITUTO NAZIONALE DI FISICA NUCLEAREPreventivo per l'anno 2004

StrutturaNA


Resp. loc.: Paolo Russo

PREVENTIVO LOCALE DI SPESA PER L'ANNO 2004In KEuro

VOCIDI

SPESADESCRIZIONE DELLA SPESA

IMPORTI A cura dellaComm.neScientificaNazionale

Parziali TotaleCompet.

SJ SJ

Consorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro

Totale Sono previsti interventi e/o impiantistica che ricadono sotto la disciplina della legge Merloni ? Breve descrizione dell'intervento:

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


StrutturaNA



ALLEGATO MODELLO EC2

Il presente progetto è svolto nell'ambito del programma triennale di realizzazione di un futuro CentroRegionale di Competenza su "Nuove tecnologie di attività produttive" nella Regione Campania.Il contributo regionale di 702 K€ nei tre anni è comprensivo di un 30% di cofinanziamento a carico dell'INFNcome quota di stipendi per personale dipendente ed associato ed utilizzo di attrezzature.Il Responsabile del Centro Regionale di Competenza è rappresentante INFN in seno al Consiglio Direttivodel Centro Regionale di Competenza.

Mod EC./EN. 2a Pagina 1 (a cura del responsabile locale)


StrutturaNA





Regione Campania

Programma Operativo Regionale 2000/2006 Asse prioritario di riferimento 3 –Risorse umane-Misura 3.16

PROGETTO PER LA REALIZZAZIONE DEL CENTRO REGIONALE DI COMPETENZA

“Nuove Tecnologie per le Attività Produttive”

CAPITOLATO TECNICO

Referente del Progetto : Prof. Ruggero Vaglio Universita’ di Napoli “Federico II” (Soggetto giuridico capofila ) Napoli, 11 Settembre 2002

CAPITOLATO TECNICO

4a) COSTO PER ANNUALITA’ 1° anno 11907 KEuro 2° anno 8418 Keuro 3° anno 4290 Keuro

1) Nome del CRdC NUOVE TECNOLOGIE PER LE ATTIVITA’ PRODUTTIVE 2) Soggetto giuridico capofila del progetto Denominazione Sede legale Tel. e.mail

Università di Napoli Federico II Corso Umberto I 081/2531111 [email protected]

3) Referente del Progetto (indicare Cognome e Nome del responsabile del progetto) Cognome Nome Tel./ e-mail

Vaglio Ruggero 0817682608 [email protected]

4) Importo di Progetto Totale al netto di IVA 22344 KEuro Imponibile 11355 KEuro IVA(solo per Enti Pubblici): 2271 KEuro TOTALE FINANZIAMENTO RICHIESTO: 17231 KEuro CONTRIBUTO SOGGETTI ATTUATORI 7384 KEuro COSTO TOTALE : 24615 KEuro

5) Soggetti Attuatori (SA)

Università di Napoli Federico II Responsabile Prof. Ruggero Vaglio

Telefono/e.mail 0817682548/ [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione (FII-DIMP) Responsabile Prof. Ignazio Crivelli Visconti Telefono/e.mail 0817682159 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Scienze Fisiche (FII-DISF) Responsabile Prof. Giancarlo Abbate Telefono/e.mail 081676118 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Chimica (FII-DipCHI) Responsabile Antonio Roviello Telefono/e.mail 081674371 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Ingegneria Chimica (FII DIC) Responsabile Nino Grizzuti Telefono/e.mail 0817682285 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Ingegneria Elettronica e Telecomunicazioni (FII DIET) Responsabile Prof. Paolo Spirito Telefono/e.mail 0817683138 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Informatica e Sistemistica (FII DIS) Responsabile Prof. Franco Garofalo Telefono/e.mail 081 768 38 44 [email protected]

Seconda Università di Napoli Resp. Prof. Raffaele Martone

Telefono/e.mail 0815010209/[email protected]

1

mailto:[email protected]







Denominazione SA : Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale (IIUNI-DIAM) Responsabile Prof. Oronzio Manca Telefono/e.mail 0815010216 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (IIUNI-DII) Responsabile Prof. Giuseppe De Maria Telefono/e.mail 0815010208 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Medicina Pubblica, Clinica e Preventiva Responsabile Scientifico : Prof. Adriana Oliva (IIUNI-DIMPC) Responsabile Prof. Adriana Oliva Telefono/e.mail 081441688 / [email protected]

Università di Salerno Resp. Prof. Stefano Riemma

Telefono/e.mail 089964095 /[email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Ingegneria Meccanica (UNISA-DIMEC) Responsabile Prof. A. Lambiase Telefono/e.mail 08964036 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Ingegneria Elettronica ed Informatica (UNISA-DIIIE) Responsabile Prof. S. Bellone Telefono/e.mail 089 964224 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Chimica (UNISA-DICHIM) Responsabile Prof. Gaetano Guerra Telefono/e.mail 089965362 / [email protected]

Università del Sannio Resp. Prof. Domenico Villacci

Telefono/e.mail 0824 305811 / [email protected] Denominazione SA : Dipartimento di Ingegneria (UNI Sannio) Responsabile Prof. Domenico Villacci Telefono/e.mail 0824 305811 / [email protected]

Università “Parthenope” Resp. Prof. Francesco Calza

Telefono/e.mail 081 5475719/ [email protected] Denominazione SA : Istituto di Studi Aziendali (PARTH) Responsabile Prof. Francesco Calza Telefono/e.mail 081 5475719/ [email protected]

CNR, Consiglio Nazionale delle Ricerche Resp. Dott. Luigi Ambrosio

Telefono/e.mail 0817682513 /[email protected] Denominazione SA : Istituto di Cibernetica : IC (CNR-IC) Responsabile Dott. Maurizio Russo Telefono/e.mail 0818675013 [email protected] Denominazione SA : Istituto ITMC (CNR-ITMC) Responsabile Dott. Luigi Ambrosio Telefono/e.mail 0817682513 / [email protected] Denominazione SA : Istituto IRTEMP (CNR-IRTEMP) Responsabile Dott. Giuseppe Ragosta Telefono/e.mail 081/8675201 / [email protected]

ENEA, Ente Nazionale Energia Alternative Resp. Dott. Marcello Garozzo

Telefono/e.mail 0630484089 / [email protected] Denominazione SA : Unita' Tecnico-Scientifica MAT (ENEA-MAT) Responsabile Dott. Girolamo Di Francia

2













Telefono/e.mail 0817723277 / [email protected] INFM, Istituto Nazionale per la Fisica della Materia

Resp. Prof. Nicola Spinelli Telefono/e.mail 081676261 / [email protected]

Denominazione SA : SGD Campania (INFM) Responsabile Dott. Fabio Miletto Telefono/e.mail 0817682423 / [email protected]

INFN, Istituto Nazionale Fisica Nucleare Resp. Prof. Paolo Russo

Telefono/e.mail 081676146 / [email protected] Denominazione SA : INFN, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Responsabile Prof. PaoloRusso Telefono/e.mail 081676146 / [email protected]

ASI, Agenzia Spaziale Italiana Resp. Dott. Roberto Ibba

Telefono/e.mail 06-8567353 [email protected] Denominazione SA : MARS Center (ASI-MARS) Responsabile Dott. Luigi Carotenuto Telefono/e.mail 0816042480 / [email protected]

TECHNAPOLI Resp. Ing. Massimo Mendia

Telefono/e.mail 0815255182/ [email protected] Denominazione SA : TECHNAPOLI (Technapoli) Responsabile Ing. Massimo Mendia Telefono/e.mail 0815255182/[email protected] 6) Iniziale Schema Organizzativo e Gestionale del Centro La proposta organizzativa prevede due distinte soluzioni una per ciascuna fase della vita del Centro: • Fase A): schema organizzativo relativo allo start-up del CRdC, ovvero nei 36 mesi dell’avvio; • Fase B): schema organizzativo di massima relativo alla gestione a regime del CRdC nel

periodo successivo ai tre anni di inizio attività. FASE A) : START-UP DEL CRdC I processi principali ai quali il Centro è chiamato in questa fase sono :

• Processo di Aggregazione delle risorse umane • Processo di messa a punto della sua capacità operativa. • Processo di inserimento nel mercato produttivo. • Processo di progettazione esecutiva della fase di regime.

Al vertice della struttura organizzativa è previsto un Consiglio Direttivo (CD) composto da un rappresentante per ciascun Ente; il CD elegge al suo seno un Presidente al quale sono conferiti i compiti di Coordinamento Scientifico e di rappresentanza esterna del Centro. Al CD sono attribuite tutte le funzioni primarie di indirizzo tecnico-scientifico del Centro. Il Comitato di Valutazione Tecnico-Scientifico è composto da esponenti del mondo accademico, industriale e professionale nazionale e internazionale non appartenenti al CD ed ha la funzione di fornire suggerimenti sulle linee guida delle attività del Centro e valutazioni sulla qualità della attività svolta,. La Direzione Esecutiva (DE) ha la responsabilita’ operativa e gestionale del Centro. La DE è costituita da un Project Manager e da alcuni collaboratori. Essa cura l’attuazione delle decisioni del CD e garantisce il coordinamento dei Servizi Comuni (informazione, assistenza finanziaria, trasferimento tecnologico, brevetti ecc.).

3


mailto:/[email protected]





mailto:0815255182/[email protected]

Il Project Manager sarà un manager di area industriale di comprovata esperienza in gestione di Progetti complessi al quale sarà richiesto un impiego a tempo pieno alle dipendenze del Centro. L’attività tecnica operativa è assicurata dalle Unità Operative (UO), strutture agili ed interdisciplinari, finalizzate alla realizzazione delle azioni dei Progetti (in particolare il Dimostratore nella fase di start-up). Segue la Flow-Chart del modello organizzativo.

4

2

Competenza N

SERVIZ I GENERALI : Finanza per l'innovazione; Brevetti; Sistema per Lavoro Cooperativo in Rete; attività di sensibilizzazione alle PMI; Analisi e Studi.

N uo vo pro get to N

Competenza 4Competenza 3Competenza 2Competenza 1

N uo vo pro get to 1

Unità Operativa 1 Unità Operativa 1Unità Operativa 2Unità Operativa 3Unità Operativa 4Unità Operativa N

Unità Operativa 2Unità Operativa 3Unità Operativa 4

Unità Operativa 2Unità Operativa 3Unità Operativa 4

Unità Operativa NUnità Operativa N

Consiglio D ire ttivo

Se rvizi Comuni:gestione amministrativa e contabile

Comita to Va luta zione T e cnico Scie ntifico

D ire zione Ese cutiva

SOGGET T I AT T U AT OR I

AMBIENTE ESTERNO (imprese, mercato, ricerca pubblica)

U O :U O S G :P D :U M & T T :

U nità Operativ a

L E G E N D A

U nità Management & T rasferimento T ec nologic o

Progetti D imostratori

U nità Operativ a Serv izi Generali

P R O GET T O D IM O ST R A T OR E

Unità Operativa 1

FASE B) : FASE DI REGIME DEL CRdC La definizione di dettaglio della struttura organizzativa del Centro nella fase B di regime rientra tra i compiti principali del Centro nella prima fase (start-up). In questa sede vengono quindi tracciate le sole linee guida e i criteri generali previsti per la Organizzazione della seconda fase. Nella fase di regime il CRdC sarà dotato di propria soggettività giuridica e goderà di ampia autonomia gestionale e patrimoniale rispetto agli Enti Proponenti. Una soluzione ipotizzabile è quella del Consorzio tra gli Enti di ricerca proponenti aperto al contributo delle imprese regionali o non, purché interessate ad una localizzazione nella Regione. Il nuovo Soggetto dovrà armonizzare le risorse strumentali acquisite ed organizzate nella prima fase di attuazione del progetto; dovrà altresì coordinare il patrimonio di competenze e di conoscenze tecniche e scientifiche maturato durante la fase di start-up. La struttura operativa del Centro a regime dovra’ prevedere :

1 Settore commerciale (opportunita’, marketing) 2 Area delle risorse umane e della comunicazione 3 Area tecnico–amministrativa (forniture, contratti, competenze legali ) 4 Area Tecnico-scientifica (attivita’ di sviluppo tecnico-scientifico, esecuzione dei progetti,

formazione ) 5 Area dei servizi generali (servizi informativi e documenti; supporto ai progetti 6 Call center (rapporti con le imprese, assistenza ai processi di trasferimento tecnologico)

7

8

7) Descrizione degli investimenti Tab7.1 Lista delle attrezzature da acquisatare e Workpackage di riferimento WP Sogg.

Attuatore Denominazione Attrezzature Costo

(Keuro) wp4 FII-DIMP Macchina a controllo numerico per la prototipizzazione rapida (fresatura a step)

225 wp4 FII-DIMP Macchina a controllo numerico per la prototipizzazione rapida

126 wp4 FII-DIMP Pultrusore sperimentale

126 wp1b FII-DIMP Analizzatore di chemiluminescenza

90 wp1b FII-DIMP ISSOSPRP- BG Rubotherm

225 wp1a FII-DIMP Q 100 MDSC Advanced with PCA e HPDSC

126 wp1b FII-DIMP Reometro elongazionale

108 wp1a FII-DIMP Impianto di filatura

180 Wp1c FII-DIMP microtomografo skyscan-1072 235Wp1c FII-DIMP stampante per ogetti solidi 100wp3 FII-DISF Cluster Alpha

120 wp3 FII-DISF Spettrofotometro (FT-IR) con microscopia

90 wp1a FII-Dip.CHIM Diffrattometro di raggi X a 4 cerchi con rivelatore “ area detector”

231 wp1a FII-Dip.CHIM Viscosimetro

125 wp1b FII-Dip.CHIM Spettrometro per risonanza paramagnetica elettronica del tipo E 500 ELEXIS

Bruker 246 wp1a FII-DIC Reometro rotazionale a velocità di deformazione controllata per fluidi

115 wp1b FII-DIC Analizzatore reo-ottico di proprietà

115 wp3 FII-DIET 85124° Pulsed Modeling System

665 wp3 FII-DIET Sorgente laser per caratterizzazioni veloci

85 wp1a FII-DIS Sistema integrato per lo sviluppo di sistemi di controllo real-tim

90 wp1a FII-DIS Ensemble sperimentale per la progettazione di sistemi di automazione per la

gestione automatica dei magazzini e la movimentazione delle merci 135 wp1a FII-DIS Stazione per l’identificazione, la modellistica e la simulazione di sistemi,

processi e strategie di controllo complesse 99 wp1a FII-DIS Complesso prove non distruttive elettromagnetiche

72 wp4 IIUNI-DIAM Laboratorio portatile per strutture aerospaziali

81 wp4 IIUNI-DIAM Complesso Misure

189 wp4 IIUNI-DIAM Complesso di Diagnostica non Invasiva Termofluidodinamica

670 wp4 IIUNI-DIAM Banco controllo propagazione cricche (MSD)

86 wp4 IIUNI-DIAM Banco prova termografia

86

9

wp4 IIUNI-DIAM Software per risk- analysis 89

WP1c IIUNI-DIMPC environmental scanning electron microscopy 375wp4 IIUNI-DII Minicentro di lavorazione per incisioni e fresature in piano e 3D

48 wp4 IIUNI-DII Sistema ECT per prove in laboratorio;

165 wp4 IIUNI-DII Sistema di Acquisizione, tracciamento ed elaborazione dati di moto

117 wp3 IIUNI-DII Criostato per caratterizzazioni a bassa temperatura

50 wp3 IIUNI-DII Apparato per microlavorazioni dirette via laser

90 wp4 UNISA-DIIIE attuatore idraulico ultradinamico modello MTS 248.21

72 wp4 UNISA-DIIIE centrale idraulica di potenza MTS Silent Flo da 380 l/min

105 Wp3 UNISA-DIIIE Litografia 175Wp3 UNISA-DIIIE Sistema di deposizione multi target 125

wp4 UNISA-DIMEC

Centro di tornitura cnc alta precisione 225

wp4 UNISA-DIMEC

CNC orizz. 5 assi alta velocità cubo 600 mm 366

wp4 UNISA-DIMEC

Incastellatura 63

wp4 UNISA-DIMEC

Macchina per applicazione di carichi multipli dinamici, 108

wp4 UNISA-DIMEC

Macchina per rilievo superfici 117

wp4 UNISA-DIMEC

Sistema acquisizione dati prove a fatica 72

wp4 UNISA-DIMEC

Software di simulazione per processi produttivi 45

wp4 UNISA-DIMEC

Stazione di progettazione di software di controllo 45

wp1b UNISA-DICHIM

Analizzatore dinamico-meccanico 45

wp1b UNISA-DICHIM

Completamento Laboratorio tecnologia dei polimeri 72

wp1b UNISA-DICHIM

Cromatografo a permeazione di gel con viscosimetro 86

wp1b UNISA-DICHIM

Dinamometro per micro-campioni 45

wp1b UNISA-DICHIM

Pressa per stampaggio ad iniezione 77

wp1b UNISA-DICHIM

RFSIII (Reometro per fluidi), Rheometrics, Inc.) 54

wp1a UNISA-DICHIM

Sistema diffrattometrico con sorgente ad alta brillanza utilizzabile per misure a basso angolo 315

wp4 UNISannio Magnetometro a vibrazione vettoriale 135

wp3 UNISannio Box anecoico per scanner ORBIT AL5706 ed accessori 110

wp3 UNISannio Text fixtures criogeniche per analizzatore ettoriale Agilent 85107B 90

wp3 UNISannio Sistema di spettroscopia tunnel a punta di contatto 50

wp1a UNISannio Sist. Int. per simulazione HIL e la prototipazione rapida 275

wp1b CNR-ITMC Estrusore 115

10

wp1b CNR-ITMC Sistema di Microstereolitografia 70

wp4 CNR-ITMC Autosizer 4800 (Malvern Instruments) 70

wp4 CNR-ITMC Scanner 3D Cybermare 80

wp4 CNR-ITMC Impianto di liquid molding sensorizzato 150

Wp1c CNR-ITMC rheo vision (reometro rotazionale) 75Wp1c CNR-ITMC scanner 3d 85Wp1c CNR-ITMC impianto di liquid modeling sensorizzato 155Wp1c CNR-IRTEMP miniestrusore bibite 100wp1a CNR-IRTEMP Explorer AFM Liquid Scanner e Heating cooling stage for Explorer (HCEX –

1000)chemilum 70 wp1b CNR-IRTEMP Viscosimetro automatico – Calorimetro differenziale a scansione (TA

Instruments) 52 wp4 CNR-IRTEMP Spettrometro Raman con microscopio

110 wp4 CNR-IRTEMP Analizzatore dinamico-meccanico

60 wp3 CNR-CIB Ultra High Resolution Electron Beam Lithography

610 wp3 ENEA-MAT Sistema di microlavorazioni e testing con fascio ionico (FIB)

700 wp3 INFM Apparato per la deposizione e caratterizzazione di film

1.200 wp4 INFM Magnete Superconduttore “cryogen free”

300 wp4 INFN Attrezzature per analisi composizionali di materiali e fluorescenza X

167 wp4 INFN Attrezzature per caratterizzazione dell'usura meccanica con metodologie nucleari 156 wp4 INFN Attrezzature per potenziamento TANDEM 126 wp4 ASI-MARS Camera bianca classe 10000 104 wp4 ASI-MARS Sistema termografico 59 wp4 ASI-MARS Diagnostica ultrasonora di potenza 63

Totale 13627 Tab7.2 Pianificazione trimestrale dell’ acquisto delle attrezzature S.O Denominazione

attrezzatura Costo (Ke)

Mese

3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36FII-DIMP Macchina a controllo numerico

per la prototipizzazione rapida (fresatura a step)

225 225

FII-DIMP Macchina a controllo numerico per la prototipizzazione rapida

126 126

FII-DIMP Pultrusore sperimentale 126 126

FII-DIMP Analizzatore di chemiluminescenza

90 90

FII-DIMP ISSOSPRP- BG Rubotherm 225 225

FII-DIMP Q 100 MDSC Advanced with PCA e HPDSC

126 126

FII-DIMP Reometro elongazionale 108 108

FII-DIMP Impianto di filatura 180 180

FII-Dimp microtomografo skyscan-1072 235 235 FII-Dimp stampante per ogetti solidi 100 100 FII-DISF Ellissometro spettroscopico

180 180

11

FII-DISF OPG 125 125

FII-DISF Cluster Alpha 120 120

FII-DISF Spettrofotometro (FT-IR) con microscopia

90 90

FII-Dip.CHIM

Diffrattometro di raggi X a 4 cerchi con rivelatore “ area detector”

231 231

FII-Dip.CHIM

Viscosimetro 125 125

FII-Dip.CHIM

Spettrometro per risonanza paramagnetica elettronica del tipo E 500 ELEXIS Bruker

246 246

FII-DIC Reometro rotazionale a velocità di deformazione controllata per fluidi

115 115

FII-DIC Analizzatore reo-ottico di proprietà

115 115

FII-DIET 85124° Pulsed Modeling System

665 369 222

74

FII-DIET Sorgente laser per caratterizzazioni veloci

85 85

FII-DIS Sistema integrato per lo sviluppo di sistemi di controllo real-tim

90 90

FII-DIS Ensemble sperimentale per la progettazione di sistemi di automazione per la gestione automatica dei magazzini e la movimentazione delle merci

135 135

FII-DIS Stazione per l’identificazione, la modellistica e la simulazione di sistemi, processi e strategie di controllo complesse

99 99

FII-DIS Complesso prove non distruttive elettromagnetiche

72 72

IIUNI-DIAM

Laboratorio portatile per strutture aerospaziali

81 81

IIUNI-DIAM

Complesso Misure 189 90 45 54

IIUNI-DIAM

Complesso di Diagnostica non Invasiva Termofluidodinamica

670 160 100 400

IIUNI-DIAM

Banco controllo propagazione cricche (MSD)

86

86

IIUNI-DIAM

Banco prova termografia 86

86

IIUNI-DIAM

Software per risk- analysis 89 30 30

30

IIUni-dimpc

environmental scanning electron microscopy 375 188 187

IIUNI-DII Minicentro di lavorazione per incisioni e fresature in piano e 3D

48 48

IIUNI-DII Sistema ECT per prove in laboratorio;

165 55

55 55

IIUNI-DII Sistema di Acquisizione, tracciamento ed elaborazione dati di moto

117

90 27

IIUNI-DII Criostato per caratterizzazioni a bassa temperatura

50 50

IIUNI-DII Apparato per microlavorazioni dirette via laser

90 90

UNISA-DIIIE

attuatore idraulico ultradinamico modello MTS 248.21

72

72

UNISA-DIIIE

centrale idraulica di potenza MTS Silent Flo da 380 l/min

105

105

Unisa-diiie Litografia 175 175

Unisa-diie

Sistema di deposizione multi target 125 125

UNISA-DIMEC

Centro di tornitura cnc alta precisione

225 225

12

UNISA-DIMEC

CNC orizz. 5 assi alta velocità cubo 600 mm

366

366

UNISA-DIMEC

Incastellatura 63

63

UNISA-DIMEC

Macchina per applicazione di carichi multipli dinamici,

108

108

UNISA-DIMEC

Macchina per rilievo superfici 117

117

UNISA-DIMEC

Sistema acquisizione dati prove a fatica

72

72

UNISA-DIMEC

Software di simulazione per processi produttivi

45

45

UNISA-DIMEC

Stazione di progettazione di software di controllo

45

45

UNISA-DICHIM

Analizzatore dinamico-meccanico

45

45

UNISA-DICHIM

Completamento Laboratorio tecnologia dei polimeri

72 72

UNISA-DICHIM

Cromatografo a permeazione di gel con viscosimetro

86

86

UNISA-DICHIM

Dinamometro per micro-campioni

45

45

UNISA-DICHIM

Pressa per stampaggio ad iniezione

77

77

UNISA-DICHIM

RFSIII (Reometro per fluidi), Rheometrics, Inc.)

54 54

UNISA-DICHIM

Sistema diffrattometrico con sorgente ad alta brillanza per misure a basso angolo

315 315

UNI-Sannio

Sistema di spettroscopia tunnel a punta di contatto

50 50

UNI-Sannio

Magnetometro a vibrazione vettoriale

135 135

UNI-Sannio

Box anecoico per scanner ORBIT AL5706 ed accessori

110

110

UNI-Sannio

Text fixtures criogeniche per analizzatore ettoriale Agilent 85107B

90

90

UNI-Sannio

Sist. Int. per simulazione HIL e la prototipazione rapida

275 275

CNR-ITMC

Estrusore 115 115

CNR-ITMC

Sistema di Microstereolitografia

70 70

CNR-ITMC

Autosizer 4800 (Malvern Instruments)

70 70

CNR-ITMC

Scanner 3D Cybermare 80 80

CNR-ITMC

Impianto di liquid molding 150 150

cnr-itmc

rheo vision (reometro rotazionale) 75 75

Cnr-itmc scanner 3d 85 85

Cnr-itmc impianto di liquid modeling sensorizzato 155 155

CNR-IRTEMP

Explorer AFM Liquid Scanner e Heating cooling stage for Explorer (HCEX – 1000)

70 70

CNR-IRTEMP

Viscosimetro automatico – Calorimetro differenziale a scansione (TA Instruments)

52

52

CNR-IRTEMP

Spettrometro Raman con microscopio

110 110

CNR-IRTEMP

Analizzatore dinamico-meccanico

60 60

CNR-IRTEMP miniestrusore bivite 100 100

CNR-CIB Ultra High Resolution Electron Beam Lithography

610 610

ENEA-MAT

Sistema di microlavorazioni e testing con fascio ionico (FIB)

700 700

INFM Apparato per la deposizione e caratterizzazione di film

1.200 600 600

INFM Magnete Superconduttore “cryogen free”

300 300

13

INFN Attrezzature per analisi composizionali di materiali e fluorescenza X

167 167

INFN Attrezz. per caratterizzazione dell'usura meccanica con metodologie nucleari

156 156

INFN Attrezzature per potenziamento TANDEM

126 126

ASI-MARS

Camera bianca classe 10000 104

104

ASI-MARS

Sistema termografico 59 59

ASI-MARS

Diagnostica ultrasonora di potenza

63 63

Totale 13.627 2016 5365 140 397 2.479 207 1.524 620 332 474 72 -

7.3 ELEMENTI DI VERIFICA DEL CHECK POINT A 18 MESI

1. Le attrezzature il cui acquisto è previsto entro il quarto trimestre (vedi Tabella precedente) devono essere pienamente operative;

2. Devono essere terminate le procedure di acquisto per le attrezzature la cui acquisizione è prevista entro il sesto trimestre.

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8) Progetto dimostratore 8.1 Descrizione La crescita economica per i paesi sviluppati dipende, oltre che dalla ricerca e dalle risorse umane, anche dall’applicazione e dalla diffusione di nuove tecnologie. E’ dimostrato che gli investimenti in settori strategici dell’economia hanno un effetto trainante sull’economia. Tra i grandi paesi industrializzati, l’Italia si colloca all’ultimo posto nella spesa (pubblica e privata) destinata al personale ed agli investimenti nella ricerca. Cio’ si traduce in una ridotta competitivita’ del nostro paese rispetto ai principali concorrenti europei e mondiali, che si manifesta soprattutto in termini di scarsa qualita’ della struttura produttiva, poco orientata allo sviluppo dei settori ad elevato valore aggiunto e con maggiore contenuto di innovazione. Nel ritardo italiano, pesa anche la peculiare struttura imprenditoriale, rappresentata per oltre il 90% da Piccole e Medie Imprese, con poche risorse da destinare agli investimenti in Ricerca e Sviluppo. In tale contesto, appare particolarmente preoccupante il quadro della situazione campana, segnato da un progressivo processo di marginalizzazione dell’economia, nel quale, nonostante la presenza di imprese ad alta tecnologia, si assiste ad un indebolimento del sistema produttivo ed alla caduta dell’occupazione anche nei settori piu’ tradizionali, come quello manufatturiero. Cio’ naturalmente riduce la gia’ bassa propensione del sistema imprenditoriale ad investire nell’innovazione come fattore strategico di sviluppo. Inoltre, le PMI campane, comprese quelle piu’ competitive, introducono generalmente innovazione senza fare ricorso ad attivita’ di R&S formalmente strutturate come nelle grandi imprese. E’ difficile ipotizzare che tali imprese possano dotarsi, a causa degli elevati costi di investimento e gestione, di proprie strutture di ricerca e sviluppo equivalenti a quelle delle grandi imprese, le quali, del resto, in molti casi operano sovente una revisione dei propri schemi organizzativi, commissionando sempre piu’ spesso all’esterno le attivita’ di R&S. In un panorama complessivo certamente non incoraggiante rispetto agli standard comunitari, va tuttavia ricordato, come elemento positivo, che la Campania rappresenta il principale polo di ricerca pubblico del Meridione e che sono presenti in ambito regionale sette Atenei ed un significativo numero di Enti ed Istituti di ricerca. In tali centri operano, a livello internazionalmente riconosciuto, numerosi ricercatori la cui attivita’ si avvale di proficui scambi culturali con le piu’ importanti istituzioni di ricerca nazionali ed estere e del supporto finanziario di grandi gruppi industriali operanti in Italia ed all’estero. Tra le aree di competenza specifica nelle quali la richiesta di ricerca innovativa e’ particolarmente sentita sono le seguenti: - Processi di produzione industriale, attraverso lo sviluppo e l’implementazione di sistemi

avanzati di automazione della produzione, di progettazione, di diagnostica e gestione dell’approvvigionamento energetico;

- Tecnologia dei materiali, attraverso lo sviluppo di nuovi materiali funzionali e strutturali, e tecnologie produttive che si avvalgano di tecniche innovative dei processi di progettazione, trasformazione e riciclo;

- Tecnologie avanzate per la diagnostica e piu’ in generale per la componentistica avanzata, attraverso lo sviluppo di sensoristica, sistemi di controllo di parametri fisici, chimici e biologici, trasduttori, componenti per l’elaborazione di segnali e l’elaborazione di immagini.

Alimentare il ciclo dell’innovazione, tuttavia, richiede un sistema di ricerca capace non solo di interpretare le esigenze dell’innovazione ma anche di anticiparle e sostenerle con una costante attenzione al necessario terreno di coltura. In tale ambito, l’offerta di ricerca va indirizzata verso l’uso sinergico delle diverse competenze scientifiche che operano sul territorio regionale, dalla fisica e chimica dei materiali innovativi all’ingegneria dei materiali e della produzione, dall’ingegneria strutturale alle tecnologie informatiche, dall’elettronica all’ingegneria chimica e meccanica. Il Progetto Dimostratore è il frutto collegiale di un intenso lavoro svolto, in piena armonia e

15

completa comunanza di intenti, dagli Enti pubblici di ricerca che hanno aderito al Protocollo di Intesa alla base del Progetto di Centro. I risultati conseguiti, dalle scelte strategiche generali alle soluzioni tecnico-operativo fino agli indirizzi finanziari, sono stati comunemente definiti e collegialmente condivisi. Il Progetto iniziale prevedeva interventi su cinque aree tematiche (calzaturiera-tessile, energetica, elettronica, aeronautica, biomedicale). Sulla base delle indicazioni della Commisione di Valutazione del Progetto istituita dalla Regione, si e’ deciso di operare inizialmente sui seguenti Work Package (WP) suddivisi in Azioni Dimostrative (AD), su cui saranno impegnati circa 300 ricercatori delle istituzioni scientifiche proponenti del Centro Regionale di Competenza. Essi sono: WP1A “Innovazione nei materiali e tecnologie delle calzature”, suddiviso in 3 Azioni Dimostrative con 40 ricercatori coinvolti: AD1A.1 Materiali e tecnologie innovative per tomaia, intersuola, inserti, suola AD1A.2 Sviluppo di plantare bio-funzionale AD1A.3 Tecnologie dell’informazione per l’automazione di impianti, reti e processi produttivi WPIB” Innovazione nei materiali e tecnologie dei tessuti”, suddiviso in 3 Azioni Dimostrative con 41 ricercatori coinvolti: AD1B.1 Tessuti ignifughi AD1B.2 Microincapsulazione in fibra AD1B.3 Automazione e controllo WP1C “Biomateriali” , suddiviso in 2 Azioni Dimostrative con 38 ricercatori coinvolti: AD1C.1Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei AD1C.2Metodiche innovative per lo sviluppo di adesivi ed compositi in odontiatria. WP3” Dispositivi innovativi per l’industria elettronica” suddiviso in 3 Azioni Dimostrative con 95 ricercatori coinvolti: AD3.1 Sintesi di materiali innovativi AD3.2 Progettazione e realizzazione di dispositivi AD3.3 Caratterizzazione e testing di dispositivi e circuiti “ WP4 “Analisi di fattibilita’ e trasferimento delle tecnologie per la modellazione e controllo di una struttura aero-elasto-dinamica ”, suddiviso in 5 Azioni Dimostrative con 97 ricercatori coinvolti: AD4.1 Progettazione AD4.2 Materiali AD4.3 Prototipizzazione AD4.4 Controllo AD4.5 Testing Azione trasversale 1 Gestione dei processi di innovazione Azione trasversale 2 Messa in rete delle competenze ed interazione con il sistema imprenditoriale. Azione trasversale 3 : Gestione amministrativa del Progetto Ognuna di queste Azioni Dimostrative e’ articolata inoltre in uno o piu’ obiettivi specifici che vengono realizzati in sintonia da una Unita’ Operativa a cui afferiscono ricercatori provenienti da diversi Enti di Ricerca (per il dettaglio, si veda la descrizione dei singoli Work Package). Oltre agli interventi tematici, il P. D. prevede inoltre tre “azioni trasversali” • la prima ha il compito precipuo di svolgere un ruolo di supporto, in termini di competenze

economico-gestionali, per tutte le attivita’ realizzate all’interno del Progetto, e piu’ in generale nell’ambito del Centro Regionale di Competenze;

• la seconda risponde all’esigenza di fornire strumenti per facilitare la diffusione delle competenze scientifiche del Centro e favorire l’interazione con l’ambiente esterno, in particolare, ovviamente, con il mondo delle PMI e in generale con il settore imprenditoriale regionale.

• la terza riguarda esclusivamente il Soggetto Capofila ed e’ relativa alla gestione di tutti gli aspetti strettamente amministratvi del progetto.

16

Durante i primi dodici mesi di attivita’ del Centro verranno rimodulati e riproposti per il finanziamento su fondi aggiuntivi o su fondi eventualmente resisi disponibili nell’ambito dei CRDC i seguenti Work Pachages del Progetto Dimostratore, cosi’ come definiti nel Progetto complessivo del Centro : WP 2 “Tecnologie innovative per la generazione distribuita e compatibile di energia elettrica” WP 5 “Innovazione nelle tecnologie dei biomateriali e del imaging biologico e medico” Verranno inoltre rimodulati e riproposti alcuni temi relativi al WP 3 , presenti a livello di Progetto e non inseriti nel presente Capitolato Tecnico. 8.2 Obiettivi generali del Progetto dimostratore Il Progetto Dimostratore si prefigge lo scopo primario di attuare una serie di attivita’ di traferimento e di innovazione tecnologica in alcune aree tematiche strategicheper il tessuto produttivo campano e di particolare interesse delle PMI. Esso prevede la messa a punto nuovi approcci, di nuove metodologie e di nuovi strumenti per le attivita’ produttive capaci di conferire un vantaggio potenzialmente competitivo sulla concorrenza. Attraverso il P.D., il Centro Regionale di Competenza intende svolgere un ruolo centrale di riferimento per le imprese attraverso la produzione di sviluppo pre-competitivo e di interlocuzione utile al trasferimento tecnologico, con l’obiettivo di contribuire alla qualificazione di domanda, alla concentrazione di risorse scientifiche e strumentali, e al relativo inserimento nel sistema imprenditoriale. Gli ambiti in cui operano le strutture di ricerca confluenti nel Centro Regionale di Competenza a cui fa’ riferimento il Progetto Dimostratore (relativamente al I lotto) comprendono la scienza e tecnologia dei materiali metallici, ceramici, polimerici, compositi, l’ingegneria meccanica e strutturale, l’elettronica, l’automazione industriale, la robotica e meccatronica, la progettazione assistita, le tecnologie ottiche e superconduttive, le tecniche avanzate di diagnostica e di caratterizzazione. I risultati che si intendono conseguire al termine del triennio del P.D. sono principalmente: • l’aggregazione delle professionalita’ e delle competenze presenti in Campania nell’ambito delle

nuove tecnologie; • la nascita ed il rafforzamento nell’ambito delle PMI, di una rinnovata propensione

all’innovazione tecnologica di processo/prodotto e di una maggiore fiducia verso il sistema della ricerca campano;

• l’attivazione di una forte domanda di servizi a sostegno delle attivita’ di sviluppo di prodotto e della produzione;

• l’incremento delle competenze aziendali nelle nuove tecnologie e l’introduzione di nuove metodologie di approccio all’innovazione;

• il rafforzamento delle aree di specializzazione regionali ad elevata competitivita’ (ad esempio, calzaturiero, tessile, aeronautico)

• l’aumento nella domanda di formazione, da parte delle aziende, soprattutto nella ricerca applicata, e la promozione di un circuito virtuoso tra conoscenza, formazione e innovazione.

Gli obiettivi specifici del P.D. sono ovviamente strettamente legati alle Azioni Dimostrative in cui si sviluppano i Work Package, e possono dunque essere cosi’ suddivisi: 1. aggregazione sinergica delle competenze presenti nel CRdC per lo sviluppo di materiali,

strutture e tecnologie di interesse per la realizzazione di tessuti e calzature innovative e per il settore dei biomateriali.

2. dimostrazione delle potenzialita’ di sistemi di diagnostica innovativa e di dispositivi non convenzionali per lo sviluppo di componentistica avanzata nel campo delle micro- e nanotecnologie;

3. ricerca di soluzioni innovative per l’analisi aero-elasto-dinamica di strutture avanzate e trasferimento tecnologico dei risultati nel settore aerospaziale

A tali azioni puntuali si accompagnano all’interno del P.D. attivita’ trasversali che riguardano:

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• supporto metodologico alla pianificazione, gestione e valutazione sia dei singoli Work Package sia dell’intero P.D.;

• lo sviluppo e la condivisione di strumento applicativo multimediale per facilitare la messa in rete delle competenze scientifiche presenti all’interno del CRdC

18

8.3.Articolazione del Progetto ed obiettivi specifici Work Package 1A

“Innovazione nei materiali e tecnologie delle calzature” Coordinatore: Ing. Luigi Ambrosio

Istituto per la Tecnologia dei Materiali Compositi (ITMC-CNR)

Introduzione

Il bisogno primario dell'uomo di proteggere il proprio corpo da agenti esterni si è venuto

modificando nel tempo in funzione dei materiali e delle tecnologie disponibili.

L'avvento dei nuovi materiali e delle sempre più sofisticate tecnologie di trasformazione ha

rivoluzionato la filosofia di approccio alla progettazione di prodotti innovativi nel campo delle

calzature. Oggi si tende a progettare il materiale in base alle specifiche richieste della particolare

applicazione, ed in particolare alla realizzazione di un materiale che simuli correttamente la

funzionalità delle strutture naturali coinvolte.

Attraverso l'interpretazione della funzionalità dei singoli elementi costituenti i tessuti naturali il

progettista acquisisce le direttive progettuali per la definizione dell'elemento da realizzare. I risultati

ottenuti possono essere trasferite alle calzature, da quelle sportive a quelle con uso tutore/protezione

senza dimenticare quello tradizionale e della moda.

Il benessere ed il comfort, prima elementi connaturati con un certo tipo di prodotto calzaturiero,

quasi casuali, sono diventati elementi decisivi per l'apprezzamento ed il successo stesso dei prodotti,

da progettare fin dall'inizio del concepimento del particolare capo. Oggi inoltre si progettano e si

realizzano sempre più spesso prodotti multi funzionali, per i quali cioè devono coesistere e

convivere prestazioni anche contrastanti tra di loro, come ad esempio l'impermeabilità all'acqua e la

permeabilità all'aria, così come la forte resistenza abbinata alla morbidezza. Chiaramente i materiali

(fibre, film, schiume, gel) hanno un ruolo centrale, così come per le calzature nate e sviluppate

espressamente per assicurare il comfort, ma altrettanto importanti, soprattutto in alcune applicazioni

specifiche, sono i trattamenti di nobilitazione per conferire prestazioni che di per sé tali prodotti non

avrebbero.

Questa nuova linea di approccio conduce alla realizzazione degli elementi strutturali di una

calzatura con proprietà idonee alle diverse condizioni applicative. Inoltre, tale prodotto può essere

un’occasione interessante per sensibilizzare l’elevato numero di piccole-medie imprese (alcune

sommerse) ad intraprendere la direzione; altamente richiesta da società del settore a livello

nazionale ed internazionale, di sviluppare nuove tecnologie e nuove strutture. Un altro aspetto da

19

considerare consiste nell’utilizzo di materiali innovativi (funzionalizzati,, biodegradabili, riciclabili)

che portino un elevato contributo sull’impatto ambientale e sulla qualità della vita.

Il progetto intende coagulare le sinergie ed esperienze presenti nel centro di competenza per

sviluppare materiali, strutture e tecnologie da poter essere trasferiti per la realizzazione di calzature

innovative.

Descrizione ed Obiettivi del Work Package :

L’obiettivo fondamentale di tale progetto dimostratore consiste nell’evidenziare e rendere

disponibile le competenze interdisciplinari dei ricercatori afferenti a tale progetto per la

realizzazione di elementi costituenti prodotti di elevato interesse regionale, nazionale ed

internazionale. I prodotti esaminati riguardando il comparto industriale delle calzature.

La costruzione di una calzatura ha raggiunto dei valori tecnologici paragonabili a quelli

utilizzati in settori avanzati come in aeronautica ed automobilistico sportivo.

Inizialmente tali tecnologie avanzate erano applicate soltanto nel campo sportivo in cui i costi erano

pienamente giustificati dalle prestazioni degli atleti.

L'ottimizzazione di tali tecnologie e l'aumento della disponibilità di materiali a costi accessibili ha

permesso di allargare il campo di applicazione anche a calzature da passeggio.

I principali componenti di una calzatura sono: suola, intersuola, plantare e tomaia, ognuno di essa

deve soddisfare dei requisiti specifici. Il plantare per esempio deve assorbire sudore, l'intersuola

deve contenere elementi (inserti) da poter meglio reagire agli sforzi, ad esempio deve assorbire

sforzi nella fase di appoggio e reagire nella zona dell'avampiede; la tomaia invece deve ben aderire

al piede mentre la suola deve aderire al suolo.

La progettazione di una calzatura deve quindi assolutamente passare attraverso l'analisi del moto

fino alle proprietà dei materiali e all’individuazione delle tecnologie di trasformazione.

La realizzazione di calzature sportive è stata affrontata mediante strategie di elevata competizione

dalle diverse case costruttrici dalla Diadora all'Asics, dalla. Reebok alla Nike mediante prodotti

mrati principalmente al confort.

Tali soluzioni sono state riprese e opportunamente adattate su calzature da passeggio quali quelle

sviluppate da Impronte, Ciak, Stonefly, etc.

Ciò nonostante è riconosciuto che tali sistemi, anche se tecnologicamente avanzati, assolvono solo

marginalmente, ed in misura sensibilmente diversa fra loro, la problematica fondamentale della

corretta distribuzione degli sforzi e delle conseguenti trasformazioni energetiche. Diventa quindi di

estrema importanza analizzare le proprietà meccaniche dei materiali coinvolti sia singolarmente che

accoppiati ad altri nella struttura finale.

20

I materiali utilizzabili efficacemente nella progettazione di una calzatura possono identificarsi

come: fluidi polimerici, superassorbenti, polimeri e compositi, le cui proprietà specifiche sono

ottenute manipolando ad esempio la composizione chimica delle catene costituenti il network

polimerico, il grado di reticolazione, il tipo e la concentrazione del plasticizzante, la lunghezza ed il

peso molecolare dei crosslinking, il grado di cristallinità etc. e le relative variabili di processo.

Tomaia, Intersuola, Dispositivo di propulsione/ammortizzante, Suola

La tomaia rappresenta uno degli elementi principali delle calzature in quanto ha il compito

di soddisfare requisiti estetici e meccanici. Essa deve proteggere il piede da condizioni climatiche,

assicurarne la traspirabilità e permettere di trasferire i carichi dal piede agli altri componenti. I

materiali utilizzati hanno raggiunto prestazioni elevate grazie allo sviluppo sinergico di nuovi

materiali e tecnologie. Tali materiali vanno dal tradizionale cuoio al GORE-TEX® materiale

estremamente avanzato in quanto a caratteristiche estetiche accoppia elevata resistenza meccanica,

durabilità, traspirazione e protezione ambientale. Un ulteriore innovazione comunque può essere

realizzata attraverso i materiali compositi e relative tecnologie permettendo di realizzare tomaie con

appropriate funzionalità e caratteristiche (traspirabilità, termoregolabilità, bio-funzionalità).

L’intersuola costituita generalmente da elastomeri termoplastici e poliuretani, è l’elemento di

collegamento tra tomaia e suola, e permette di essere utilizzata come “contenitori” di eventuali

inserti capaci di migliorare le prestazione di una calzatura. La sua realizzazione e progettazione e

principalmente legata alla tipologia degli inserti da realizzare. I processi tecnologici analizzati sono

principalmente stampaggio ad iniezione e stampaggio reattivo per poliuretani. Particolare attenzione

verrà rivolta alle caratteristiche meccaniche dell’intersuola in quanto attualmente esse riducono le

prestazioni notevolmente dell'inserto ammortizzante.

Poiché l’obiettivo consiste nell’ammortizzare l’impulso medio alto in corrispondenza del

tallone, il dimensionamento e la disposizione attuale delle strutture risolvono solo marginalmente

tale problematica. Infatti dal confronto fra l’intersuola e il sistema intersuola-inserto si deduce che il

comportamento dinamico-meccanico differisce lievemente. L’aumentare della componente

dissipativa del sistema intersuola-inserto può essere raggiunta mediante l’inclusione di inserti in

serie-parallelo.

La possibilità di disporre di un dispositivo propulsivo nella parte anteriore del plantare di

scarpe per impiego agonistico é di fatto uno degli obiettivi principali che diversi produttori di

calzature si sono prefissi. L’obiettivo di tale progetto consiste nel progettare e caratterizzare sistemi

costituiti da gel o schiume che durante il movimento del piede assorba energia e la restituisca quasi

integralmente, ovvero un dispositivo elastico che assorbe e cede energia.

21

La suola é l'elemento che permette il contatto della calzatura con il suolo, pertanto le

caratteristiche principali consistono nel presentare elevata resistenza all'abrasione, adattabililità alle

diverse condizioni climatiche e geometriche del suolo ed elevata aderenza. I materiali utilizzati

vanno da miscele poliuretaniche a cuoio. Le prestazioni di tali materiali sono accettabili ma

l'utilizzo di strutture polimeriche interpenetrate può sicuramente condurre a delle prestazioni

notevolmente superiori a quelle presentate dai materiali attualmente utilizzati.

L’obiettivo di tale azione è quella di ottenere materiali con prestazioni innovative in termini di

usura ed aderenza, nonché di possibilità di recupero e/o riutilizzo nell’ottica di uno sviluppo eco-

sostenibile ed eco-compatibile. Per migliorare l’aderenza verranno studiati nuovi sistemi

multicomponente capace di modificare le proprietà superficiali della suola e quindi migliorarne

l’aderenza sul bagnato.

Plantare

La necessità di disporre di un dispositivo che sia in grado di assorbire il sudore conduce allo

studio ed allo sviluppo di sistemi assorbenti di diversa natura. Di fatto tali sistemi si basano sulle

proprietà di materiali polimerici i quali messi a contatto con una sostanza a basso peso molecolare

sono in grado di assorbirla in quantità tanto più alte quanto maggiore é l’affinità tra le due sostanze.

Comunque un approccio di tale tipo presenta degli svantaggi, tra cui: a) sotto la pressione del piede

il materiale polimerico in genere riduce le sue proprietà assorbenti; b) poiché all’aumentare del

sudore assorbito la matrice polimerica perde le sue proprietà meccaniche, il polimero non deve

assorbire al di sopra di certe quantità di sudore altrimenti assume sempre più la consistenza di una

gelatina.

Uno dei modi per poter risolvere tale problema é quello di adottare un plantare multistrato costituito

da: un primo strato di pelle a contatto con il piede, da uno strato drenante, uno strato costituito da

materiale superassorbente.

Il materiale supeassorbente può essere caricato con un battericida oppure un farmaco (antimicotico)

che può essere rilasciato in tempi predeterminati.

Tecnologie dell’informazione per l’automazione di impianti, reti e processi produttivi

In tale progetto dimostratore diventa necessario la competenza nello sviluppo e la

progettazione di sistemi di controllo, versatili e flessibili, classificabili nei tipi DCS (distributed

control systems), PLC (programmable logic controller), CNC (controllo numerico computerizzato)

e TLC (sistemi di telecontrollo).

Queste tipologie di sistemi di automazione sono applicabili in svariati settori dell’industria di

processo e manifatturiera campana con l’obiettivo di costituire sistemi aggregati volti alla

automazione dei vari aspetti legati alla produzione. Esse rappresentano pertanto una importante

classe di nuove tecnologie per le attività produttive – dal controllo di processo alla fabbrica

automatica - che possono essere applicate a tale progetto dimostratore.

Organizzazione, Metodologia e Tempistica

Il Work Package ha un coordinatore ed è organizzato in quattro Azioni, ciascuna sotto la

responsabilità di un Ricercatore. Le Azioni vengono svolte in parallelo tra loro, ad opera di Unità

Operative (UO). La realizzazione delle Azioni all'interno delle UO spetta alle Strutture Operative

(SO) ed afferenti, secondo lo schema seguente:

Work Package " Innovazione nei materiali e

tecnologie delle calzature

(Coordinatore:Luigi Ambrosio)

Azione n. 3 Tecnologie dell’informazione per L’automazione di impianti, reti e

processi produttivi (Resp. F. Garofalo )

Unità Operativa n. 3 Ricercatori: 14

Azione n. 2 Sviluppo di plantare

bio-funzionale (Resp. G. Mensitieri)


Azione n. 1 Materiali e Tecnologie Innovative per tomaia, intersuola,inserti,suola

(Resp S. Iannace)

Unità Operativa n. 1. Ricercatori: 9

22

23

Azioni/Unità Operative

Responsabile Strutture Operative

Ricercatori

1.Tomaia/intersuola/inserti/suola

S. Iannace 1. ITMC-CNR 2. DIMP-UNINA3. DIC-UNINA 4. DICA-UNISA 5. IRTEMP-CNR

1. Iannace, Carotenuto, Greco. 2. Acierno. 3. Grizzuti, Simeone. 4. Nobile, Pantani. 5. Di Lorenzo.

2. Plantare

G. Mensitieri 1. DIMP-UNINA2. ITMC-CNR 3. DC-UNINA 4. DC-UNISA

1. Mensitieri, Quaglia 2. Borzacchiello 3. Vitagliano, Costantino, Del Re, De

Rosa, Sartorio, Ortona, Paduano, Auriemma, D’Errico.

4. Longo, Grassi, Venditto, Oliva, Grisi.

3. Automazione-Controllo

F. Garofalo 1. DIS-UNINA 2. DI-UNISN 3. DIIE-UNISA

1. Ambrosini, Cementano, Garofalo, Lando, Chiacchio, Pironti, Villani, Ariola, Santini.

2. Glielmo, Vasca, di Bernardo, 3. Siciliano, Basile

Le attività del progetto dimostratore che costituiscono le Azioni proposte sono riportate di seguito

AZIONE 1. MATERIALI E TECNOLOGIE INNOVATIVE PER TOMAIA, INTERSUOLA,INSERTI,SUOLA. Attività: 1.1 Individuazione di strutture polimeriche per la realizzazione di tomaia. 1.2 Individuazione di elastomeri con elevate proprietà di usura e aderenza e relativa

caratterizzazione chimico-fisica e meccanica. 1.3 Individuazione di soluzioni polimeriche (PVA, cellulosa, etc) e di polimeri (schiume a celle

aperte/chiuse, PU) per inserti e relative proprietà chimico-fisiche e meccaniche. 1.4 Ottimizzazione di adesivi 1.5 Definizione delle tecnologie di processo e progettazione del sistema completo

tomaia/intersuoala/inserti/suola 1.6 Valutazione delle proprietà meccaniche e stabilità termica AZIONE 2. MATERIALI E TECNOLOGIE INNOVATIVE PER LO SVILUPPO DI PLANTARI BIOFUNZIONALI. Attività: 2.1 Individuazione di superassorbenti (PAA, polisaccaridi) con elevate proprietà di

assorbimento e relativa caratterizzazione chimico-fisica. 2.2 Studio della cinetica di rilascio di antibatterici, antimuffa, antimicotici, etc. 2.3 Definizione delle tecnologie di processo e progettazione del plantare 2.4 Valutazione della funzionalità del plantare in termini di bioattività e proprietà meccaniche. AZIONE 3. TECNOLOGIE DELL’INFORMAZIONE PER L’AUTOMAZIONE DI IMPIANTI, RETI E PROCESSI

PRODUTTIVI Attività: 3.1 Progettazione di strategie di controllo “real time” 3.2 Sviluppo di sistemi meccatronica

3.3 Validazione e testing mediante simulazione. 3.4 Sviluppo e prototipizzazione di gestione di magazzini e merci, e trasferimento di strategie di

controllo. 3.5 Modellistica e simulazione di sistemi, processi e strategie di controllo complesse ad integrazione elevata TEMPISTICA

ID Nome attività1 Workpackage "INNOVAZIONE NEI MATERIALI E TECNOLOGIE DELLE CALZATURE2

3 attività 1.1: Individuazione strutture polimeriche per tomaia4 attività 1.2: Individuzione elastomeri e caratterizzazione chimico-fisica-meccanica5 attività 1.3: Individuazione di soluzioni polimeriche per inserti6 attività 1.4: Ottimizzazione adesivi7 attività 1.5: Definizione delle tecnologie di processo e progettazione sistema tomaia/intersuola/inserti/suola8 attività 1.6: Valutazione proprietà meccaniche e stabilità termica9

10

11

12 attività 2.1: Individuazione di superassorbenti e relativa caratterizzazione13 attività 2.2: Studio della cinetica di rilascio di antibatteri/antimuffa/antimicotici ect14 attività 2.3: Defin. Tecnologie di processo e progettazione plantare15 attività 2.4: Valutazione della funzionalità del plantare16

17

18

19 attività 3.1: Progettazione di strategie di controllo "real time"20 attività 3.2: Sviluppo di sistemi di di meccatronica21 attività 3.3: Validazione e testing mediante simulazione22 attività 3.4. Prototip. della gestione di magazzini e merci23 attività 3.5: Modellaz. e simulaz. di sistemi , processi e strategie di controllo24

25

26

27 attività 4.1: Progettazione di sistemi di controllo e di protezioni intelligenti28 attività 4.2: Individuazione di apparati elettronici di potenza per l’interfacciamento in rete di unità per la GD 29 attività 4.3: Messa a punto di procedure per la gestione ed il controllo ottimo di reti di distribuzione con presenza di GD30 attività 4.4. Sviluppo di metodologie di gestione di GD in regime di libero mercato 31 attività 4.5: Metodologie e tecniche di gestione ottimizzata ed automatizzata di sistemi energetici complessi 32 attività 4.6: Progettazione moduli di generatori eoloci ad alto rendimento, trasportabili ed interfacciabili33 attività 4.7: Ottimizzazione della distribuzione delle risorse e inquadramento nels istema regionale34 attività 4.8:Monitoraggio a distanza dei problemi di "power quality" 35 attività 4.9: Sviluppo di test di compatibilità di apparecchiature36

37

Tri 4 Tri 1 Tri 2 Tri 3 Tri 4 Tri 1 Tri 2 Tri 3 Tri 4 Tri 1 Tri 2 Tri 3 Tri 4 Tri 12003 2004 2005 2006

Azione 1: Materiali e Tecnologie per Tomaia, Intersuola, Inserti, Suola

Azione 2: Materiali e Tecnologie per plantari biofunzionali

Azione 3: Tecnologie dell'informazione per l'automazione di impianti, reti e processi produttivi

Azione 4: Ottimizzazione Energia: Integrazione di prodotto e controllo di sistema

REPORT ANNUALEREPORT FINALE




CRITERI PER LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI

L’andamento dell’attività di ricerca di ciascuna Azione sarà monitorato attraverso dei

Reports Annuali, che descriveranno le metodologie e le strumentazioni utilizzate nonché i risultati

ottenuti per ciascuna attività.

Obiettivi al 18° Mese

Azione 1: Materiali e Tecnologie Innovative per tomaia, intersuola,inserti,suola

24

25

Identificazione e realizzazione di procedure relative ai prodotti/processi per la realizzazione delle diversi componenti della calzatura.

Azione 2. Materiali e tecnologie innovative per lo sviluppo di plantari biofunzionali.

Identificazione e realizzazione di procedure relative ai prodotti/processi per la realizzazione delle diversi componenti del plantare..

Azione 3. Tecnologie dell’informazione per l’automazione di impianti, reti e processi

produttivi Definizione procedure atte a definire opportune metodologie di gestione e controllo nel settore di interesse.

Obiettivi al 36° Mese

L’esito finale del progetto potrà essere valutato sulla base dei seguenti parametri di controllo: Azione 1: Materiali e Tecnologie Innovative per tomaia,

intersuola,inserti,suola Definizione dei prodotti/processi per la realizzazione delle diversi componenti della scarpa con migliorate proprietà antiusura e ottimizzazione della funzionalità degli adesivi con riduzione dell’impatto ambientale

Azione 2. Materiali e tecnologie innovative per lo sviluppo di plantari biofunzionali.

Definizione delle tecnologie per la realizzazione di plantare funzionale dotato di proprietà di assorbimento di vapor acqueo e rilascio di sostanze atte a garantire un alto confort termo-fisiologico del piede


produttivi Definizione di opportune metodologie di gestione e controllo e verifica della loro applicabilità nel settore di interesse

Benefici attesi

In considerazione della forte espansione del mercato delle calzature, l’ innovazione tecnologica introdotta con lo sviluppo dei prodotti analizzati nel progetto dimostratore, determinerà una ricaduta economica ed occupazionale grazie ad un incremento della competitività del prodotto. Inoltre le ricadute tecnologiche della ricerca potranno essere più ampie investendo anche altri settori industriali. In definitiva si ritiene che i settori industriali presenti sul territorio che potranno trarre maggior vantaggio, diretto od indiretto, dallo sviluppo di tale progetto sono i seguenti:

• industria calzature sportive. • Industria calzaturiera tradizionale • Industria calzaturiera correttiva • industria per arredamenti domestici • industria nel settore automobilistico ed aerospazio

Alcune strutture e tecnologie utilizzate possono trovare interesse ed applicazione anche nei seguenti settori industriali:

26

• industria nel settore cosmetico • industria biomedicale

La ricaduta occupazionale è prevista anche nei seguenti settori industriali

• Industria chimica degli additivi per polimeri • Industria dei prodotti casalinghi.

Organizzazione e Obiettivi delle Azioni

AZIONE 1. Denominazione Unita’ Operativa 1: Materiali e Tecnologie Innovative per la Realizzazione di Suola/Intersuola/Inserti e Tomaia innovative. Composizione dell’Unita’ Operativa Responsabile : Ing. Salvatore Iannace Struttura Operativa n..1 : Istituto per la Tecnologia dei Materiali Compositi- ITMC- CNR. -Ricercatori : - Salvatore Iannace, Primo Ricercatore - Gianfranco Carotenuto, Ricercatore - Francesco Greco, Ricercatore Struttura Operativa n..2 : Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione, Università di Napoli “Federico II” - Ricercatori : - Domenico Acierno, Professore Ordinario Struttura Operativa n..3 : Dipartimento di Ingegneria Chimica – Università di Napoli “Federico II” - Ricercatori : - Nino Grizzuti, Professore Associato - Marino Simeone, Ricercatore Struttura Operativa n. 4.: Dipartimento di Ingegneria Chimica e Alimentare- Università di Salerno - Ricercatori : - Maria Rossella Nobile, Professore Associato - Roberto Pantani, Ricercatore Struttura Operativa n. 5.: Istituto di Ricerca e Tecnologia delle Materie Plastiche (CNR-IRTEMP) - Ricercatori : - M.L. Di Lorenzo, Ricercatore

Obiettivi dell’ Azione dimostrativa

L’obiettivo di tale azione è quella di ottenere materiali con prestazioni innovative in termini

di usura ed aderenza, nonché di possibilità di recupero e/o riutilizzo nell’ottica di uno sviluppo eco-

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sostenibile ed eco-compatibile. Per migliorare l’aderenza verranno studiati nuovi sistemi

multicomponente capace di modificare le proprietà superficiali della suola e quindi migliorarne

l’aderenza sul bagnato. Per quanto riguarda i problemi legati all’usura, verranno esplorate soluzioni

innovative basate sulla modifica delle proprietà di abrasione mediante l’ottimizzazione della

composizione chimica dei materiali ed inoltre mediante l’uso di sistemi nano-strutturati. Tali attività

verranno effettuate su due classi di materiali: la prima riguarda gli elastomeri termoplastici,

costituite da miscele di un polimero termoplastico e da una gomma che può essere anche reticolata

dinamicamente durante il processo di miscelazione; la seconda riguarda la classe dei poliuretani,

ampiamente utilizzate nelle attuali tecnologie di produzione delle suole. I processi tecnologici

utilizzati sono principalmente stampaggio ad iniezione e stampaggio reattivo per poliuretani

L’utilizzo di strutture cellulari a matrice polimerica è ampiamente diffuso nel campo calzaturiero, in

particolare nelle parti che costituiscono la suola e l’intersuola. Particolare interesse verrà rivolto alla

realizzazione di inserti costituiti da gel e schiume polimeriche(celle aperte e chiuse) per soddisfare

alle necessità di confort, traspirazione, proprietà meccaniche e leggerezza dei materiali che le

costituiscono. Inoltre, i risultati ottenuti vengono utilizzati anche per la realizzazione della tomaia in

modo da ottenere una continuità chimica-strutturale.

Un altro aspetto di notevole importanza riguarda gli adesivi, in tale progetto si intende

principalmente ottimizzazione la funzionalità degli attuali adesivi senza trascurare l’impatto

ambientale e la qualità della vita dell’operatore.

AZIONE 2.

Denominazione Unita’ Operativa 2: Sviluppo di Plantari Biofunzionali.

Composizione dell’Unita’ Operativa

Responsabile : Prof. Giuseppe Mensitieri

Struttura Operativa n..1: Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione, Università di

Napoli Federico II

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Ricercatori :

- Giuseppe Mensitieri, Professore Associato

- Fabiana Quaglia, Ricercatore

Struttura Operativa n..2: Istituto per la Tecnologia dei Materiali Compositi- CNR.

Ricercatori :

- Assunta Borzacchiello, Ricercatore

Struttura Operativa n. 3: Dip. di Chimica, Università di Napoli Federico II

Ricercatori :

- Vincenzo Vitagliano , Professore Ordinario

- Lucia Costantino, Professore Ordinario

- Giuseppe Del Re, Professore Ordinario

- Claudio De Rosa, Professore Associato

- Roberto Sartorio, Professore Associato

- Ornella Ortona, Professore Associato

- Luigi Paduano, Professore Associato

- Finizia Auriemma, Ricercatore

- Gerardino D’Errico, Ricercatore

Struttura Operativa n. 4 : Dipartimento di Chimica, Università di Salerno

Ricercatori :

- Pasquale Longo, Professore Ordinario

- Alfonso Grassi, Professore Associato

- Vincenzo Venditto, Professore Associato

- Leone Oliva, Professore Ordinario

- Fabia Grisi, Ricercatore


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Un obiettivo fondamentale nella realizzazione delle moderne calzature è senz’altro quello di

assicurare il comfort termo-fisiologico del piede, attraverso un controllo “attivo” dell’ambiente

interno della calzatura. A tale scopo, l’intento di tale progetto dimostratore è quello di sviluppare un

plantare funzionale che sia in grado di garantire un livello ottimale di umidità, di limitare lo

sviluppo di cattivi odori e di evitare la formazione di funghi. Si intende infatti sviluppare tale

plantare partendo dalla messa a punto dei materiali più adatti per l’assorbimento di umidità in

eccesso derivante dalla sudorazione del piede, per il rilascio di sostanze deodoranti e per

l’inibizione dello sviluppo miotico. Tali materiali potranno essere idrofillici (poliacrilati, gel a base

di polietilenossido e polipropilenossido, gel polisaccaridici), idrofobici (sistemi adsorbenti

nanoporosi a base di polistirene sindiotattico o di copolimeri stirenici) o idrofillici/idrofobici (gel

multidominio). Contemporaneamente verranno individuate le sostanze da rilasciare. Estratti secchi,

olii essenziali e sostanze di loro derivazione naturale e sintetica al fine di controllare i fenomeni

ossidativi che determinano la formazione di odori sgradevoli. Si valuteranno ed ottimizzeranno tutte

le proprietà funzionali del/dei formulato/i nelle effettive condizioni operative e si modellerà il

comportamento allo scopo di sviluppare uno strumento simulativi che possa essere di supporto nella

successiva fase finale di progettazione del plantare.

AZIONE 3 Denominazione Unita’ Operativa 4: Tecnologie dell’informazione per l’automazione di impianti, reti e processi produttivi Composizione dell’Unita’ Operativa Responsabile : Prof Franco Garofalo Struttura Operativa n. 1 : Dipartimento di Informatica e Sistemistica, Università di Napoli Federico II Ricercatori : Nome Cognome Qualifica A. Giuseppe Ambrosino Professore Ordinario B. Giovanni Cementano Professore Ordinario C. Francesco Garofalo Professore Ordinario D. Marcello Lando Professore Ordinario E. Pasquale Chiacchio Professore Ordinario F. Alfredo Pironti Professore Associato G. Luigi Villani Professore Associato H. Marco Ariola Ricercatore I. Stefania Santini Ricercatore Struttura Operativa n. 2 : Dipartimento di Ingegneria, Università del Sannio Ricercatori : Nome Cognome Qualifica J. Luigi Glielmo Professore Ordinario

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K. Francesco Vasca Professore Associato L. Mario di Bernardo Ricercatore Struttura Operativa n. 3 : Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e Ingegneria Elettrica, Università degli Studi di Salerno M. Ricercatori : Nome Cognome Qualifica N. Bruno Siciliano Professore Ordinario O. Francesco Basile Ricercatore Obiettivi dell’ Azione dimostrativa L’unità operativa ha competenze sullo sviluppo e la progettazione di sistemi di controllo, versatili e flessibili, classificabili nei tipi DCS (distributed control systems), PLC (programmable logic controller), CNC (controllo numerico computerizzato) e TLC (sistemi di telecontrollo). L’obiettivo dell’azione dimostrativa è quello di sviluppare sistemi di automazione applicabili al settore delle calzature dell’industria campana con l’obiettivo di costituire sistemi aggregati che permettano automazione dei vari aspetti legati alla produzione. Esse rappresentano pertanto una importante classe di nuove tecnologie per le attività produttive – dal controllo di processo alla fabbrica automatica - che possono essere applicate anche ad altri Work Package del progetto dimostratore. L’obiettivo principale delle azioni dimostrative è il controllo e l’automazione dei processi di produzione. Questo obiettivo viene raggiunto attraverso i seguenti sviluppi: • Progettazione di strategie di controllo “real-time” • Sviluppo di sistemi meccatronici • Validazione e testing attraverso strategie di simulazione “hardware in the loop” • Sviluppo e prototipazione di metodi per la gestione automatica dei magazzini e la

movimentazione delle merci • Prototipazione rapida attraverso il trasferimento della strategia di controllo sintetizzata su

centraline elettroniche (ECU) • Identificazione, modellistica e simulazione di sistemi, processi e strategie di controllo

complesse.

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Tabelle Finanziarie riassuntive

S.O Denominazione attrezzatura costo (Ke)FII-DIMP Q 100 MDSC Advanced with PCA e HPDSC 126 FII-DIMP Impianto di filatura 180 FII-Dip.CHIM Diffrattometro di raggi X a 4 cerchi con rivelatore “ area detector” 231 FII-Dip.CHIM Viscosimetro 125 FII-DIC Reometro rotazionale a velocità di deformazione controllata per fluidi 115 FII-DIS Sistema integrato per lo sviluppo di sistemi di controllo real-tim 90 FII-DIS Ensemble sperimentale per la progettazione di sistemi di automazione per la gestione automatica

dei magazzini e la movimentazione delle merci 135

FII-DIS Stazione per l’identificazione, la modellistica e la simulazione di sistemi, processi e strategie di controllo complesse

99

FII-DIS Complesso prove non distruttive elettromagnetiche 72 UNISA-DICHIM Sistema diffrattometrico con sorgente ad alta brillanza utilizzabile per misure a basso angolo 315 UNISannio Sist. Int. per simulazione HIL e la prototipazione rapida 275 CNR-IRTEMP GPM 500 Analytical gas permeability tester Lyssy -CNR-IRTEMP Explorer AFM Liquid Scanner e Heating cooling stage for Explorer (HCEX – 1000)chemilum 70 Totale 1.833

S.A Attrez. (Keuro)

Pers (Keuro)

Spese Generali (Keuro)

Totale (Keuro)

FII-DIMP 306 188 113 606FII-DIC 356 168 101 625

FII-Dip. Chim 115 40 24 179FII-DIS 396 186 112 695

UNISA-DICHIM 315 149 89 553UNI-Sannio 275 77 46 398

CNR-IRTEM 70 70 42 182Totale 1833 878 527 3238

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-Work Package 1B

“Innovazione nei materiali e tecnologie dei tessuti” Coordinatore: Prof. Cosimo Carfagna Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione Introduzione L’industria tessile rappresenta uno dei settori più complessi dell’industria manifatturiera, non solo per la lunghezza e articolazione della filiera, ma anche perché estremamente frammentata ed eterogenea, dominata da una stragrande maggioranza di medie, piccole e piccolissime imprese. La domanda è rappresentata da tre grandi gruppi di impieghi finali: abbigliamento, arredamento, applicazioni tecniche. L’importanza del settore tessile nell’Unione Europea è dimostrata da un fatturato complessivo dell’ordine di 200 miliardi di euro e soprattutto dalla presenza di oltre 120000 aziende che danno lavoro a oltre 2,5 milioni di persone. Se tali valori già appaiono estremamente rilevanti a livello globale, per l’Italia l’importanza del settore tessile-abbigliamento risulta particolarmente evidente. Anche l’interesse accademico per il tessile appare del tutto non confrontabile con l’importanza del settore e con le sue necessità a differenza di quanto avviene soprattutto in Germania e in Giappone. Il risultato di questa situazione comincia già oggi a farsi evidente soprattutto nei settori a più alto contenuto tecnologico, come i tessili per uso tecnico e innovativo (trasporti, protezione, costruzione, medicali, agricoltura, imballaggio, etc). In questo campo, caratterizzato da valore aggiunto nettamente superiore a quello del tessile tradizionale e per il quale la concorrenza dei paesi a basso costo della mano d’opera è scarsa come conseguenza dell’elevato contenuto tecnologico, l’industria tessile ha ritrovato slancio nei paesi più industrializzati. Basti pensare che, al giorno d’oggi, il tessile per usi tecnici e innovativi rappresenta circa il 20-25% del totale della produzione mondiale, ma presenta un trend di sviluppo nettamente superiore a quello dei settori tessili tradizionali. Purtroppo in questo settore l’Italia è stata in breve superata dagli altri paesi industrializzati e si trova a dover fronteggiare un deficit sempre crescente. Infatti mentre in Germania il settore dei tessili avanzati rappresenta oltre il 30% della produzione, l’Italia si assesta su valori inferiori al 5% e il divario pare destinato a crescere. Infine, tra i problemi principali che il settore tessile deve oggi affrontare, non si può dimenticare quello ambientale. Come è noto l’industria tessile è tra i maggiori consumatori di acqua e la crescente scarsità di questa risorsa e gli obblighi di legge impongono costi sempre più elevati, normalmente assenti nei paesi in via di sviluppo. Il futuro dell’industria tessile nel nostro paese è quindi legata alla possibilità di far fronte con successo alle sfide sopra indicate e ciò sarà possibile solo grazie a un crescente sforzo di ricerca sia per l’innovazione di processo sia per quella di prodotto, senza trascurare gli aspetti ambientali. Prima di iniziare un’analisi tecnica dei possibili nuovi “processi/prodotti” che si possono realizzare tramite l’ausilio di nuove tecnologie è opportuno rispondere a queste domande: Perché una iniziativa in questa direzione?? Cosa ci aspetta da tale ricerca?? Alla prima domanda si può facilmente rispondere pensando a quello che il “mercato/cliente” richiede , prodotti sempre innovativi con forti spunti tecnici (tessuti con protezione UV, tessuti antibatterici, tessuti antifiamma che rispondano alle legislazioni correnti etc) e con nuovi “effetti” atti a valorizzare il prodotto (si pensi ad esempio a tessuti con anime composite fino a quelle con anime in acciaio ). Con una premessa così era logico iniziare una ricerca di nuovi processi produttivi che permettessero di realizzare nuovi prodotti. La seconda domanda invece rappresenta per noi un’investimento ed una scommessa che deve essere assolutamente vinta per poter ricercare nuovi “prodotti/processi” che possano rilanciare il settore.

33

Nello specifico elenchiamo alcuni degli obiettivi che ci si propone di raggiungere nell’ambito di questo WP, tenendo presente la disanima economico/commerciale precedentemente introdotta. *l’additivazione di opportuni agenti antifiamma ecocompatibili alle fibre tessili al fine di migliorarne in generale la resistenza al fuoco e rendere il polimero ignifugo; *Attivazione e deavatizzazione di materiali tessili naturali e non a base cellulosica, della lana, della seta e di materiali sintetici mediante tecnologie alternative note come sistemi sorgenti di radicali: -e-beam -plasma *Studio delle modifiche delle proprietà dei materiali irraggiati sia in seguito al probabile decadimento spontaneo di radicali intermedi, sia in seguito alla loro reattività in reazioni di aggraffaggio di prodotti chimici, oligomeri, polimeri e in reazioni di reticolazione. Studio delle relazioni tra l’attivazione impiegata e le proprietà dei nuovi materiali. *Immobilizzazione di nanoparticelle ceramiche su manufatti tessili mediante film polimerici intelligenti legati chimicamente al supporto; * sviluppo della tecnica della microincapsulazione in fibra Organizzazione, Metodologia e Tempistica L’articolazione del WP prevede l’individuazione e lo sviluppo di tre settori strategici di innovazione tecnologica legati al mercato tessile delle fibre sintetiche A. Obiettivo 1: Polimeri e Tecnologie per Tessuti Innovativi Ignifughi. B. Obiettivo 2: Sviluppo della Tecnica della Microincapsulazione in Fibra C. Obiettivo 3: Automazione e controllo

Di seguito si riportano le azioni da sviluppare per il conseguimento degli obiettivi A1 individuazione della famiglia di additivi da impiegare con i materiali selezionati A2 realizzazione di miscele e valutazione preliminare del comportamento alla fiamma A3 Prove preliminari di filatura A4 Valutazione reologica delle mescole A5 Ottimizzazione della fase di trasformazione e stiro A6 Classificazione delle caratteristiche antifiamma sulla base della normativa vigente A7 Caratterizzazione meccanica, meccanici-dinamica delle fibre A8 Correlazione tra variabili di processo, caratteristiche chimico-fisiche e strutturali delle fibre A9 Valutazione della degradabilità delle fibre prodotte Azione

mese

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

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14 15

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A1

X X X X X X

A2

X X X X X X X X X

A3

X X X X X X X X X X X

A4

X X X X X X X X

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A5

X X X X X X X X X X X X

A6

X X X X

A7

X X X X X X X X X X X X X

A8

X X X X X X X X X X X X X X X X X

A9


B1 individuazione del processo di microincapsulazione in relazione alle proprietà desiderate ed

alle fibre da filare. B2 prove preliminari di microincapsulazione di additivi a transizione di fase per la realizzazione

di fibre termoregolabili B3 prove preliminari di filatura della mescola per valutare le caratteristiche nel filato B4 Valutazione delle proprietà di termoregolazione B5 prove di filatura B6 individuazione di una seconda tipologia di microcapsule per il rilascio di specifici chemicals

(antibatterici, antimuffa, deodoranti…) B7 prove di filatura tra le microcapsule del punto B6 e il polimero da filare B8 caratterizzazione reologica delle mescole relativamente ai prodotti delle fasi B2 e B6 B9 caratterizzazione meccanica delle fibre prodotte B10 valutazione della degradabilità delle fibre prodotte Azione

mese

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

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B1

X X X X X X

B2

X X X X X X X X X

B3

X X X X X X X X X X X

B4

X X X X X X X X

B5


B6

X X X X

B7

X X X X X X X X X X X X X

B8


B9


B10

X X X X X X X X X X X X X X X

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C1 Progettazione di strategie di controllo “real-time” C2 Sviluppo di sistemi meccatronici C3 Validazione e testing attraverso strategie di simulazione “hardware in the loop” C4 Sviluppo e prototipazione di metodi per la gestione automatica dei magazzini e la movimentazione delle merci C5 Prototipazione rapida attraverso il trasferimento della strategia di controllo sintetizzata su centraline elettroniche (ECU) C6 Identificazione, modellistica e simulazione di sistemi, processi e strategie di controllo

complesse. Azione

mese

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

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C1

X X X X X X

C2

X X X X X X X X X

C3


C4

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

C5

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X

C6

X X X X X X X X X X X X X X X X X X

Milestones: Per quanto riguarda le azioni del tipo A Al 18°mese individuazione dell prototipo di mescola tra l’additivo antifiamma e il polimero da

filare Al 36°mese realizzazione di prototipi di filati dalle caratteristiche antifiamma desiderate Per quanto riguarda le azioni del tipo B: Al 12° mese individuazione della procedura di microincapsulazione per il raggiungimento delle

proprietà di termoregolazione desiderate Al 18° mese individuazione delle procedure di microincapsulazione relativamente al rilascio di

agenti desiderati Al 36° mese messa a punto del processo di filatura per entrambe le tipologie di prodotto Per quanto riguarda le azioni del tipo C:

36

al 18° mese Definizione delle metodologie di gestione e controllo automatico specifiche per il settore tessile.

al 36° mese Trasferimento della strategia di controllo sintetizzata su centraline elettroniche

(ECU). Benefici attesi In considerazione della forte espansione del mercato tessile nei settori strategici di innovazione tecnologica la ricaduta economica nel territorio è fortemente legata alla realizzazione di spin off con aziende interessate alla produzione di filati ad elevato valore aggiunto nei seguenti settori: industria tessile di confezionamento di indumenti sportivi industria tessile di produzione di filati in genere industria tessile per la realizzazione di tessuti per arredamenti domestici industria tessile per la realizzazione di tessuti per arredamenti nel settore automobilistico ed aerospazio La ricaduta occupazionale è prevista nei seguenti settori industriali Industria chimica degli additivi per polimeri Industria della produzione di fibre sintetiche Industria del confezionamento di tessuti in genere fornire le informazioni necessarie a valutare il prevedibile ritorno economico degli obiettivi programmati nell’Azione nonche’ le prospettive di utilizzazione dei predetti risultati in termini di ricadute industriali volte a favorire condizioni di sviluppo competitivo e di salvaguardia e/o incremento occupazionale Obiettivo/Unità Operative


Ricercatori

1. Tessuti ignifughi

E.Amendola DIMP-UNINA ITMC-CNR IRTEMP- CNR DIC-UNINA

Carfagna, Marotta, Costantini, Giamberini, Amendola Cimmino, Silvestre, Greco Busico, Cipullo, Petraccone, Pirozzi, Ruiz, Talarico, Vacatello

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2. Microincapsulazione in fibra

P. Iannelli ITMC-CNR DIC-UNINA DICA-UNISA ENEA DIC- UNISA

Montanino, Lavorgna Marrucai,Ianniruberto, Guido, . Titomanlio, Brucato, Pantani Di Lorenzo Colaci ,Guerra, Iannelli, Rizzo

3. Automazione-Controllo

F. Garofalo DIS-UNINA DI-Sannio DIIE-UNISA

Ambrosino, Celentano, Garofalo, Lando, Chiacchio, Pironti, Villani, Ariola, Santini Glielmo, Vasca, di Bernardo Siciliano, Basile

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ORGANIZZAZIONE ED OBIETTIVI DELLE AZIONI Azione 1 Denominazione dell’Unità Operativa 1: Polimeri e Tenologie per Tessuti Innovativi Ignifughi Composizione dell’Unita’ Operativa Responsabile: Dott. E. Amendola Struttura Operativa n. 1: UniNA – Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione (DIMP) Cosimo Carfagna P.O. Aniello Costantini Ric. Alberto Marotta P.O.

Soggetto Attuatore n. 2: CNR - Istituto per la Tecnologia dei Materiali Compositi (CNR-ITMC) Eugenio Amendola Primo Ric. Mario Montanino Tecnologo Marta Giamberini Ric.

Soggetto Attuatore n. 3: CNR - Istituto di Ricerca e Tecnologia delle Materie Plastiche (CNR-IRTEMP) Sossio Cimmino Primo Ric. Roberto Greco Dirig. Ricerca Clara Silvestre Primo Ric.

Soggetto Attuatore n. 4 : UniNA - Dipartimento di Chimica Vincenzo Busico P.O. Odda Ruiz Ric. Roberta Cipullo Ric. Giovanni Talarico Ric. Vittorio Petraccone P.O. Michele Vacatello P.O. Beniamino Pirozzi P.O.

Soggetto Attuatore n. 5 : ENEA Vincenzo Colaci Ric.

Obiettivi dell’ Azione Dimostrativa L’obiettivo centrale dell’azione dimostrativa consiste nella individuazione di alcune proprietà innovative che si intendono sviluppare nel settore delle fibre tessili e nello sviluppo di filati intelligenti per specifiche applicazioni. Oggi sono richieste ai prodotti tessili caratteristiche e prestazioni antagoniste: in alcuni casi si tratta di caratteristiche che superano quelle dei materiali che la natura e la tecnologia in genere mette di norma a disposizione. Il comfort è oggi visto come un aspetto fondamentale per la valutazione del prodotto tessile. Gli aspetti fisici legati al confort del tessuto sono legati a diversi parametri, alcuni dei quali sono insiti alla natura del materiali, altri ancora sono conseguenza della tecnologia del processo Le fibre chimiche d’oggi, anche quelle più comuni hanno delle caratteristiche e delle prestazioni sicuramente migliori di quelle delle loro omologhe di venti anni or sono. Si pensi, per esemplificare, alla nascita di nuovi tipi di poliestere, accanto a quelli tradizionali, allo sviluppo delle microfibre ed alle fibre più prettamente tecniche, dove l’innovazione ha reso disponibili fibre altamente avanzate. Pertanto, l’interesse è rivolto allo definizione di materiali, caratterizzazione chimico-fisica e tecnologie di produzione per la realizzazione di tessuti ignifughi.

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Azione 2 Denominazione Unità Operativa 2: sviluppo della tecnica di microincapsulazione in fibra Composizione dell’Unità Operativa Responsabile: Prof. Pio Iannelli Struttura Operativa n. 1: UniNA – Dipartimento di Ingegneria Chimica (DIC) G. Marrucci P.O. G. Ianniruberto S. Guido

R. P.A.

Soggetto Attuatore n. 2: CNR - Istituto per la Tecnologia dei Materiali Compositi (CNR-ITMC) M. Lavorgna R Mario Montanino Tecnologo

Soggetto Attuatore n. 3: UNISA - Dipartimento di Ingegneria Chimica Alimentare G. Titomanlio P.O. V. Brucato

P.A.

Soggetto Attuatore n. 4 : ENEA Vincenzo Colaci Ric.

Soggetto Attuatore n.5: UNISA – Dipartimento di Chimica G. Guerra P.O.. P. Iannelli R. Rizzo

P.A. R

Obiettivi dell’ Azione Dimostrativa Nello specifico elenchiamo alcuni degli obiettivi che ci si propone di raggiungere nell’ambito di questa azione dimostrativa, tenendo presente la disanima economico/commerciale precedentemente introdotta. * sviluppo della tecnica della microincapsulazione in fibra finalizzata alla realizzazione di filati termoregolabili. L’azione prevede l’individuazione degli opportuni additivi da aggiungere alle fibre tessili per la realizzazione di filati termoregolabili, il relativo studio reologico di filatura e la caratterizzazione meccanica delle fibre.

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Azione3. Denominazione Unità Operativa 3:Tecnologie dell’informazione per l’automazione di impianti, reti e processi produttivi Composizione dell’Unita’ Operativa Responsabile: Franco Garofalo Soggetto Attuatore n. 1: UniNA - Dipartimento di Informatica e Sistemistica Giuseppe Ambrosino P.O. Alfredo Pironti P.A. Francesco Garofalo P.O. Luigi Villani P.A. Giovanni Celentano P.O. Marco Ariola Ric. Marcello Lando P.O. Stefania Santini Ric. Pasquale Chiacchio P.O.

Soggetto Attuatore n. 2: UniSN - Dipartimento di Ingegneria Luigi Glielmo P.O. Francesco Vasca P.A. Mario di Bernardo Ric.

Soggetto Attuatore n. 3: UniSA - Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione e Ingegneria Elettrica Bruno Siciliano P.O. Francesco Basile Ric.

Obiettivi dell’ Azione Dimostrativa L’unità operativa ha competenze sullo sviluppo e la progettazione di sistemi di controllo, versatili e flessibili, classificabili nei tipi DCS (distributed control systems), PLC (programmable logic controller), CNC (controllo numerico computerizzato) e TLC (sistemi di telecontrollo). L’obiettivo dell’azione dimostrativa è quello di sviluppare sistemi di automazione applicabili al settore dei tessuti dell’industria campana con l’obiettivo di costituire sistemi aggregati che permettano automazione dei vari aspetti legati alla produzione. Esse rappresentano pertanto una importante classe di nuove tecnologie per le attività produttive – dal controllo di processo alla fabbrica automatica - che possono essere applicate anche ad altri Work Package del progetto dimostratore. L’obiettivo principale dell’azione è il controllo e l’automazione dei processi di produzione. Questo obiettivo viene raggiunto attraverso i seguenti sviluppi: Progettazione di strategie di controllo “real-time” Sviluppo di sistemi meccatronici Validazione e testing attraverso strategie di simulazione “hardware in the loop” Sviluppo e prototipazione di metodi per la gestione automatica dei magazzini e la movimentazione delle merci Prototipazione rapida attraverso il trasferimento della strategia di controllo sintetizzata su centraline elettroniche (ECU) Identificazione, modellistica e simulazione di sistemi, processi e strategie di controllo complesse.

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Tabelle Finanziarie riassuntive S.O Denominazione attrezzatura Costo (Ke) FII-DIMP Analizzatore di chemiluminescenza

90 FII-DIMP ISSOSPRP- BG Rubotherm

225 FII-DIMP Reometro elongazionale

108 FII-Dip.CHIM Spettrometro per risonanza paramagnetica elettronica del tipo E 500

ELEXIS Bruker

246 FII-DIC Analizzatore reo-ottico di proprietà

115 UNISA-DICHIM Analizzatore dinamico-meccanico

45 UNISA-DICHIM Completamento Laboratorio tecnologia dei polimeri

72 UNISA-DICHIM Cromatografo a permeazione di gel con viscosimetro

86 UNISA-DICHIM Dinamometro per micro-campioni

45 UNISA-DICHIM Pressa per stampaggio ad iniezione

77 UNISA-DICHIM RFSIII (Reometro per fluidi), Rheometrics, Inc.)

54 CNR-ITMC Estrusore

115 CNR-ITMC Sistema di Microstereolitografia

70 CNR-IRTEMP Viscosimetro automatico – Calorimetro differenziale a scansione (TA

Instruments)

52 Totale

1.399

S.A. Attrez. (Keuro)

Personale(Keuro)

Spese Generali (KEuro)

Totale (KEuro)

FII-DIMP 423 259 156 838 FII-Dip. Chim 246 116 69 431

FII-DIC 115 40 24 179 UNISA-DICHIM 378 178 107 663

CNR-ITMC 185 66 39 290 CNR-IRTEMP 52 19 11 82

Totale 1399 678 407 2483

Work Package 1c

“Innovazione nelle tecnologie dei biomateriali e ricostruzione dei tessuti”

Coordinatore: Ing. Paolo Netti

Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione

Introduzione Nell'ambito del Progetto Dimostratore, il presente Work Package descrive il contributo di competenze presenti nel Centro, relative a tecnologie dei biomateriali innovativi per la ricostruzione dei tessuti danneggiati sia da patologie che incidenti. In particolare si intende rendere disponibile l’esperienza e la conoscenza dei SA nel campo della ricostruzione ossea mirando alla progettazione di strutture e tecniche di riparazione a basso contenuto invasivo. L’elevato numero di interventi di chirurgia ortopedica e maxillo-facciale ha notevolmente incrementato l’interesse verso nuovi materiali utilizzabili come sostituti ossei per far fronte alle numerose patologie che determinano la necessità di reintegrare il tessuto naturale. I tessuti duri quali osso e dente presentano una struttura composita, costituita fondamentalmente da una matrice organica (fibre di collagene), e da un rinforzo ceramico (cristalli di apatite) organizzati in maniera complessa, in modo da avere una struttura altamente specializzata con una mirata anisotropia di proprietà meccaniche. Le patologie connesse con la perdita o degenerazione del tessuto osseo sono numerose, dalle più comuni, legate al fattore età, come osteoporosi, artrosi ossea, artriti etc., alle più gravi come i sarcomi e le cisti ossee. Soprattutto quando ci riferiamo a patologie particolarmente gravi quali gli osteosarcomi è, infatti, indispensabile intervenire chirurgicamente per asportare la massa tumorale. Ad interventi cosi radicali, si associano, molto spesso, problematiche rilevanti, tra le quali spicca per importanza, la necessità di riempire le cavità prodotte dall’intervento e di associare una terapia farmacologica loco-regionale. In entrambi i casi è necessario provvedere alla sua reintegrazione con materiali di sintesi o impianti autologhi. La caratteristica fondamentale, insieme alla biocompatibilità, per un materiale utilizzabile come sostituto osseo è la possibilità di poter rimanere a contatto con il tessuto naturale per un tempo ben determinato e poter svolgere la funzione per la quale è stato finalizzato, senza la necessità di dover intervenire chirurgicamente per la rimozione dello stesso. Accanto a ciò, la crescente diffusione della tecnica artroscopica, ha fatto sì che crescesse l’interesse nella ricerca di materiali iniettabili in modo da, lì dove è possibile, eliminare la necessità anche del primo intervento chirurgico. Attualmente il più diffuso materiale iniettabile utilizzato in chirurgia ortopedica è il PMMA che però, sviluppando alte quantità di calore all’atto della sua applicazione, può determinare fenomeni di necrosi dei tessuti con cui viene a contatto. Per questo è necessario che i materiali iniettabili siano l’oggetto di ulteriori studi e ricerche affinché possano adempiere ai requisiti caratteristici dei sostituti ossei. La biocompatibilità, come già accennato, è la caratteristica fondamentale per questi materiali, nel senso che essi non devono indurre una risposta infiammatoria, nè possedere un’eccessiva immunogenicità né citotossicità e anche i prodotti della loro, anche se parziale, degradazione devono possedere le medesime caratteristiche. Altra caratteristica fondamentale è la capacità di questi materiali di stimolare la ricrescita del tessuto osseo fornendo un valido supporto per l’ancoraggio e la crescita cellulare per una completa osteointegrazione. In odontoiatria conservativa oggetto della presente ricerca, differenti materiali sono stati proposti per i restauri di elementi dentari. Tuttavia i numerosi requisiti richiesti ai materiali stessi e le problematiche connesse al loro utilizzo (biocompatibilità, resistenza a corrosione e ad usura, proprietà meccaniche, resistenza alla colonizzazione batterica, tempo di indurimento ottimale, adesività alle strutture dentali, radioopacità, buona stabilità cromatica, non tossicità per l’ambiente

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di lavoro, facilità di smaltimenti) non sono completamente soddisfatte da nessuno dei materiali attualmente disponibili. Esso si articola in n. 3 Azioni, volte a validare, ciascuna in uno specifico settore, le capacità di integrazione tra attività di ricerca ed attività produttiva, e le capacità di generare nuova tecnologia e nuova impresa. I settori produttivi cui fanno riferimento l’insieme delle attività di questo Work Package vanno principalmente rivolti all’industria biomedica che in Campania è caratterizzata da piccole e medie imprese di tipo principalmente commerciale ma con elevato interesse allo sviluppo di nuovi prodotti. Tale interesse è anche manifestato da una serie di imprese nazionali che hanno un consolidato rapporto con alcuni SA di tale WP. Un altro aspetto da considerare consiste nell’utilizzo di materiali innovativi (funzionalizzati, biodegradabili, riciclabili) che portino un elevato contributo sull’impatto ambientale e sulla qualità della vita. Descrizione ed Obiettivi del Workpackage : L’obiettivo fondamentale di tale progetto dimostratore consiste nell’evidenziare e rendere disponibile le competenze interdisciplinari dei ricercatori afferenti a tale progetto per la realizzazione di elementi costituenti prodotti di elevato interesse regionale, nazionale ed internazionale. I prodotti esaminati riguardano il comparto industriale biomedico nel settore ortopedico, maxillo-facciale ed odontoiatrico)

Tra le caratteristiche fisiche, quando ci riferiamo ai tessuti mineralizzati, di particolare importanza sono le proprietà meccaniche del materiale che devono essere più simili possibile a quelle dell’osso naturale, per fornire un valido supporto durante il periodo di degenza e consentendo, successivamente, un graduale trasferimento delle sollecitazioni al tessuto naturale, favorendone così la ricrescita. Pertanto è essenziale per la loro efficacia, la formazione di un’interfaccia stabile, dal punto di vista meccanico, attraverso la completa fusione tra la superficie stessa del materiale impiantato ed il tessuto osseo naturale evitando così la formazione di tessuto fibroso all’interfaccia. Una soluzione interessante è associare una matrice organica ed un rinforzo ceramico, riproducendo, così i costituenti fondamentali dell’osso. I materiali che possono essere utilizzati per tale scopo sono idrogeli rinforzati con particelle a base di fosforo e calcio. La caratteristica, forse la più interessante, di questo composito, oltre alla bassa temperatura di lavorazione, è la consistenza fluida che esso possiede all’atto della sua preparazione, che ne consente l’applicazione direttamente vicino all’osso nativo, riempiendo perfettamente la cavità senza bisogno di conoscere in anticipo la sua forma e dimensione. Per la realizzazione di sostituti biodegradabili con geometria pre-definita come ad esempio per la realizzazione di segmenti ossei ( come ad es. metatarso, o protesi per osteosintesi) diventa necessario l’utilizzo di polimeri biodegradabili rinforzati con idrossiapatite. I materiali descritti presentano proprietà chimico-fisiche tali da poter essere utilizzati non soltanto come sostituti di tipo strutturale ma anche come sistemi che siano veicolanti di farmaci. Infatti, sia gli idrogeli che i polimeri biodegradabili possono essere caricati con farmaci (es.: antibiotici, fattori di crescita, etc.) che possono essere rilasciati nell’ambiente circostante mediante cinetiche di rilascio predeterminate. Da qui si evince l’importanza di tali strutture in settori come quello reumatologico e l’oncologia dove si associano problematiche rilevanti, tra le quali spicca per importanza la necessità di riempire le cavità e di associare una terapia loco-regionale in quanto la terapia sistemica presenta notevoli effetti collaterali. Un altro aspetto fondamentale ed estremamente innovativo consiste nella ricostruzione dei tessuti ossei mediante la tecnica dell’ingegneria dei tessuti. L'ingegneria dei tessuti rappresenta una nuova frontiera della moderna biotecnologia sviluppatasi dall'integrazione delle conoscenze provenienti dalle diverse discipline scientifiche: biologia molecolare e cellulare, scienza dei materiali, chirurgia ricostruttiva, etc. I biomateriali utilizzati per interfacciarsi con cellule sono di origine sia naturale che sintetica o ibridi. La progettazione di substrati ottimali per l'ingegneria dei tessuti rappresenta uno degli obiettivi

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fondamentale in questo campo. Il substrato ideale deve possedere diverse proprietà funzionali e strutturali. Dal punto di vista funzionale, il substrato deve avere la capacità di seguire e indurre la crescita delle cellule che migrano dal tessuto circostante o di quelle che si trovano sullo stesso substrato mediante adesione cellulare, proliferazione e differenziazione. Dal punto di vista strutturale essi devono possedere elevata porosità, area superficiale, resistenza e determinata struttura tridimensionale. Materiali biodegradabili porosi di origine naturale e sintetici, o sistemi misti, sono utilizzati come matrice per la rigenerazione della pelle, cartilagine, osso ed altri tessuti. La loro realizzazione è stata effettuata mediante diverse tecniche quali separazione di fase, rilascio di sali o zuccheri, tecnologie che interessano strutture a base di fibre. Pertanto, la scelta di materiali per la realizzazione di scaffolds per applicazioni in ingegneria dei tessuti prevede oltre ad un'analisi della biocompatibilità e dell'interazione cellulare, la definizione della tecnologia di preparazione ed uno studio delle proprietà chimico-fisiche. A tale scopo diventa fondamentale definire alcune caratteristiche chimico-fisiche dei materiali che andranno a costituire la struttura dello "scaffold", l’interazione cellulare e la relativa differenziazione.

L’ingegneria tissutale in ortopedia consente di creare tessuti completamente naturali mediante l’impiego di materiali biocompatibili, cellule e segnali induttivi. La scelta del tipo di cellula è fondamentale per lo sviluppo di un tessuto osseo che svolga adeguatamente, nel tempo, la peculiare funzione di sostegno, adattandosi anche ai segnali dell’ambiente. In odontoiatria conservativa, gli amalgami di mercurio, pur dotati di adeguate proprietà meccaniche e buona resistenza alla corrosione ed all’usura e largamente utilizzati per i restauri posteriori, vengono messi in discussione per la presenza del mercurio identificato da alcuni come un possibile rischio sia per il paziente sia, a causa della sua elevata volatilità, per l’operatore sanitario. Gli amalgami al gallio commercializzati in Australia e Giappone, pur possedendo buone proprietà meccaniche, mostrano scarsa resistenza alla corrosione e/o eccessivo aumento di volume durante la reazione di indurimento. Le resine composite a base di bis-GMA (costituite da una matrice polimerica con particelle inorganiche di natura ceramica o vetrosa che fungono da filler rinforzante), pur potendo essere considerate idonee per restauri di cavità di tipo III, IV e V, per chiusure di diastemi, per mascherare colorazioni indotte da tetracicline, presentano notevoli problemi nell’utilizzo per restauri di posteriori a causa della loro notevole usura da carico masticatorio e per l'infiltrazione marginale successiva alla contrazione da polimerizzazione, responsabile di processi patologici recidivi e nuovi. Inoltre tests clinici hanno dimostrato la loro tossicità sull’odontoblasto, da mettere in relazione con la presenza di monomero non polimerizzato e con i sistemi fotoinizianti presenti nella formulazione. Nelle ultime versioni di queste resine un rafforzamento delle proprietà è stato ottenuto utilizzando una grande quantità di riempitivo avente dimensioni micro- o nanometriche. Il filler usato è silice micronizzata ottenuta per plasma spray. Il suo basso indice di rifrazione la rende non particolarmente adatta dal punto di vista estetico, inoltre è scarsamente radioopaca.

I cementi vetro-ionomerici, ottenuti per reazione di acidi poliacrilici con vetri a base di fluoro-allumino-silicati, pur caratterizzati da alcune proprietà fisiche e chimiche (elevata biocompatibilità, cariostaticità per il rilascio di fluoro, buona adesività alle strutture calcificate del dente) molto interessanti per alcuni impieghi clinici (otturazioni anteriori, sottofondo di cavità, cementazione) sono sconsigliati per i restauri sottoposti a forte carico occlusale a causa della scarsa resistenza a trazione e ad usura. Questi inconvenienti hanno portato alla formulazione di cementi vetro-ionomerici con particelle vetrose sinterizzate con polvere d’argento (cermet) e successivamente all’incorporazione di componenti fotopolimerizzabili indurenti per esposizione alla luce ultravioletta oltre che per normale reazione acido-base. Ulteriore sviluppo è stato l’introduzione dei compomeri, ottenuti per mescolamento di resine composite e vetro-ionomeri opportunamente modificati, che mostrano però scarse caratteristiche superficiali e scarsa capacità adesiva nell’interfaccia materiale/parete della cavità dentale, con conseguente distacco dell'otturazione ed invasione batterica.

La metodica di produzione delle resine adesive con stabilità a lungo termine prevede l’utilizzo di monomeri come: MMA, HEMA, DMA, BMA, GMA, GA, MDP. A questi monomeri sono poi aggiunti l’attivatore e sostanze stabilizzatrici. Lo strato ibrido che si viene a formare fra il tessuto naturale e quello sintetico è responsabile della distribuzione degli sforzi meccanici che si trasmetteranno fra la ricostruzione sintetica ed il tessuto. Le zone di maggiore vulnerabilità sono i margini o eventuali difetti (porosità della resina). L’ottimizzazione è intesa in termini di resistenza adesiva e sigillo marginale. La ricostruzione completa del dente si avvale inoltre di ulteriori materiali compositi a matrice polimerica. Filler ceramici e fibre sono i rinforzi delle matrici. I primi sono utilizzati nel caso delle ricostruzioni che prevedono polimerizzazione in situ. Le resine composite sono i materiali che consentono di soddisfare l'esigenza estetica e funzionale dei restauri dentali. Un elevato grado di conversione e una bassa contrazione da polimerizzazione sono sempre gli obiettivi perseguiti, inoltre dimensioni ridotte dei filler consentono una buona lucidatura. Fibre di carbonio, di vetro e di Kevlar sono invece i rinforzi di manufatti (perni) il cui processo di sintesi è esterno al dente. Le tecnologie in tal caso sono meno vincolate: temperatura, forze meccaniche e sollecitazioni in generale sono utilizzate per realizzare il perno a matrice polimerica (epossidica o polieterimidica) che viene cementato nell’elemento dentario utilizzando i sistemi adesivi. Da quanto esposto, considerando anche l’ampiezza del mercato interessato, è facile comprendere il grande sviluppo della ricerca internazionale sulla formulazione di materiali da restauro sostitutivi degli amalgami di mercurio e sull’ottimizzazione di quelli esistenti (l’apporto di pubblicazioni USA-Europa è però di 3:1). Grosse multinazionali USA e Giapponesi (3M e GC) sono impegnate in programmi di ricerca in questo campo. In Europa, ed in particolare in Italia, operano medie e piccole imprese interessate alla commercializzazione di nuovi prodotti. Organizzazione, Metodologia e Tempistica Il workpackage ha un coordinatore ed è organizzato in 2 Azioni, ciascuna sotto la responsabilità di un Ricercatore. Le Azioni vengono svolte in parallelo tra loro, ad opera di Unità Operative (UO). La realizzazione delle Azioni all'interno delle UO spetta alle Strutture Operative (SO) ed afferenti, secondo lo schema seguente:

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Workpackage " Innovazione

nelle tecnologie dei biomateriali e ricostruzione

dei tessuti (Coordinatore:P.

Netti)

Azione n. 2 Metodiche innovative per lo

sviluppo di adesivi e compositi in odontoiatria

(Resp. S. Rengo)


Azione n. 1 Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei

(Resp. L. Ambrosio)

Unità Operativa n. 1. Ricercatori: 15

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Azioni/Unità Operative


Ricercatori

1. Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei

S. Iannace 1. ITMC-CNR 2. DIMP-UNINA 3. IRTEMP-CNR 4. IC-CNR 5. DBB-SUN

1. Ambrosio, Borzacchiello, Petrosino, Caracciuolo 2. Netti, Buri, Catauro, La Rotonda,Ruosi 3. Avella, Errico, Immirzi, Russo, Laurienzo, Raimo. 4. de Petrocellis. 5. Oliva, Barbarisi, D’Amato ,Guida, Ronca

2. Metodiche innovative per lo

sviluppo di adesivi e compositi in odontiatria

S. Rengo 5. DIMP-UNINA 6. ITMC-CNR 7. DBB-SUN

5. Rengo, Riccitiello, A.Valletta,, Ausiello, Simeone, Amato, Martina, Giardino, Materasso, Zarone, R. Valletta,Cigala

6. De Santis, Milella. 7. Giudice, Tartaro, Lampa,.

Le attività del progetto dimostratore che costituiscono le Azioni proposte sono riportate di seguito.

AZIONE 1. Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei Attività: Le metodologie seguite prevedono le seguenti attività:

1. Preparazione di sostituti compositi iniettabili a base di polimeri idrofilici (mesi 0-18), 2. Preparazione di sostituti non iniettabili a base di polimeri biodegradabili (mesi 0-18), 3. Caratterizzazione chimico-fisica e meccanica dei sostituti ossei (Proprietà termiche,

cinetiche di degradazione, proprietà di trasporto, proprietà dinamico-meccaniche) (mesi 12-24),

4. Definizione e validazione di tecniche per la determinazione della biocompatibilità in vitro e in vivo e interazione cellulare dei materiali preparati (mesi12-28),

5. Studio delle cinetiche di rilascio controllato di farmaci (mesi 6-28), 6. Definizione delle tecnologie di produzione (mesi 24-36). 7. Applicazione, validazione funzionale ed analisi dei rischi e delle complicanze nell’uomo di

biomateriali nell’ambito della chirurgia ortopedica, con particolare riguardo alle protesi, ai cementi ossei, ai biomateriali per osteosintesi ed anche a possibili strumenti terapeutici innovativi nel campo della ricostruzione tessutale e dei tessuti ingegnerizzati (mesi 28-36).

AZIONE 2. Metodiche innovative per lo sviluppo di adesivi e compositi in odontoiatria Attività: Le metodologie seguite prevedono le seguenti attività: 1. Valutazione delle proprietà chimico-fisiche e meccaniche delle resine da restauro (grado di

conversione, morfologia, prove a compressione e flessione) e relativa contrazione da polimerizzazione e dello stress residuo (mesi 0-18).

2. Valutazione dell’adesione delle resine da restauro al substrato dentinale (mesi 18-24), 3. Ottimizzazione delle tecniche di polimerizzazione di adesivi e compositi nelle ricostruzioni

MOD (mesio-occluso-distali) di premolari (mesi 18-36). 4. Definizione e validazione di tecniche per la determinazione della biocompatibilità in vitro e in

vivo e interazione cellulare dei materiali preparati (mesi12-28), 5. Progettazione e caratterizzazione di perni endocanalari (mesi 0-18),

6. Valutazione dell’adesione dei perni a substrati dentinali. Definizione delle tecnologie di produzione (mesi 18-36).

7. Applicazione, validazione funzionale ed analisi dei rischi e delle complicanze nell’uomo di biomateriali nell’ambito della chirurgia oro-maxillo-facciale, con particolare riguardo alle protesi, ai cementi ossei, ai biomateriali per osteosintesi ed anche a possibili strumenti terapeutici innovativi nel campo della ricostruzione tessutale e dei tessuti ingegnerizzati (mesi 28-36).

TEMPISTICA

d iREPORT ANNUALE REPORT FINALE

d iREPORT ANNUALE REPORT FINALE

REPORT ANNUALE REPORT FINALE

CRITERI PER LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI L’andamento dell’attività di ricerca di ciascuna Azione sarà monitorato attraverso dei Reports Annuali, che descriveranno le metodologie e le strumentazioni utilizzate nonché i risultati ottenuti per ciascuna attività.

Azione 1: Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei

Identificazione e realizzazione di procedure relative ai prodotti/processi per la realizzazione di sostituti ossei biocompatibili a base polimerica.

Azione 2. Metodiche innovative per lo sviluppo di adesivi ed compositi in

odontoiatria Identificazione e realizzazione di procedure relative ai prodotti/processi per la caratterizzazione di materiali compositi biocompatibili in odontoiatria.

Obiettivi al 36° mese

ID Nome i i à1 Workpackage

2 3 attività 1.1: Preparazione di sostituti iniettabili idrofilici 4 attività 1.2: Preparazione di sostituti non iniettabili biodegradabili5 attività 1.3: Caratterizzazione chimico-fisica e meccanica di sostituti ossei6 attività 1.4: Studio di cinetiche di rilascio controllato di farmaci7 attività 1.5: Definizione delle tecnologie di 8 9 10 11 attività 2.1: Propietà chimico-fisiche e meccaniche di resine12 attività 2.2: Valutazione della adesione resina-substrato dentinale13 attività 2.3: Ottimizzazione tecniche di polimerizzazione di adesivi e compositi14 attività 2.4: Progettazione di perni endocanalari 15 attività 2.5: Definizione delle tecnologie di 16 17 18 Attività 1.6/2.6 Biocompatibilità ed interazione cellulare 19 1.6/2.6a: Modelli cellulari 20 1.6/2.6b: Biocompatibilità e capacità osteoinduttiva di biomateriali21 1.6/2.6c Biocompatibilità su animali 22 1.6/2.6d. Applicazione e validazione clinica 23 24

Tri 4 Tri 1 Tri 2 Tri 3 Tri 4 Tri 1 Tri 2 Tri 3 Tri 4 Tri 1 Tri 2 Tri 3 Tri 4 Tri 1 Tri 22002 2003 2004 2005 2006

Azione 1: Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei

Azione 2: Metodiche innovative per lo sviluppo di adesivi e compositi in odontoiatria

Obiettivi al 18° mese

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L’esito finale del progetto potrà essere valutato sulla base dei seguenti parametri di controllo: Azione 1: Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei

Definizione dei prodotti/processi per la realizzazione di sostituti ossei biofunzionali e biocompatibili

Azione 2. Metodiche innovative per lo sviluppo di adesivi e compositi in odontoiatria

Definizione delle metodologie per la caratterizzazione e realizzazione di adesivi e compositi biocompatibili in odontoiatria conservativa.

Azione 3. Biocompatibilità ed interazione cellulare

Definizione delle metodiche di validazione delle interazioni cellulari con i materiali.

Benefici attesi In considerazione dell’ampio mercato attualmente esistente nel settore dei materiali polimerici e delle problematiche connesse con gli attuali sistemi, la ricaduta economica è strettamente legata ad una maggiore efficienza di riparazione e terapeutica con conseguente miglioramento della qualità della vita del paziente e riduzione delle spese di assistenza sanitaria. Relativamente alla problematica del precoce fallimento dei restauri dentari in generale, la ricaduta economica è strettamente legata ad una maggiore durabilità dei sistemi adesivi in odontoiatria conservatrice. L’innovazione tecnologica introdotta con lo sviluppo dei prodotti analizzati nel progetto dimostratore, determinerà una ricaduta economica ed occupazionale grazie ad un incremento della competitività del prodotto. Inoltre le ricadute tecnologiche della ricerca potranno essere più ampie investendo anche altri settori industriali. In definitiva si ritiene che i settori industriali presenti sul territorio che potranno trarre maggior vantaggio, diretto od indiretto, dallo sviluppo di tale progetto sono i seguenti:

• industria biomedica. • industria nel settore cosmetico-sanitario

La ricaduta occupazionale è prevista anche nel seguente settore industriale

• Industria chimica degli additivi per polimeri Organizzazione e Obiettivi delle Azioni AZIONE 1. Denominazione Unità Operativa 1: Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei.

Composizione dell’Unità Operativa Responsabile: Ing. Luigi Ambrosio

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Struttura Operativa n.1: Istituto per la Tecnologia dei Materiali Compositi-ITMC- CNR. -Ricercatori : - Luigi Ambrosio, Dirigente di Ricerca - Assunta Borzacchiello, Primo Ricercatore - Alfredo Petrosino, Ricercatore - Luisa Caracciuolo, Ricercatore Struttura Operativa n.2 : Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione, Università di Napoli “Federico II” - Ricercatori : - Paolo Antonio Netti, Ricercatore - Alberto Buri, Professore Ordinario - Michelina Catauro, Ricercatore - Maria I. La Rotonda, Professore Ordinario Struttura Operativa n. 3: Istituto di Ricerca e Tecnologia delle Materie Plastiche (CNR-IRTEMP) - Ricercatori : - M. Avella, Primo Ricercatore - M.E. Errico, Ricercatore - B. Immirzi, Ricercatore - R. Russo, Ricercatore - P. Laurienzo, Ricercatore - M. Raimo, Ricercatore Struttura Operativa n. 4.: Istituto di Cibernetica (CNR-IC) - Ricercatori : - Luciano de Petrocellis, Primo Ricercatore Struttura Operativa n. 5 Dipartimento di Biochimica e Biofisica “F. Cedrangolo” Facoltà di Medicina e Chirurgia - Seconda Università di Napoli Ricercatori : Nome Cognome Qualifica

o Adriana Oliva Professore Ordinario o Alfonso Barbarisi Professore Ordinario o Salvatore D’Amato Ricercatore o Giuseppe Guida Professore Ordinario o Dante Ronca Professore Associato

Obiettivi dell’Azione dimostrativa Tale azione si propone di ottimizzare nuove strutture con prestazioni vicine a quelle dell’osso naturale. I materiali che possono essere utilizzati per tale scopo sono idrogeli (PVA, collagene, etc.) rinforzati con particelle a base di fosforo e calcio. La caratteristica, forse la più interessante, di questo composito oltre alla bassa temperatura di lavorazione, è la consistenza fluida che esso possiede all’atto della sua preparazione, che ne consente l’applicazione direttamente vicino all’osso nativo, riempiendo perfettamente la cavità senza evidenti fenomeni di ritiro. Inoltre l’ottimizzazione del riempitivo verrà anche mediante analisi di immagine del sito interessato. Per la realizzazione di sostituti biodegradabili con geometria pre-definita come ad esempio per la realizzazione di segmenti ossei (come ad es. metatarso, o protesi per osteosintesi) diventa necessario l’impiego di polimeri biodegradabili (PLLA, PCL, etc) rinforzati con idrossiapatite. Questi materiali,oltre ad avere i requisiti chimico fisici idonei devono non essere citotossici e quindi

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biocompatibili; pertanto saranno necessari lo sviluppo di tecniche sperimentali per la determinazioni delle caratteristiche di biocompatibilità. I materiali descritti presentano proprietà chimico-fisiche tali da poter essere utilizzati non soltanto come sostituti di tipo strutturale ma anche come substrati per l’ingegneria dei tessuti, e come sistemi che siano veicolanti di farmaci. Infatti, sia gli idrogeli che i polimeri biodegradabili possono essere caricati con farmaci (es.: antibiotici, fattori di crescita, etc.) che possono essere rilasciati nell’ambiente circostante mediante cinetiche di rilascio predeterminate. Da qui si evince l’importanza di tali strutture in settori come quello reumatologico e oncologico dove si associano problematiche rilevanti, tra le quali spicca per importanza la necessità di riempire le cavità e di associare una terapia loco-regionale in quanto la terapia sistemica presenta notevoli effetti collaterali. AZIONE 2. Denominazione Unità Operativa 2: Metodiche innovative per lo sviluppo di adesivi e compositi in odontoiatria. Composizione dell’Unita’ Operativa Responsabile: Prof. Sandro Rengo Struttura Operativa n..1: Dipartimento di Ingegneria dei Materiali e della Produzione, Università di Napoli “Federico II” Ricercatori : - Sandro Rengo, Professore Ordinario - Francesco Riccitiello, Ricercatore Confermato - Alessandra Valletta, Ricercatore Confermato - Pietro Ausiello, Ricercatore Confermato - Michele Simeone, Ricercatore Confermato - Massimo Amato, Ricercatore Confermato - Roberto Martina, Professore Ordinario - Costantino Giardino, Professore Ordinario - Sergio Materasso, Professore Ordinario - Fernando Zarone, Professore Associato - Ambra Michelotti, Professore Associato

Struttura Operativa n.2: Istituto per la Tecnologia dei Materiali Compositi-CNR Ricercatori : - Roberto De Santis, Ricercatore - Evelina Milella, Tecnologo Struttura Operativa n. 3 Dipartimento di Biochimica e Biofisica “F. Cedrangolo” Facoltà di Medicina e Chirurgia - Seconda Università di Napoli Ricercatori : Nome Cognome Qualifica

o Mario Giudice Professore Ordinario o Giampaolo Tartaro Professore Associato o Enrico Lampa Professore Ordinario

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Obiettivi dell’Azione dimostrativa Definizione di metodologie di preparazione di resine polimeriche adesive ad elevato grado di conversione a base di bis-GMA, volte all’ottimizzazione del processo di condizionamento del substrato dentinale e del processo di polimerizzazione in funzione della stabilità dell’interfaccia tessuto-resina. La contrazione da polimerizzazione è strettamente legata alla cinetica del processo. Per questo motivo sono state sviluppate diverse tecniche che, utilizzando onde elettromagnetiche prodotte da lampade e semiconduttori, permettono di controllare il processo di reticolazione tridimensionale della resina. Prove sperimentali in vitro su sistemi substrati ingegnerizzati e su premolari, ricostruiti secondo cavità standardizzate MOD (mesio-occluso-distale), sono eseguite applicando carichi dinamici (fatica) e simulando cicli masticatori in ambiente condizionato. Il “gap” che si viene a creare fra i substrati biologici e i materiali, legato alla contrazione volumetrica durante la polimerizzazione, nelle cavità MOD è maggiore in corrispondenza della base del restauro (piano cervicale) specialmente se i margini sono localizzati nella dentina o nel cemento radicolare. Inoltre si intendono progettare e caratterizzare perni endodontici in materiale composito con proprietà ottimali in termini di rigidità, resistenza, interazione con dentina e cemento e biofunzionalità. Questi materiali,oltre ad avere i requisiti chimico fisici idonei devono non essere citotossici e quindi biocompatibili; pertanto saranno necessari lo sviluppo di tecniche sperimentali per la determinazioni delle caratteristiche di biocompatibilità. Il settore industriale di riferimento è quello delle industrie biomedicali che producono adesivi per tessuti duri e perni endodontici.

Tabelle Finanziarie riassuntive

S.O Denominazione attrezzatura costo (Ke) cnr-itmc rheo vision (reometro rotazionale) 75 cnr-irtemp miniestrusore bivite 100 itmc scanner 3d 85 itmc impianto di liquid modeling sensorizzato 155 dimp microtomografo skyscan-1072 235 dimp stampante per ogetti solidi 100 IIUni-dimpc environmental scanning electron microscopy 375

S.O costo (Ke) Personale spese generaliTotale cnr-itmc 315 160 97 573 cnr-irtemp 100 51 31 182 FII-dimp 335 171 103 609 IIUni-dimpc 375 192 115 682 Totale 1125 574 346 2046

Work Package 3

Coordinatore: Prof. Ruggero Vaglio Descrizione generale L’industria elettronica, alla quale questo Work Package si rivolge, è fortemente caratterizzata da ritmi di produzione sempre più elevati e da uno sviluppo di conoscenze e competenze d’altissimo livello ed in continua competizione a livello mondiale. In questo settore industriale, si possono individuare due tipologie di prodotto: - Prodotti largamente innovativi dal punto di vista anche concettuale, a livello d’integrazione più modesto, con investimenti industriali più limitati e, quindi, più accessibili alle PMI. Tali prodotti si basano su materiali alternativi e/o dispositivi di nuova concezione, le cui proprietà, diverse da quelle dei classici dispositivi al silicio monocristallino, consentono di coprire una vasta gamma d’applicazioni, con ampie aree di mercato occupabili anche dalle imprese nazionali e che possono giustificare nuovi investimenti produttivi in Campania. - Dispositivi elettronici sempre più raffinati, ad alta integrazione di scala (VLSI), con investimenti dell’ordine dei miliardi di dollari ed un mercato mondiale nelle mani di pochissime multinazionali (fra le quali, quarta nel mondo, la STMicroelectronics). In questo contesto è possibile individuare i campi d’intervento dove la ricerca pubblica campana trova una proficua interazione colle imprese ai fini di un miglioramento di prodotto e/o processo e con lo scopo o di rendere maggiormente competitive le industrie già operanti nel territorio o di attrarre nuove imprese ed indurre nuovi investimenti, con ricadute positive a livello occupazionale. Per la prima tipologia di prodotti, si punta a coinvolgere le migliori risorse scientifiche e le facilities tecnologiche disponibili, opportunamente potenziate, per l’individuazione e la realizzazione di prototipi, prodotti e tecnologie che possano essere trasferite anche alle piccole e medie industrie operanti nel settore (industrie di misura e testing, di produzione di sensori e dispositivi per controllo e diagnostica, industrie di packaging di componenti e moduli elettronici ecc..). Per quel che riguarda la seconda tipologia, si mira, considerata la presenza in Regione di realtà significative e di grosso rilievo nazionale, come STMicroelectronics e il Gruppo IPM, a giocare un ruolo essenziale nello sviluppo di tecniche di caratterizzazione avanzata di processo e/o di prodotto e nella diagnostica non intrusiva del “chip on wafer”. Il Work Package è, quindi, legato in maniera puntuale alle specifiche esigenze imprenditoriali presenti a livello regionale, pensando da una parte alla realizzazione di prototipi da trasferire agli operatori del mercato e, dall’altra, nell’individuare, definire e consolidare metodologie di diagnostica di diretto interesse industriale. Si intende quindi rendere disponibili per l’industria elettronica l’esperienza maturata nel campo della ricerca nel campo della sintesi di materiali innovativi, delle micro e nano tecnologie della realizzazione di dispositivi e della diagnostica innovativa, attraverso una strategia integrata che potra’ essere testata nello sviluppo dimostrativo di un ristretto numero di prototipi di dispositivi di diretta trasferibilita’ . Metodologia : E’ necessario rendere disponibili per l’utilizzazione industriale i risultati delle varie competenze scientifiche disponibili e sostenere la ingegnerizzazione dei prodotti innovativi proposti; in questo contesto, risulteranno particolarmente significativi gli sforzi tecnico-scientifici nei seguenti ambiti:

“Dispositivi innovativi per l’industria elettronica”

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• sviluppo e sperimentazione di materiali innovativi, in particolare per nano e microsistemi • sviluppo e sperimentazione di tecnologie avanzate per la realizzazione di sensori e

componenti innovativi; • sviluppo e sperimentazione di tecniche e metodiche per il testing non distruttivo e la

valutazione delle prestazioni di componenti, apparati e sistemi; • sviluppo e sperimentazione di nuove metodologie per l’integrazione di componenti ottici ed

optoelettronici con i sistemi elettronici per la realizzazione di sensori, microsistemi ed apparati innovativi.

• predizione degli impatti tecnici ed economici delle scelte di investimento nel settore; L'obiettivo primario e’ quello di integrare le competenze, sparse nella Regione, in un Centro di Competenza operativo e capace di dialogare con l'industria. L’esistenza di un tale Centro potrà inoltre favorire ulteriormente i processi di insediamento nella Regione, già verificatisi negli ultimi anni, di Industrie operanti in campo nazionale e multinazionale, le quali vedono come un significativo valore aggiunto la presenza di un centro di ricerca e alta formazione nel settore dell’elettronica delle telecomunicazioni. Attrezzature Il Work Package e’ caratterizzato dal consistente potenziamento della capacita’ di ricerca orientata al trasferimento tecnologico di Enti di ricerca operanti in Campania nel settore della dispositivistica elettronica e delle nano e micro tecnologie. Sono infatti previsti quasi esclusivamente investimenti di rilievo finalizzati all’aquisizione di alcune attrezzature uniche nel panorama nazionale del settore e competitive sui piu’ alti standard internazionali . In particolare verranno acquisite : Sistema di deposizione di materiali per Ablazione Laser ( INFM) Sistema di Electron Beam Lithography a risoluzione nanometrica (CNR-IC) Sistema di microlavorazioni e testing con fascio ionico (FIB) (ENEA) Sistema di contactless testing (basato su 85124° Pulsed System) (Universita’ di Napoli Federico II) Benefici attesi Le Azioni previste nel Work Package si collocano in segmenti molto vivaci sia per l’intera comunità internazionale della ricerca, che in particolare per l’industria campana. Le industrie di Elettronica e di Telecomunicazioni presenti nella Regione Campania, come la IPM, l’Alenia, ELES, Alenia , EEMS, etc che hanno già stretti rapporti di collaborazione con i gruppi di ricerca coinvolti in questo WP, ed hanno dichiarato il loro interesse allo sviluppo delle azioni proposte.

Inoltre una importante industria internazionale, come la STMicroelectronics, ha di recente installato un centro di progettazione di grosse dimensioni nell’area napoletana, attratta dalle capacità di ricerca e di formazione avanzata dimostrate dai ricercatori in questa area. Altre industrie multinazionali, come l’IR, stanno seguendo il loro esempio. Ciò dimostra come le attività connesse a questo WP, e la rete di ricerca così creata, rappresentino un forte incentivo all’insediamento in Campania di strutture produttive da parte di imprese operanti nel settore high-tech, con la prospettiva di significative ricadute in termini occupazionali.

Organizzazione Il Work Package e’ organizzato in moduli di lavoro in serie/parallelo: 1 Studio e realizzazione di materiali funzionali innovativi per dispositivi e sistemi elettronici, 2 Tecnologie di materiali e di processo per la realizzazione di nuovi dispositivi elettronici, 3 Realizzazione di sensori per applicazioni specifiche, 4 Integrazione dei sensori con le apparecchiature di elaborazione per il controllo e la diagnostica, 5 Testing dei sensori, dispositivi e sistemi, 6 Realizzazione della strumentazione per la diagnostica e la caratterizzazione,

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7 Verifica delle prestazioni dei nuovi dispositivi e sistemi obiettivo del progetto dimostratore 8 Messa a punto di procedure per il trasferimento tecnologico delle competenze a favore delle

aziende e per il loro sostegno tecnico-scientifico. 9 Direzione–gestione–verifica–controllo del processo di avanzamento del progetto dimostratore,

e delle integrazioni tra le diverse azioni del progetto. Tali moduli vengono organizzati in "Azioni" come segue : Azione 1 : Sintesi di materiali innovativi (Resp. F. Miletto, INFM ) Azione 2 : Progettazione e realizzazione di dispositivi (Resp. G. Di Francia, ENEA-MAT ) Azione 3 : Caratterizzazione e testing di dispositivi e circuiti (Resp. P. Spirito, UniNa) Le tre Azioni Dimostrative verranno sviluppate dalle corrispondenti Unità Operative, composte come segue : Unita’ Operativa 1 : Resp. Fabio Miletto Granozio (INFM) Soggetto Attuatore n. 1: INFM – SGD Campania Antonio Barone P.O. Fabio Miletto Granozio Ric. INFM Umberto Bernini P.A. Canio Noce P.A. Giovanni Carapella Ric. INFM Matteo Salvato Tecn. Laur. Vittorio Cataudella P.A. Umberto Scotti Di Uccio P.A. Giulio De Filippis Ric. INFM Arturo Tagliacozzo P.A. Filomena Lombardi Ric. INFM Ruggero Vaglio P.O. Luigi Maritato P.A. Antonio Vecchione Ric. INFM Xuang Wang Ric. INFM Francesco Ventriglia Ric. Univ.

Soggetto Attuatore n. 2: CNR-ITMC Eugenio Amendola Ric. Gianfranco Carotenuto Ric.

Soggetto Attuatore n. 3: UniNA –Dipartimento di Chimica Ugo Caruso Ric. Augusto Sirigu P.O. Roberto Centore Ric. Angela Tuzi P.A. Antonio Roviello P.O.

Unita’ Operativa 2 Responsabile Girolamo Di Francia ENEA – MAT Soggetto Attuatore n. 1: ENEA – MAT Girolamo Di Francia Ric. Fulvia Villani Ric. Antonio Imparato Ric. Ivana Nasti Tecnico Vera La Ferrara Ric. Paolo Di Lorenzo Tecnico Carla Minarini Ric. Antonio Citarella Tecnico Tiziana Polichetti Ric. Oronzo Calò Tecnico Luigi Quercia Ric. Tommaso Fasolino Tecnico Alfredo Rubino Ric. Ezio Terzini I° Ric.

Soggetto Attuatore n. 2: C.N.R. -Istituto di Cibernetica “E. Caianiello”

Carlo Camerlingo Ric. IC Roberto Monaco Ric. IC Antonio Calabrese Ric. IC Pasquale Mormile Ric. IC

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Giuseppe Coppola Ric. IRECE Giuseppe Nolfe I Ric. IC Giuseppe Delle Cave Ric. IC Berardo Ruggiero Ric. IC Luciano De Petrocellis I Ric. IC Maurizio Russo Dir. Di Ricerca IC Carmine Granata Ric. IC Luigi Sirleto Ric. IRECE Mario Iodice Ric. IRECE

Soggetto Attuatore n. 3: UniNA - Dipartimento di Scienze Fisiche Giuseppe Iadonisi P.O. Domenico Ninno P.A. Gaetano Corso T. L. DBBM M. Fiammetta Romano Ric. DBBM Annalisa Lamberti Ass. DBBM M. Rosaria Ruocco Ric. DBBM

DBBM : Dipartimento di Biochimica e Biotecnologie Molecolari Soggetto Attuatore n. 4: UniSN – Dipartimento di Ingegneria Innocenzo M. Pinto P.O. Giovanni Filatrella Ric. Univ. Stefania Petracca P.A. Paola Romano Ric. Univ Vincenzo Pierro P.A.

Soggetto Attuatore n. 5: SUN - Dipartimento di Ingegneria dell’Inform Unita’ Operativa Paolo Silvestrini P.O. Luigi Zeni P.A.

Soggetto Attuatore n. 6: INFM – SGD Campania Antonello Androne P.A. Adele Ruosi Ric. Univ. Giovanni Costabile P.O. Francesco Tafuri P.A. Bruno Preziosi P.O. Vincenzo Marigliano P.O.

Soggetto Attuatore n. 7: UniSA-Dip. Informazione ed Ingegneria Elettrica Salvatore Bellone P.O. Salvatore De Pasquale P.A. Heinrich-Christoph Neitzert

P.A. Antonio Di Bartolomeo Ric.

Nicola Antonio Lamberti P.A. Michele Guida Ric. Annamaria Cucolo P.O. Bonaventura Savo Ric. Joseph Quartieri P.O. Domenico Vicinanza Ric. Fusco Girard Mario P.A. Fabrizio Bobba Ric. Sandro Pace P.O. Massimiliano Polichetti Ric. Univ.

Unita’ Operativa 3 Resp. Paolo Spirito, Univ. Napoli “Federico II” Soggetto Attuatore n. 1: UniNA-Dipartimento di Ingegneria Elettronica e Telecomunicazioni (DIET) Giovanni Breglio P.A. Nunzia Sanseverino Ric. Antonio Caruso P.O. Paolo Spirito P.O. Santolo Daliento Ric. Antonio Strollo P.O. Massimo D’Apuzzo P.O. Gianfranco Vitale P.O. Andrea Irace Ric. Giovanni Lupò P.O. Antonio Langella P.O. Giovanni Miano P.O. Angelo Luciano P.A. Carlo Petrarca Ric. Ettore Napoli Ric. Claudio Serpico Ric. Niccolò Rinaldi P.A.

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Soggetto Attuatore n. 2: UniNA –Dipartimento di Scienze Fisiche Giancarlo Abbate P.O. Pasqualino Maddalena P.A. Giuseppina Ambrosone Ric. Enrico Santamato P.O. Ubaldo Coscia Ric.

\ Obiettivi , Milestones e criteri di valutazione Azione 1 : Sintesi di materiali innovativi Obiettivi dell’Azione dimostrativa : L’azione e’ rivolta alla crescita e caratterizzazione (strutturale e morfologica) di film mono e multistrati di materiali di interesse per l’industria microelettronica e le TLC, e fortemente innovativi rispetto a quelli utilizzati nei dispositivi attualmente in produzione. I campioni saranno prodotti saranno di elevatissima qualità, e saranno ampiamente caratterizzati dal punto di vista delle proprietà strutturali, morfologiche, chimiche, elettroniche ed ottiche. Le classi di materiali innovativi sui ai quali sarà rivolta l’attività di trasferimento tecnologico nell’ambito di questa azione, sono i seguenti :

Film sottili di ossidi di metalli di transizione, tipicamente a struttura perosvkitica, dotati di particolari proprietà superconduttive, magnetiche e dielettriche. Questi saranno prodotti sotto forma di film e multistrati epitassiali di elevatissima qualità cristallografica, e destinati ad applicazioni di "oxide electronics" (p es., nuovi materiali per la barriera di gate e per il channel di dispositivi ad effetto di campo), all’elettronica e sensoristica superconduttiva, alla realizzazione di filtri superconduttori per applicazioni nelle TLC. Verranno inoltre depositati film sottili ibridi costituiti da strati alternati di ammine e da blocchi di perovskite. - Materiali organici conduttivi di interesse per la dispositivistica elettronica. L'attenzione sarà focalizzata sulle molecole di polithiophene e su quelle di pentacene che presentano un elevata mobilità dei portatori. Inoltre, verranno analizzate le proprietà di cluster metallici passivati superficialmente con materiali organici o inglobati in matrici polimeriche. In particolare, verranno investigate le proprietà elettriche di cluster di piombo inglobati in matrici polimeriche e eventualmente verranno analizzate le proprietà di cluster di Au o Ag passivati con molecole di tioli. Milestones : obiettivi intermedi (a 18 mesi): - Operativita’ dell’apparato di deposizione per ablazione laser con controllo atomico della crescita. - Realizzazione di multistrutture epitassiali con controllo di crescita dei singoli strati atomici.

Realizzazione di campioni ottimizzati per l’Azione 2 Sintesi di polimeri conduttori con elevata mobilita’ di portatori Sintesi di cluster metallici passivati superficilamente con materiali organici o inglobati in matrici

polimeriche. obiettivi finali (a 36 mesi):

Operatività completa dell’apparato di deposizione e caratterizzazione, con implementazione di tecniche diagnostiche per il monitoraggio “in situ” della crescita e per l’analisi delle superfici. Realizzazione di campioni per l’Azione 2: film superconduttori per la realizzaione filtri innovativi per telecomunicazioni e di SQUIDs di caratteristiche avanzate Progettazione e realizzazione di multistrati epitassiali per dispositivi ad effetto di campo e/o a controllo di spin. Dimostrazione di effetto di campo significativo in polimeri conduttori e cluster metallici

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Sintesi del materiale policristallino ottimale per la realizzazione di TFETs su polimero. Fabbricazione di silicio poroso con proprietà ottiche ideali per la fabbricazione di arrays di sensori.

Azione 2 : Progettazione e realizzazione di dispositivi Obiettivi dell’Azione dimostrativa : In questa azione verranno sviluppati dispositivi innovativi ad alta risoluzione ed integrazione, largamente basati sui materiali preparati nell’Azione 1. In particolare verranno sviluppati sensori SQUID per strumentazione biomedicale ed per analisi non invasive di materiali basati su superconduttori ad alta e a bassa Tc, nonche’ filtri rf ed antenne basati su superconduttori ad alta Tc e smart-coatings per telecomunicazioni. Saranno inoltre progettati e realizzati, transistori a film sottile con i quali saranno progettati e realizzati semplici circuiti analogici e/o digitali nonchè strutture ibride semiconduttore/organico/metallico (o superconduttore) quali TFET. Saranno progettati e realizzati inoltre silicon array per DNA. La realizzazione sarà eseguita per via fotolitografica oppure per mask-evaporation a partire da substrati di silicio di uso elettronico. Il processo sarà completato con la realizzazione del trasduttore emettitore per via chimica e/o elettrochimica. Milestones : obiettivi intermedi (a 18 mesi): - Operatività del sistema di Electron Beam Lithography a risoluzione nanometrica - Capacità di operare per scrittura diretta su substrati commerciali con risoluzione minore di 0.5 micron. - Operativita’ del sistema di microlavorazioni e testing con fascio ionico (FIB) - Individuazione parametri di deposizione ed irraggiamento di film di silicio amorfo

Individuazione del processo chimico e/o elettrochimico per la produzione di silicio poroso. obiettivi finali (a 36 mesi): - Messa a punto dei processi per la definizione geometrica di film sottili con risoluzione minore di 0.2 micron; dimostratori relativi. - Disponibilità dei protocolli di fabbricazione di circuiti integrati, contenenti componenti sia attivi che passivi di dimensioni submicroniche. - Realizzazione di magnetometri SQUID ad alta e bassa temperatura critica per impieghi in ambiente non schermato - Realizzazione di filtri superconduttori innovativi per telefonia cellulare ed altre applicazioni - Realizzazione di dispositivi planari ad effetto di campo basati su polimeri conduttori, cluster

metallici o sistemi ibridi organico-inorganico - Fabbricazione di transistori a film sottile con tecnologia innovativa. - Messa a punto e realizzazione di silicon array Azione 3. Caratterizzazione e testing di dispositivi e circuiti Obiettivi dell’Azione dimostrativa In questa azione verranno testati e caratterizzati i dispositivi ed i prototipi sviluppati nelle Azione 1 e 2., sviluppando tecniche e metodologie di misure adeguate. La parte piu’ innovativa dell’azione prevede la realizzazione di un prototipo di apparato per il testing di circuiti e dispositivi, anche in condizioni criogeniche. Tale apparato permettera’ il testing “on wafer” di dispositivi e circuiti ultraveloci con una tecnica di sampling elettro-ottico assolutamente non invasiva (senza contatti elettrici), e la misura del comportamento dinamico ad elevata banda, cioè fino a frequenze >> 10 GHz, non testabili con i sistemi attualmente utilizzati. La

presenza di questo strumentazione innovativa, oltre ad essere di grande interesse per le industrie produttrici di dispositivi e circuiti commerciali a RF, permetterà il test di dinamiche ultraveloci (dell'ordine del ps) in giunzioni e dispositivi Josephson ad alta e bassa Tc, e negli altri dispositivi innovativi sviluppati nelle azioni 1 e 2. A questa tecnica, saranno associate numerose altre attività di caratterizzazione e testing tradizionali (a contatto, induttive, etc.) , in tutto il range di frequenze da DC a RF, anche in condizioni criogeniche ed in funzione del campo magnetico applicato. Milestones :

obiettivi intermedi (a 18 mesi): - messa a punto della strumentazione e della metodica per il testing dei dispositivi prodotti

nell’Azione 2 - realizzazione e caratterizzazione delle sonde elettroottiche e del sistema di controllo per il

sistema di testing veloce non invasivo - messa a punto catena elettronica per la traduzione del segnale delle sonde obiettivi finali (a 36 mesi): - test dei dispositivi realizzati nell’Azione 2 - corretta risoluzione spaziale del sistema di testing veloce non invasivo - determinazione della banda di frequenza massima.

Criteri per la valutazione del raggiungimento degli obiettivi : Il monitoraggio avverrà attraverso la presentazione di report periodici ed attraverso la realizzazione di specifici deliverables in corrispondenza della tempistica definita per le singole Azioni. Le specifiche caratteristiche tecniche da raggiungere per i dispositivi proposti risultano definiti in relazione allo stato dell’erte internazionale nel settore specifico. Gli obiettivi del Work Package prevedono la realizzazione di dimostratori e prototipi e permetteranno di valutare il grado di trasferibilità dei risultati ottenuti alle aziende del settore che hanno dimostrato il loro interesse agli obiettivi identificati. Per le diverse azioni sono previsti inoltre milestones intermedie che permettono di valutare il progresso delle attività attraverso i check-point definiti.

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INFM-SGD Campania

ENEA-MAT

CNR-ITMC

UniNa - Dip. Chimica

Azione n.1Sintesi di materiali innovativi

Resp. F. Miletto Granozio

CNR-IC

ENEA-MAT

UniSN Dip. Ingegneria

SUN - Dip. Ing. Informazione.

INFM-SGD Campania

UniNa - Dip. Fisica

Azione n.2Progettazione e realizzazione di dispositivi

Resp. G.Di Francia

UniNA-Dip. Ing. Elettr. Telecom.

UniNA-Dip. Fisica

INFM-SGD Campania

Azione n.3 Caratterizzazione e testing di dispositivi e circuiti

Resp. P. Spirito

Work Package 3Dispositivi innovativi per l'industria elettronica

Coordinatore R. Vaglio

T r imestr i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12M ate ria liD isposit iv iT e st ing

I n c o n tr i R P 1 R S 1 R P 2 R S 2 R S 3 R S 4 R S 5 R S 6 R S 7 R S 8 R P 3

R e p o r ts S A 1 S A 2 S A 3 S A 4 S A 5 R F

Schema a blocchi del WP, delle azioni e dei partecipanti Schema temporale dell'attività delle diverse Strutture Operative, degli incontri e dei reports

UNISA-DIIE

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RP = Riunioni plenarie; partecipanti tutti. RP1: kick-off; RP2: coordinamento; RP3: consuntivo RS = Riunioni strategiche; partecipanti: coordinatore e responsabili di attività. RS1-RS8: monitoraggio dell’avanzamento del WP e del rispetto delle milestones. SA = Stati di avanzamento, elaborati dai partecipanti alle RS; SA1-SA5: relazioni tecniche relative alla messa a punto della strumentazione acquistata ed al conseguimento degli obiettivi intermedi. RF = Relazione consuntiva finale, con autovalutazione critica e confronto tra gli obiettivi ed i risultati ottenuti nell'ambito del WP3. Tabelle finanziarie riassuntive

S.O Denominazione Attrezzatura Costo (Ke) FII-DISF Ellissometro spettroscopico 180 FII-DISF OPG 125 FII-DISF Cluster Alpha 120 FII-DISF Spettrofotometro (FT-IR) con microscopia 90 FII-DIET 85124° Pulsed Modeling System 665 FII-DIET Sorgente laser per caratterizzazioni veloci 85 IIUNI-DII Criostato per caratterizzazioni a bassa temperatura 50

IIUNI-DII Apparato per microlavorazioni dirette via laser 90 UNISannio Box anecoico per scanner ORBIT AL5706 ed accessori 110

UNISannio Text fixtures criogeniche per analizzatore ettoriale Agilent 85107B

90

UNISannio Sistema di spettroscopia tunnel a punta di contatto 50

CNR-CIB Ultra High Resolution Electron Beam Lithography 610

ENEA-MAT Sistema di microlavorazioni e testing con fascio ionico (FIB) 700

INFM Apparato per la deposizione e caratterizzazione di film 1.200

Unisa-DIIE Litografia 170Unisa-DIIE Sistema di deposizione multitarget 130Totale 4.465

S.A. Attrezzature (Keuro)

Personale(Keuro)

Spese Generali (Keuro)

Totale

(KEuro) FII-DISF 515 214 129 858 FII-DIET 750 328 197 1275 IIUNI-DII 140 59 36 235 Unisa-DIIE 300 153 92 545

Uni-Sannio 250 56 34 340

CNR-CIB 610 307 183 1100

ENEA-MAT 700 250 150 1100

INFM 1200 625 375 2200

Totale 4465 1.992 1.196 7653

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Work Package 4

Analisi di fattibilità e trasferimento delle tecnologie per la modellazione e il controllo di una struttura aero-elasto-dinamica

Coordinatore: Prof. Carmine Golia

Seconda Università di Napoli

Premessa.

Il comportamento dell’ala di un velivolo è caratterizzato dalla complessa interazione tra fenomeni

dinamici (distribuzione delle masse), elastici (proprietà dei materiali) e aerodinamici (forme, assetti,

forze e momenti). In linea di massima ci si aspetta che le azioni aerodinamiche smorzino le

oscillazioni (naturali o forzate da raffiche) dell'ala. Al di sopra di determinate velocità ciò non

avviene e si verificano fenomeni aeroelastici molto indesiderati tra i quali quelli di divergenza e di

flutter.

Per prevenire situazioni potenzialmente pericolose, in genere si limita la velocità dell'aeromobile;

una possibile alternativa è quella di dotare il “sistema ala” di dispositivi adatti (passivi o attivi, i.e.

controlli) a prevenire che le azioni aerodinamiche trasferiscano energia a quelle elasto-dinamiche (e

quindi le amplifichino: instabilità).

Tra le ali a freccia quelle con freccia in pianta positiva hanno un buon comportamento aeroelastico

ma scarsa efficienza di carico aerodinamico, al contrario ali a freccia negativa (in avanti) sono

estremamente efficienti in termini di distribuzione dei carichi e quindi di manovrabilità anche se,

purtroppo, estremamente critiche sotto il profilo della stabilità aeroelastica.

La soluzione dei problemi tecnico-scientifici e tecnologici associati all’utilizzo di configurazioni

alari innovative prefigura un significativo salto di qualità nel settore aerospaziale nazionale e

internazionale; tenendo conto della ricca presenza di aziende aeronautiche nella regione, un

investimento di ricerca applicata e di trasferimento tecnologico sul tema può rappresentare un

efficace strumento di promozione della industria campana.

L'oggetto e gli strumenti prospettati nel progetto dimostratore trovano ampia ed immediata

applicazioni in ambito aerospaziale e non tra i quali: pale di elicotteri, convertiplani, rotori di

aerogeneratori di grande diametro posti su strutture snelle, ponti a grande campate, grattacieli …..

per finire ai pantografi dei TAV, agli isolatori dei cavi ad alta tensione in condizioni di ghiaccio e

forte vento…. ed alla miriade di problematiche di vibrazioni e di aero-fluido-acustica in campo

industriale, civile, navale quali: i piani di controllo delle carene dei natanti ad alta velocità o degli

aliscafi ad alte prestazioni ma intrinsecamente instabili in dotazione alle forze armate.

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Da un punto di vista più generale, quindi, il progetto dimostratore si configura in un'ottica di

strawman approach - tipica del settore spaziale - dove il vero obiettivo non è tanto l'oggetto quanto

il processo ingegneristico, tecnologico e di know-how che necessita per affrontare problematiche

simili.

Principale oggetto del Work Package è la ricerca delle soluzioni innovative per i numerosi e

complessi problemi (tecnici, tecnologici, controllistici, progettuali) connessi con l'analisi e controllo

di una di struttura aero-elasto-dinamica (rappresentata da un' ala a freccia).

Il progetto non intende produrre ricerca innovativa ma sfruttare ed applicare quella disponibile - allo

stato dell'arte - simulandone il ciclo completo di industrializzazione.

Il Work Package include quindi l'analisi del relativo processo di ingegnerizzazione, organizzazione

e gestione (in un'ottica industriale a livello internazionale) della tecnologia necessaria ed il relativo

trasferimento dei risultati conseguiti.

Per questi motivi saranno utilizzate le più recenti formalizzazioni dei deliverables, in linea con la

ormai universalmente richiesta di traceability.

Obiettivi.

Sviluppare la conoscenza e la confidenza con le problematiche connesse all’uso di configurazioni

innovative di profili alari attraverso lo studio di uno o più modelli estremamente semplificati

dell'ala (materiali convenzionali con aletta di estremità o con masse oscillanti, ovvero materiali

compositi intelligenti) in modo da riportare le problematiche aeroelastiche a velocità molto basse e

con gradi di libertà (a numero limitato) facilmente controllabili.

Rendere disponibili per l’utilizzazione industriale i risultati delle varie competenze scientifiche

disponibili ed acquisibili e sostenere la ingegnerizzazione dei prodotti innovativi proposti; in questo

contesto, risulteranno particolarmente significative gli sforzi tecnico-scientifici nei seguenti ambiti:

• sviluppo e sperimentazione di tecnologie avanzate e innovative nei processi di

progettazione;

• sviluppo e sperimentazione di materiali innovativi e delle relative lavorazioni meccaniche;

• sviluppo e sperimentazione di tecniche e metodiche per il testing non distruttivo e la

valutazione delle prestazioni;

• sviluppo e sperimentazione di tecniche e metodiche di controllo passivo e attivo;

• sviluppo e sperimentazione di nuove metodologie e tecniche per l’integrazione,

l’armonizzazione e il controllo delle varie fasi del processo di produzione;

• predizione degli impatti tecnici ed economici delle scelte di investimento nel settore;

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il tutto con l'obiettivo primario di rendere molte competenze, sparse nella Regione, un centro di

competenza integrato, operativo e capace di dialogare con l'industria.

Metodologia

Simulare il ciclo completo di analisi industriale del progetto sfruttando le competenze e le

attrezzature esistenti insieme a quelle proposte per l'acquisizione per il CRdC (con volute

ridondanze sinergiche).

Il ciclo include le analisi numeriche e sperimentali su prototipo di laboratorio; esse saranno

consentite dall’utilizzo delle competenze e delle attrezzature esistenti insieme a quelle proposte per

l’acquisizione presso il CRdC.

Saranno ovviamente fortemente ricercate e sperimentate azioni di cooperazione con industrie

interessate al trasferimento tecnologico.

Organizzazione

Mediante struttura a pacchi di lavoro in serie/parallelo:

0. direzione–gestione–verifica–controllo del processo di avanzamento del progetto dimostratore,

1. progettazione del/dei modelli,

2. costruzione del/dei modelli, assemblaggi e collaudi,

3. testing dei componenti e dei modelli,

4. strumentazione del/dei modelli - loro integrazioni,

5. prove in galleria per l'analisi e la visualizzazione del campo di moto, misure di forze, momenti,

transizioni, separazioni, frequenze e modi di oscillazioni e velocità critiche,

6. logiche di controllo e relativa catena (rilevatori ed attuatori) nelle due opzioni/alternative di

progetto,

7. verifica della rottura (accelerata mediante difetti innescati) con diagnostiche non invasive per la

localizzazione, l'entità e la propagazione del danno,

8. messa a punto di procedure per il trasferimento tecnologico delle competenze a favore delle

aziende e per il loro sostegno tecnico-scientifico,

9. modellistica numerica,

Tali pacchi di lavoro vengono organizzati in "Azioni" come dai diagrammi che seguono.

struttura di I° livello

Gestione del progetto

Azione n.1"Progettazione"

Azione n.2"Materiali"

Azione n.3"Costruzione"

Azione n.4"Controllo"

Azione n.5"Testing"

Work Package"AERONAUTICA"

E’ prevista la stretta interazione operazionale tra strutture differenti principalmente basata su

metodologie di comunicazione a distanza.

struttura di II° livello

Controllo qualitàe pianificazione

Coordinamentoe gestione

SUN-DIAM

ASI

Azione n.1Progettazione

CNR (IRTEM)

SUN-DIAM

INFN

UNINA

UNISA-DIIE

Azione n.2Materiali

UNISA

CNR (ITMC)

Azione n.3Prototipizzazione

SUN-DII

INFM (GSD)Campania

INFNNapoli

UNISN

Azione n.4Controllo

SUN-DIAM

UniNA/SUN-DIAM

SUN-DII

INFMNapoli

Azione n.5Testing

Progetto Dimostratore"AERONAUTICA"

63

Tempistica

3 anni – con Gant-Chart di controlli trimestrali sulle Azioni/tempoeconomico (tempo coerente alla

disponibilità dei fondi erogati dalla Regione)

eventi

CONTROLLO

PROTOTIPIZZAZIONE

PROGETTO

TESTING

0 3 6 9 1512 18 21 24 27 30 33 36

mesi economici

21 1 2 3 43 54 5 6 21

MATERIALI

GESTIONE

Work Package "AERONAUTICA" : Gant Chart Azioni/tempoeconomico

Eventi (milestones) :

(RP) Riunioni Plenarie (1 Kick-off, 2 Chiusura); Livello: tutti

(RS) Riunioni Strategiche ( 1 analisi pre-progetto, 2 decisioni sui modelli, 3 congelamento:

modelli/controllo/testing, 4 pre-rendicondazione esiti prove, 5 finale; operazioni: conclusioni,

O.K. alla stesura delle relazioni finali); Livello: responsabili

(RR) Riunioni di routine e controllo; Livello: responsabili e ricercatori in azione

64

65

Criteri per la valutazione del raggiungimento degli obiettivi

Soddisfacimento delle milestone (eventi) e dei deliverables - secondo gli standards fissati - in

relazione ai mesi/uomo impegnati.

Benefici Attesi

Know-how di base ed operativo:

• di un processo tecnologico (ciclo completo di analisi industriale) - integrato e

multidisciplinare - di alto valore in campo internazionale e di interesse multi-settoriale,

• su aspetti tecnologici innovativi integrati e multidisciplinari,

• facilmente trasferibile ad aziende medie/piccole per un loro inserimento in programmi multi-

nazionali,

• trasformazione di competenze sparse in un centro di competenze operativo ed integrato.

Inoltre: dimostrazione di capacità di integrazione ed interlacciamento anche a distanza in un centro

di competenze integrato ed operativo.

Aziende potenzialmente interessate

In primo luogo quelle aerospaziali quali Alenia, Magnaghi, Fiat Avio, VulcanAir, Tecnam, OMA

Sud e subfornitori; in secondo luogo tutte le aziende a tecnologia avanzata dell’indotto. Alcune di

queste hanno già espresso il loro interesse all’iniziativa. Soggetti Attuatori coinvolti

ASI (MARS), CNR(IRTEMP e ITCM), INFM (GSD), INFN, SUN, UniNA, UniSA, per le

rispettive competenze di: progettazione, costruzione e strutture aeronautiche, aeroelasticità,

lavorazione e costruzioni meccaniche, aerodinamica, trasmissione del calore e termografia,

aerodinamica sperimentale e visualizzazioni, materiali compositi e leghe di alluminio, controllo,

elettronica di controllo e di azionamento, dinamica delle vibrazioni, sensori ed attuatori,

integrazioni, indagini non distruttive, modellazione e simulazione numerica.

Coordinamento, Articolazione

Gestione, coordinamento generale di progetto, controllo di qualità, controllo di configurazione,

ripianificazione, controllo di gestione, analisi dell' impatto economico e finanziario, logistica di

riferimento).

Responsabili coordinamento generale: C. Golia, M. Giorgio, A. Marino, R.Macchiaroli, R.

Martone

66

Unità operative: tabella sinottica di riferimento

Azioni Responsabile Attività principali

Unità Operative

Ricercatori

1. Progettazione Scaramuzzin

o progetto di strutture aeronautiche - aeroelasticità - modellazione 3D -aerodinamica applicata -progetto e costruzioni di macchine -simulazione numerica

6. SUN-DIAM_1

7. ASI - MARS

6. Scaramuzzino, Iuspa, Blasi, Viviani, Denaro, Riccardi, de Falco, Golia, A.Marino, Macchiaroli, Toscano

7. Castagnolo,, Lappa, Fortezza, Minei

2. Materiali Ragosta materiali convenzionali - materiali compositi - analisi della frattura – danneggiamento strutturale

8. CNR - IRTEMP

9. SUN-DIAM_2 10. INFN Napoli_1 11. UNINA -

DIMP 12. UNISA-DIIIE

8. Ragosta, Musto, Russo, Abbate, Scarinzi

9. Soprano, Caputo, del Giudice, Mandara, Minale, Giorgio,

10. L.Gialanella, Romano,V. Roca

11. Crivelli Visconti, Caprino, Langella, Leone, Durante, Russo Spena

12. Piluso, Ciarletta, Passarella, Scarpetta

3. Prototipazione

Lambiase prototipizzazione rapida - lavorazioni e finiture -attuatori e sensori - assemblaggi, integrazioni e collaudi

4. UniSA - DIMEC

5. CNR (ITMC)

1. Caiazzo, Calì, Cappetti, Caputo, Cricrì, Donnarumma, Lambiase, Palazzo, Palmieri Roberto, Pappalardo, Pasquino, Pellegrino, Pozzi, Riemma, Sergi, Zirpoli, Femia, Spagnuolo, Siciliano

2. Giordano, Antonucci 4. Controllo

De Maria controllo attivo – azionamenti - elettronica di controllo - attuatori e sensori

1. SUN-DII_1 2. INFM-GSD

Campania 3. INFN Napoli_2 4. UNISN

1. De Maria, Natale, Toscano 2. Lanotte, Luponio, Lannotti,

Androne, d'Auria 3. De Magistris Vaccaro, De

Menna 4. Visone

5. Testing

Cascetta visualizzazione - aerodinamica sperimentale - prove non distruttive

1. SUN-DIAM_3 2. UniNA-

DETEC/ /SUN-DIAM_4

3. SUN-DII_2 4. INFN Napoli_3 5. UNINA

1. Manca, delCore, Nardini, Ponte, De Stefano

2. Cascetta, , Morrone, Naso, Bianco

3. Formisano, Vitelli, Greco, Martone, Mustilli

4. G.C.Gialanella, Masullo, Napolitano

5. Coccorese, Corti, De Magistris

Grasseto sottolineato i Focal points delle Azioni nelle rispettive Strutture Operative

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Azioni Mesi uomo previsti (strutturati e non)

1. Progettazione 81

2. Materiali 203

3. Prototipizzazione 114

4. Controllo 66

5. Testing 109

Totali mesi uomo 573

68

Azione 1. Progettazione


Responsabile: Francesco Scaramuzzino

Soggetto Attuatore n. 1: SUN-DIAM_1

Francesco Scaramuzzino P.O. Domenico de Falco P.A.

Luigi Iuspa Ric. Carmine Golia P.O.

Luciano Blasi Ric. Alfonso Marino P.A.

Antonio Viviani P.A. Roberto Macchiaroli P.A.

Filippo Denaro Ric. Raffaele Toscano P.O.

Giorgio Riccardi P.A.

Soggetto Attuatore n. 2: ASI - MARS

Dario Castagnolo Ric. Marcello Lappa Ric.

Raimondo Fortezza Ric. Giovanni Minei Ric.

Obiettivi dell’Azione Dimostrativa

Progetto di strutture aeronautiche - aeroelasticità - modellazione 3D - aerodinamica applicata -

progetto e costruzioni di macchine -simulazione numerica

Mesi uomo coinvolti: 81

Deliverables:

18° mese: emissione del progetto esecutivo congelato della struttura, con modellazione e

simulazione numerica.

36° mese: versione definitiva di quanto sopra

Criteri di valutazione: Rispetto degli obiettivi e delle relative scadenze; efficacia della

trasferibilità e della traceability dei risultati conseguiti; numero e contenuti delle azioni di

cooperazione con industrie interessate al trasferimento tecnologico.

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Azione 2. Materiali


Responsabile: Giuseppe Ragosta

Soggetto Attuatore n. 1: CNR - IRTEMP

Giuseppe Ragosta Dirig. Ricerca Pietro Russo Ric.

Pellegrino Musto Primo Ric. Mario Abbate Ric.

Gennaro Scarinzi Ric.

Soggetto Attuatore n. 2: SUN – DIAM_2

Alessandro Soprano P.O. Alberto Mandara Ric.

Francesco Caputo Ric. Massimiliano Giorgio P.A.

Ettore del Giudice P.A. Mario Minale Ric.

Soggetto Attuatore n. 3: INFN – Sezione di Napoli

Lucio Gialanella Ric. Mario Romano P.A.

Vincenzo Roca Coord. Gener.

Soggetto Attuatore n. 4: UniNA - DIMP

Giancarlo Caprino P.O. Antonio Langella P.A.

Ignazio Crivelli Visconti P.O. Claudio Leone Ric.

Massimo Durante Ric. Francesco Russo Spena P.O.

Soggetto Attuatore n. 5: UniSA – DIIE

Vincenzo Piluso P.O. Francesca Passarella Ric.

Michele Ciarletta P.O. Edoardo Scarpetta P.A.


Materiali convenzionali - materiali compositi - analisi della frattura – danneggiamento strutturale

Sviluppo di materiali innovativi per la realizzazione di strutture aeronautiche, ed in particolare, di

compositi a struttura nanometrica (nanocompositi) basati su matrici epossidiche o poliimmidiche.

Caratterizzazione molecolare, strutturale, morfologica e meccanica dei materiali realizzati. Sviluppo

70

e ottimizzazione di test per la valutazione prestazionale dei materiali realizzati (prove meccaniche,

di frattura, di trasporto, di stabilità termica e termo-ossidativa).


Deliverables:

18° mese: emissione del rapporto congelato sulla individuazione, sviluppo, caratterizzazione

e reperibilità dei materiali intelligenti da usare.

36° mese: versione definitiva di quanto sopra.


trasferibilità e della traceability dei risultati conseguiti, numero e contenuti delle azioni di


Azione 3. Prototipizzazione


Responsabile: Alfredo Lambiase

Soggetto Attuatore n. 1: UniSA – DIMEC

Fabrizia Caiazzo P.A. Antonio Donnarumma P.O.

Calogero Calì P.O. Alfredo Lambiase P.O.

Mauro Caputo P.O. Gaetano Palazzo P.A.

Gabriele Cricrì Ric. Roberto Palmieri P.A.

Nicola Cappetti Ric. Michele Pappalardo P.O.

Raimondo Pasquino P.O. Arcangelo Pellegrino Ric.

Stefano Riemma P.A. Alfredo Pozzi Ric.

Francesco Zirpoli Ric. Vincenzo Sergi P.O.

Nicola Femia P.A. Bruno Siciliano P.O.

Giovanni Spagnuolo Ric.

Soggetto Attuatore n. 2: CNR - ITMC

Michele Giordano Ric. Vincenza Antonucci Ric.

71


Prototipizzazione rapida - lavorazioni e finiture - assemblaggi, integrazioni e collaudi, verifiche di

lavorazione.


Deliverables:

18° mese: emissione del rapporto congelato sulla individuazione delle componenti e delle

relative tecnologie di lavorazione e reperibilità del manufacturing del modello.

27° mese: modello assemblato completo: integrato sensori ed attuatori e con collaudi

operativi

36° mese: rapporto completo dell’attività




Azione 4. Controllo


Responsabile: Giuseppe De Maria

Soggetto Attuatore n. 1: SUN – DII_1

Giuseppe De Maria P.O. Raffaele Toscano P.O.

Ciro Natale Ric.

Soggetto Attuatore n. 2: INFM – GSD Campania

Luciano Lanotte P.O. Carlo Luponio P.A.

Antonello Andreone P.A. Vincenzo Iannotti Ric. INFM


Massimiliano de

Magistris

P.O. Luciano De Menna P.O.

Vaccaro Vittorio P.O.

Soggetto Attuatore n. 4: UniSN – Dipartimento di Ingegneria

72

Ciro Visone P.A.


Controllo attivo – azionamenti - elettronica di controllo - attuatori e sensori Mesi uomo coinvolti: 66

Deliverables:

9° mese: rapporto di definizione della strategia di controllo,

18° mese: rapporto di reperibilità dell’hardware di controllo e di attuazione,

27° mese: fornitura del software operativo,

36° mese: rapporto completo dell’attività.



cooperazione con industrie interessate al trasferimento tecnologico,

Azione 5. Testing


Responsabile: Furio Cascetta

Soggetto Attuatore n. 1: SUN – DIAM_3

Oronzio Manca P.O. Sergio Nardini P.A.

Giuliano De Stefano Ric. Salvatore Ponte Ric.

Giuseppe Del Core P.A.

Soggetto Attuatore n. 2: UniNA – DETEC / SUN - DIAM_4

Furio Cascetta P.O. Vincenzo Naso P.O.

Biagio Morrone Ric. Nicola Bianco Ric.

Soggetto Attuatore n. 3: SUN - DII_2

Alessandro Formisano P.A. Oreste Greco P.O.

Massimo Vitelli P.A. Raffaele Martone P.O.

Mario Mustilli P.O.

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Giancarlo Gialanella P.O. Maria Rosaria Masullo Ric.

Marco Napolitano P.O.

Soggetto Attuatore n. 5: UniNA – DIE

Vincenzo Coccorese P.O. Lorenza Corti Ric.

Massimiliano De

Magistris

P.A.


Visualizzazione - aerodinamica sperimentale - prove non distruttive


Deliverables:

6° mese: rapporto di supporto all’azione di progettazione

18° mese: rapporto di supporto al congelamento del prototipo, del controllo, pianificazione

prove, e reperimento attrezzature e sistemi di prove

27° mese: relazione preliminare dei testing

33° mese: relazione finale sul prototipo

36° mese: rapporto completo dell’attività




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Tabelle finanziarie riassuntive

S.O Denominazione attrezzatura Costo (Ke) FII-DIMP Macchina a controllo numerico per la prototipizzazione rapida (fresatura a step) 225FII-DIMP Macchina a controllo numerico per la prototipizzazione rapida 126FII-DIMP Pultrusore sperimentale 126

IIUNI-DIAM Laboratorio portatile per strutture aerospaziali 81 IIUNI-DIAM Complesso Misure 189 IIUNI-DIAM Complesso di Diagnostica non Invasiva Termofluidodinamica 670 IIUNI-DIAM Banco controllo propagazione cricche (MSD) 86 IIUNI-DIAM Banco prova termografia 86 IIUNI-DIAM Software per risk- analysis 89

IIUNI-DII Minicentro di lavorazione per incisioni e fresature in piano e 3D 48 IIUNI-DII Sistema ECT per prove in laboratorio; 165 IIUNI-DII Sistema di Acquisizione, tracciamento ed elaborazione dati di moto 117

UNISA-DIIIE attuatore idraulico ultradinamico modello MTS 248.21 72 UNISA-DIIIE centrale idraulica di potenza MTS Silent Flo da 380 l/min 105

UNISA-DIMEC Centro di tornitura cnc alta precisione 225 UNISA-DIMEC CNC orizz. 5 assi alta velocità cubo 600 mm 366 UNISA-DIMEC Incastellatura 63 UNISA-DIMEC Macchina per applicazione di carichi multipli dinamici, 108 UNISA-DIMEC Macchina per rilievo superfici 117 UNISA-DIMEC Sistema acquisizione dati prove a fatica 72 UNISA-DIMEC Software di simulazione per processi produttivi 45 UNISA-DIMEC Stazione di progettazione di software di controllo 45

UNISannio Magnetometro a vibrazione vettoriale 135 CNR-ITMC Autosizer 4800 (Malvern Instruments) 70 CNR-ITMC Scanner 3D Cybermare 80 CNR-ITMC Impianto di liquid molding sensorizzato 150

CNR-IRTEMP Spettrometro Raman con microscopio 110 CNR-IRTEMP Analizzatore dinamico-meccanico 60

INFM Magnete Superconduttore “cryogen free” 300 INFN Attrezzature per analisi composizionali di materiali e fluorescenza X 167 INFN Attrezzature per caratterizzazione dell'usura meccanica con metodologie

nucleari 156

INFN Attrezzature per potenziamento TANDEM 126 ASI-MARS Camera bianca classe 10000 104 ASI-MARS Sistema termografico 59 ASI-MARS Diagnostica ultrasonora di potenza 63

Totale 4.805

S.A. Attrezzature (Keuro)

Personale(Keuro)

Spese Generali(Keuro)

Totale(Keuro)

FII-DIMP 477 218 131 826IIUNI-DIIAM 1200 506 304 2010

IIUNI-DII 330 164 99 593Unisa-DIIIE 177 63 38 277

Unisa-DIMEC 1041 366 219 1627Uni-Sannio 135 38 23 196

CNR-ITMC 300 66 39 405CNR-IRTEMP 170 44 26 240

INFM 300 106 63 469INFN 450 158 95 702

ASI-MARS 225 79 48 352Totale 4805 1.807 1.084 7696

75

Azioni trasversali Oltre agli interventi tematici, il P. D. prevede anche due “azioni trasversali” nelle quali sono coinvolti circa 20 ricercatori. • la prima ha il compito precipuo di svolgere un ruolo di supporto metodologico alla

pianificazione, gestione e valutazione sia dei singoli Work Package sia dell’intero P.D.; • la seconda, attraverso lo sviluppo e la condivisione di strumenti di elaborazione e di

comunicazione multimediale, intende rispondere all’esigenza di favorire la diffusione delle competenze scientifiche presenti all’interno del Centro e l’interazione con l’ambiente imprenditoriale regionale, con particolare riferimento alle PMI.

Azione trasversale 1. Gestione dei processi di innovazione

Per quanto riguarda la fase iniziale di attivazione del Progetto (I lotto) non vengono previsti specifici costi associati a questa azione, ovvero i costi rientreranno nelle spese generali dei soggetti attuatori corrispondenti.

Mauro Sciarelli P.A. Alessandra De Chiara Ric.

P.O. Giuseppe Zollo P.O. P.A. Antonella Batà Ric.

Soggetto attuatore n. 3 : UniSA - Dipartimento di Ingegneria Meccanica Mauro Caputo P.O.

Adriana Calvelli P.O. Luca Dezi P.O.

L’azione potra’ richiedere specifici finanziamenti in lotti successivi. Composizione dell’Unita’ Operativa Responsabile : Paolo Stampacchia Soggetto attuatore n. 1: UniNA –Dipartimento di Economia Aziendale (associato al DIMP) Paolo Stampacchia P.O. Mirella Migliaccio Ric.

Soggetto attuatore n. 2: UniNA - Dipartimento di Ingegneria Economico-Gestionale (DIMP) Mario Raffa Guido Capaldo

Francesco Zirpoli Ric.

Soggetto attuatore n. 4 : Universita’ “Parthenope”

Francesco Calza P.A. Michele Quintano P.A. Gaetano Aiello P.A.

Obiettivi dell’ Azione Dimostrativa • Svolgere un ruolo di supporto, in termini di competenze economico-gestionali, per tutte le

attività realizzate nell'ambito del Centro Regionale di Competenze "Nuove tecnologie per le attivita' produttive” in merito alla pianificazione, progettazione e gestione di progetti di innovazione; in particolare si intende favorire l'interazione tra le PMI regionali e le unità scientifiche rappresentate nel CRdC, e ad individuare le opportunità di impiego delle competenze di ricerca del centro a vantaggio della domanda di ricerca nazionale ed internazionale.

• Supportare i singoli progetti in cui si articolerà l’attività del Centro con azioni ed interventi specifici volti a massimizzare le potenzialità applicative e le occasioni di spin-off sia in ambito locale che nazionale ed internazionale.

• Sviluppare, anche a partire dalle esperienze dirette di supporto all’attività del Centro sopra richiamate, progetti specifici di ricerca sulle modalità assunte dai processi di innovazione in generale, sugli elementi che determinano vincoli alla loro realizzazione e sulle tecnologie e sugli interventi di comunicazione, dimostrativi e formativi più adatti a superare i vincoli individuati;

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Principali attività che compongono l’Azione Dimostrativa Le principali attività svolte nell'ambito dell'unità sono:

- Realizzazione di un “cruscotto” informatico per la mappatura e l'utilizzo delle competenze dei dipartimenti tematici. Uno dei processi fondamentali da svolgere nell'ambito del Centro di Competenze sarà la mappatura delle competenze afferenti ai diversi comparti tematici e la loro successiva aggregazione in progetti che, integrando opportunamente tali competenze, siano in grado di dare efficaci risposte alle esigenze di specifici comparti industriali.

- Attivare una azione di supporto verso i singoli Work Package, eventualmente con specifici accoppiamenti struttura operativa/Work Package in funzione delle specifiche esperienze. L’attività consiste nella analisi delle esigenze di innovazione delle PMI dei comparti industriali potenzialmente interessati ad usufruire delle competenze afferenti al centro; la creazione di un supporto metodologico alla pianificazione, gestione e valutazione di progetti di innovazione in tutte le sue fasi (ideazione, valutazione di pre-fattibilità tecnico-economica, progettazione, testing, valutazione di fattibilità, ingegnerizzazione, trasferimento al manufacturing, lancio sul mercato, monitoraggio post-lancio).

- Realizzazione di un Portale per la veicolazione delle innovazioni verso il mondo delle imprese.

anche in questo caso l’analisi sarà svolta con riferimento sia alla specifica realtà locale, che al più generale contesto nazionale ed internazionale.

In tal senso, si intende favorire il dialogo ed la cooperazione fra le culture economico-gestionali e scientifico-tecnologiche, per ricondurre ad omogeneità d’intenti fattori apparentemente contrapposti (ricerca di base ed esigenze/opportunità di sviluppo, ideazione e progettualità, direzione strategica e gestione operativa dei processi di ricerca tecnologica) a valorizzare, attraverso processi di interazione continua e di co-evoluzione, il valore economico e l’impatto sul mondo della produzione dei “prodotti di ricerca” promossi dal Centro.

Di qui la necessità di disporre di un sistema di adeguate metodologie e strumenti di tipo informatico che supportino adeguatamente il processo di mappatura ed analisi delle competenze e la loro “aggregazione” in progetti. La finalità di tale sistema è di implementare, a partire dal database contenente le competenze afferenti ai diversi dipartimenti tematici una serie di funzionalità che costituiscano un quadro di controllo e monitoraggio per tutte le funzioni direzionali del Centro di Competenze, in particolar modo per i responsabili dei singoli progetti.

Inoltre, l’attività prevede che ciascuna categoria di “utenti aziendali” saranno resi disponibili, una serie di informazioni aggregate sotto forma di opportuni report utili sia in fase di analisi delle competenze, che per la pianificazione ed il controllo di specifici progetti per la cui realizzazione le competenze dei dipartimenti tematici costituiscono il principale tipo di risorsa.

Il Portale fungerebbe da filtro in ingresso ed in uscita dal Centro per la creazione di un rapporto strutturato di scambio di informazioni tra i ricercatori del Centro e le imprese. Tale strumento consentirebbe al Centro di coinvolgere le imprese già nella fase di creazione, ideazione del brevetto, ovvero di affidare all’esterno le fasi di sperimentazione su campo. Peraltro, la logica del portale troverebbe una interfaccia sistematica con le azioni di mappatura già identificate in attività precedentemente descritte e proporrebbe routine di aggregazione e finalizzazione delle competenze esistenti nel centro. Il Portale rappresenta, altresì, una occasione per l’analisi dei meccanismi di aggregazione della domanda di tecnologie utile sia ai fini della ricerca in se, sia, soprattutto per fornire indicazioni di indirizzo strategico al Centro.

77

Organizzazione, Metodologia e Tempistica L’organizzazione interna dell’Unità Operativa si basa su quattro strutture: 1. Dipartimento di Economia Aziendale – Laboratorio di gestione dell’innovazione - Università

degli studi di Napoli “Federico II” 2. Dipartimento di Ingegneria Economico-Gestionale - Università degli studi di Napoli “Federico

II” 3. Dipartimento di Ingegneria Meccanica – Università degli studi di Salerno

Azione trasversale 2.


Si riporta una breve descrizione delle 2 azioni che si intende implementare.

Nell’ambito delle attività del CRdC, infatti, particolare rilievo assume il trasferimento tecnologico. Il processo del trasferimento tecnologico implica la presenza di almeno tre tipologie di attori: 1. la “sorgente” delle competenze scientifiche

3. l’organizzazione “ricevente”. Nel caso di TT alla PP.AA si può avere un quarto attore come partner imprenditoriale nella messa a punto e gestione dell’applicazione. Il trasferimento tecnologico può assumere diverse forme, in relazione ai diversi bisogni degli utenti, e come tale individuare diverse modalità di intervento e dunque differenti ruoli per i soggetti deputati alla consulenza. Possiamo, a grandi linee, individuare le seguenti tipologie:

4. Università degli studi di Napoli “Parthenope” La metodologia che si intende seguire è basata su meccanismi procedurali di interazione programmata che permettano di espletare le diverse ed integrate attività svolte nell’ambito dell’Unità Operativa, massimizzando le conoscenze e le competenze di ciascuna struttura. Ne consegue che le attività pianificate si muovono in parallelo e, pur conservando autonomia rispetto ai singoli soggetti operativi designati, trovano nel portale per il trasferimento di tecnologie il “luogo virtuale” di aggregazione ed interazione.

Composizione dell’Unita’ Operativa Responsabile: Lucio De Paola Soggetto attuatore n. 1: Consorzio Technapoli Massimo Mendia Resp. scientifico Paola Mazzocca Supporto Lucio De Paola Resp. Organizz. Marco Melillo Tecnico Inform. Marco Matarese Supporto Eduardo Ceparano Tecnico Inform. Adriana Calò Supporto

Obiettivo dell’azione di Technapoli è duplice: • da un lato, fornire strumenti per facilitare la messa in rete delle competenze scientifiche del

CRdC; • dall’altro favorire l’interazione con l’ambiente esterno, in particolare con il settore

imprenditoriale. A tal fine, Technapoli renderà disponibili competenze finalizzate alla realizzazione di strumenti software (lavoro cooperativo in rete e banche dati relazionali), al marketing della ricerca ed alla progettazione ed attuazione di piani di trasferimento tecnologico.

La prima azione riguarda lo sviluppo di uno strumento software che consentirà il funzionamento e la gestione del CRdV, almeno nella fase di start-up; la seconda, invece, riguarda le azioni tese al trasferimento di tecnologie/metodologie all’ambiente esterno.

2. il “trasferitore” di tecnologie

78

• il soggetto intermediario acquisisce la tecnologia dall’esterno (Università, centri di ricerca, laboratori privati) trasferendola all’utente, attraverso una sorta di impollinazione;

• l’intermediario funziona semplicemente come una sorgente di contatti che mette in comunicazione sorgente e ricevente.

Obiettivo 1 - Lavoro cooperativo in rete

• ruolo diretto, in cui i “trasferitori” hanno sviluppato o sono in grado di sviluppare al loro interno le tecnologie o il know-how necessario per soddisfare i bisogni dell’utente (o ricevente);

Sviluppo e manutenzione di un applicativo multimediale ed interattivo in rete per la gestione progettuale anche in presenza di strutture operative diffuse sul territorio, con la realizzazione di singole aree riservate strutturate come segue:

- settore di raccolta dei documenti ufficiali prodotti a monte ed in fase di realizzazione del progetto (contratti e/o convenzioni, allegati tecnici, progress report periodici, etc.). I documenti possono essere consultati o scaricati;

- settore dedicato alla redazione congiunta dei rapporti, dei risultati e/o di altri documenti progettuali. Le applicazioni realizzate per tale settore vengono sviluppate ad hoc in relazione alle specifiche esigenze e/o attività di competenza del gruppo o sottogruppo di ricerca. E’ possibile prevedere differenti sottosettori in relazione alle specifiche aree tematiche individuate. Ciascun sottosettore può essere caratterizzato secondo le specifiche esigenze in tema di natura e tipologia dei dati trattati, di supporti informatici utilizzati, etc. garantendo comunque sempre l'integrabilità dei dati forniti dai diversi sottosettori, in fase di formulazione del progetto dimostratore integrato;

- settore contenente informazioni utili sui progetti quali scadenze, prossimi incontri in calendario, verbali di incontri già realizzati;

- settore in cui vengono archiviati i messaggi e-mail scambiati nell’ambito della mailing list dello specifico gruppo di ricerca (viene creata una mailing list per ciascun gruppo, al fine di velocizzare ed agevolare lo scambio di informazioni fra tutti i partecipanti). Sarà possibile effettuare una ricerca per mittente/autore o per parole chiave sia nel subject che nel testo dei messaggi;

- settore la cui finalità è la condivisione di documenti, pubblicazioni e ogni altra informazione relativa alla tematica del progetto. Si tratta di una sorta di archivio che viene però direttamente gestito dai singoli partecipanti al gruppo di ricerca che possono caricare i file dal proprio computer direttamente sul server del Consorzio;

- settore che rappresenta un'area di discussione riservata ai membri del gruppo. Tale servizio sarà gestito con i seguenti standard relativi alla sicurezza:

gestione delle transizioni tramite protocollo SSL (Secure Socket Layer); installazione di Apache web server e Apache-SSL su un server linux; protezione pagine a livello web server tramite una finestra di login (User, Password) con

password archiviate in un file e criptate con una codifica MD5 Organizzazione, Metodologia e Tempistica Elenco delle attività progettazione e sviluppo del sistema software: progettazione e sviluppo di un applicativo che

prevede la realizzazione di un’area riservata per ciascuna area tematica del CRdC e per il singolo progetto dimostratore, accessibile mediante username e password, organizzata in più settori, alcuni strutturati come library per la raccolta ed il rapido reperimento di informazioni necessarie per il corretto funzionamento del CRdC e per la realizzazione del progetto, altri dei

79

Attività Trim 1 Trim 2 Trim 3 Trim 4 Trim 5 Trim 6 Trim 7 Trim 8 Trim 12

veri strumenti di lavoro per la progressiva compilazione dei documenti progettuali e lo scambio di informazioni in tempo reale

acquisizione ed installazione del hardware

sperimentazione dell’applicativo per ciascuna area riservata realizzata e per ciascuno dei settori in cui la stessa è strutturata

messa a regime del sistema con verifica degli standard di sicurezza adottati

gestione e manutenzione

Trim 9 Trim

10 Trim 11

Progettazione e sviluppo del sistema software

Acquisizione ed installazione del hardware

Sperimentazione dell’applicativo

Messa a regime del sistema con verifica degli standard di sicurezza adottati

Gestione e manutenzione Criteri per la valutazione del raggiungimento degli obiettivi Identificare gli indicatori per il monitoraggio e la valutazione dei risultati attesi e determinazione minima delle soglie di accettabilita’ per la definizione del successo dell’azione intrapresa Indicatore Breve descrizione Soglia di accettabilità

Aree riservaterealizzate/totale aree tematiche

Rapporto fra le aree riservate realizzate ed il totale da realizzare

60 %

Benefici attesi

Il principale beneficio riguarda la possibilità di far cooperare gruppi di lavoro che operano in sedi geografiche differenti; il sistema, inoltre, consente di monitorare lo stato di avanzamento delle attività sia tecnico-scientifico (tramite reports), sia economico (gestione informatizzata del budget).

fornire le informazioni necessarie a valutare il prevedibile ritorno economico degli obiettivi programmati nell’Azione nonche’ le prospettive di utilizzazione dei predetti risultati in termini di ricadute industriali volte a favorire condizioni di sviluppo competitivo e di salvaguardia e/o incremento occupazionale

In tal modo si realizza una strumentalità direttamente finalizzata a creare la massa critica di competenze scientifiche su cui si basa il successo del CRdC.

Obiettivo 2 - Servizi specializzati di supporto per il Trasferimento Tecnologico Tale attivita’ ha un duplice scopo: da un lato la predisposizione ed erogazione di servizi finanziari e brevettuali, dall’altro l’attuazione di azioni di trasferimento tecnologico.

informare sulle fonti di finanziamento per l’innovazione a livello regionale, nazionale e comunitario, in modo da individuare la fonte finanziaria più adeguate per le diverse idee progettuali che scaturiranno all’interno del CRdC e/o dall’interazione del CRdC con l’ambiente esterno;

I servizi finanziari e brevettuali, hanno lo scopo di:

80

informare sullo stato dell’arte delle diverse tecnologie, utilizzando sia la banca dati dell’E.P.O. (European Patent Office), con cui Technapoli è convenzionata, nonché altre banche dati specializzate;

Servizio di Monitoraggio Brevettuale che offre aggiornamenti sullo “stato dell’arte” di una determinata tecnologia e il monitoraggio di eventuali invenzioni già messe a punto nel settore di interesse Il servizio copre sia le domande di brevetti europei EP e mondiali PCT che i brevetti nazionali dei principali Paesi industrializzati. Ad integrazione dei dati brevettuali è possibile avere un quadro dettagliato su una tecnologia grazie al Servizio di Informazione Tecnologica.

monitoraggio di eventuali invenzioni già messe a punto nel settore di interesse.

Tali servizi, da erogare in modalità remota e/o locale e su opuscoli, sono i seguenti: Servizio di Informazione Finanziamenti S.I.F. che fornisce agli utenti un rapido orientamento tra i finanziamenti a supporto delle attività di ricerca, di innovazione nonché di assistenza alla presentazione di domande di finanziamento. Esso è rivolto sia ai soggetti che fanno parte del CRdC che alle imprese e PP.AA. presenti sul territorio. Tramite il SIF si intende sviluppare, da una parte uno strumento per orientarsi tra i finanziamenti regionali, nazionali e comunitari per l’attività di ricerca e di innovazione e, dall’altro, fornire l’assistenza necessaria per la presentazione della domanda di finanziamento.

L’attività di marketing della ricerca e di trasferimento tecnologico ha il fine di interagire con l’ambiente esterno per fornire alle aziende ed alle PP.AA. un costante aggiornamento sulle innovazioni tecnologiche (nuovi prodotti, processi e metodi di lavorazione) sviluppate dal CRdC ed accompagnare le stesse fino all’acquisizione ed integrazione delle tecnologie di interesse.

Organizzazione, Metodologia e Tempistica Elenco delle attività Servizi finanziari e brevettuali progettazione e sviluppo dei servizi di informazione e monitoraggio

sperimentazione dei servizi

Le azioni previste sono: definizione ed individuazione del target (imprese e PPAA), tramite realizzazione di un database

relazionale; definizione di un questionario per l’individuazione delle esigenze del target; raccolta ed elaborazione dati; realizzazione opuscoli informativi sulle tecnologie disponibili presso il CRdC e relativo invio ai

soggetti target;

acquisizione ed installazione dell’hardware

messa a regime del sistema

definizione tariffe

progettazione azioni di marketing

erogazione del servizio a terzi ed a soggetti aderenti al CRdC

Marketing della ricerca e trasferimento tecnologico

organizzazione n.5 meeting pubblici con aziende e PPAA di riferimento; inserimento del CRdC in reti tematiche nazionali ed europee; affiancamento ad aziende interessate a tecnologie/metodologie sviluppate dal CRdC; redazione piani di trasferimento tecnologico.

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Trim 4 Trim 6 Trim 7 Trim 9

Attività Trim 1 Trim 2 Trim 3 Trim 5 Trim 8 Trim 10

Trim 11

Trim 12

Progettazione e sviluppo dei servizi di informazione e monitoraggio

Acquisizione ed installazione dell’hardware

Sperimentazione dei servizi

messa a regime del sistema

Definizione tariffe Progettazione azioni di marketing

Erogazione del servizio a terzi ed a soggetti aderenti al CRdC

definizione ed individuazione del target (imprese e PPAA), tramite realizzazione di un database relazionale

definizione di un questionario per l’individuazione delle esigenze del target

raccolta ed elaborazione dati

Realizzazione opuscoli informativi sulle tecnologie disponibili presso il CRdC e relativo invio ai soggetti target

Organizzazione n.5 meeting pubblici con aziende e PPAA di rifferimento

Inserimento del CRdC Benecon in reti tematiche nazionali ed europee

Affiancamento ad aziende interessate a tecnologie/metodologie sviluppate dal CRdC

Redazione piani di trasferimento tecnologico

Criteri per la valutazione del raggiungimento degli obiettivi

1. Identificare gli indicatori per il monitoraggio e la valutazione dei risultati attesi e determinazione minima delle soglie di accettabilita’ per la definizione del successo dell’azione intrapresa.

Indicatore Breve descrizione Soglia di accettabilità

Utilizzo dei servizi da parte del CRdC e di soggetti esterni

Rapporto tra la quantità di contatti e richieste dei servizi sviluppati nell’arco di un anno e la potenzialità massima di fornitura di servizi

60 %

Trasferimento di tecnologie/metodologie ad imprese

Rapporto tra aziende affiancate e piani di trasferimento tecnologico portati a termine

60%

82

Tale azione riguarda esclusivamente il Soggetto Capofila ed e’ relativa alla gestione di tutti gli aspetti strettamente amministratvi del progetto, descritti nella Convenzione e nei documenti di riferimento sottoscritti dalla Regione Campania e l’Universita’ di Napoli Federico II, Soggetto Capofila del Progetto.

Attrezzature Spese Generali

Benefici attesi Il principale beneficio riguarda la possibilità di trasferire al tessuto produttivo (locale in primis) il know-how e le tecnologie disponibili presso il CRdC, in modo da avviare e rafforzare l’interazione tra mondo della ricerca e della produzione. L’obiettivo è di creare un circolo virtuoso che consenta alle imprese locali di beneficiare delle innovazioni prodotte dal CRdC per rafforzare la propria competitività sul mercato globale. Altro beneficio riguarda la possibilità del Centro di erogare servizi relativi a finanza innovativa e brevetti, di particolare interesse per il tessuto imprenditoriale locale. Si ritiene, infatti, che tali servizi possano contribuire a rafforzare il rapporto/legame tra le imprese del territorio ed il CRdC.

Azione trasversale 3 : Gestione amministrativa del Progetto

Tabella finanziaria riassuntiva

S.A. (Keuro)

Personale(Keuro) (Keuro)

Totale (KEuro)

Technapoli 0 188 113 300 Parthenope 0 125 75 200 Ente capofila 0 625 375 1000 Totale 0 938 563 1500

83

Personale

8.4 Costi ed impegni complessivi in anni/uomo per il Progetto Dimostratore Attrezzature

(Keuro) (Keuro) Spese Generali

(Keuro) Totale(Keuro)

anni uomo

wp1a 1.833 878 527 3.238 22 wp1b 1399 678 407 2483 17 wp1c 1125 574 346 2046 14 wp3 4465 1.992 1.196 7653 49 wp4 4805 1.807 1.084 7696 48 Azioni di supporto 313 188 500 4 Ente capofila 625 375 1000 7 Totale 13.626 6.867 4.123 24.615 161

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9) “Check-point” del 18° mese Al “Check-point” previsto al 18° mese il Centro ed i suoi organi e strutture (Consiglio Direttivo e suo Presidente, Comitato di Valutazione esterno, Direzione Esecutiva e Project Manager, Servizi Comuni, Unita’ operative) dovranno aver dimostrato piena funzionalita’ dell’organizzazione interna, efficienza di spesa e capacita’ e raggiungimento puntuale degli obiettivi tecnico-scientifici previsti. Si fornisce di seguito Il riepilogo degli elementi di verifica più significativi da effettuare al 18° mese Il raggiungimento degli obiettivi critici previsti, potra’ essere verificato sulla base di rapporti tecnici interni esaustivi, nonche’, dove applicabile, attraverso la disponibilita’ manuali operativi, protocolli, software, semilavorati o prototipi. 9.1 Riepilogo degli elementi di verifica più significativi

Work Package 1a “Innovazione nei materiali e tecnologie per le calzature” Azione 1: Materiali e Tecnologie Innovative per tomaia, intersuola, inserti, suola :

Avvenuta individuazione delle strutture polimeriche, degli elastometri e degli adesivi e valutazione delle rispettive proprieta’ meccaniche e termiche

Azione 2. Materiali e tecnologie innovative per lo sviluppo di plantari biofunzionali.:

Avvenuta individuazione dei materiali superassorbenti e relativa caratterizzazione chimico-fisica. Rapporto esaustivo sulla cinetica di rilascio di antibatterici.

Azione 3. Tecnologie dell’informazione per l’automazione di impianti, reti e processi produttivi : Avvenuto progetto e disponibilita’ di software prototipale per la gestione di magazzini e merci

Work Package 1b “Innovazione nei materiali e tecnologie dei tessuti ” Azione 1: Tessuti ignifughi :

Azione 2: Microincapsulazione in fibra : Avvenuta individuazione della procedura di microincapsulazione per il raggiungimento delle proprietà di termoregolazione desiderate e delle procedure di microincapsulazione relativamente al rilascio di agenti desiderati ed individuazione del processo di filatura per entrambe le tipologie di prodotto

Azione 3: Automazione e controllo : Avvenuto sviluppo di di strategie di controllo dei processi “real time” nonche’ validazione e testing di sistemi meccatronici attraverso strategie di simulazione “hardware in the loop”

Work Package 1c “Biomateriali ”

Avvenuta individuazione del prototipo di mescola tra l’additivo antifiamma e il polimero da filare e realizzazione di prototipi di filati

Azione 1: Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei :

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Azione 2. Metodiche innovative per lo sviluppo di adesivi ed compositi in odontiatria.: Identificazione e realizzazione di procedure relative ai prodotti/processi per la caratterizzazione di materiali compositi biocompatibili in odontoiatria..

Identificazione e realizzazione di procedure relative ai prodotti/processi per la realizzazione di sostituti ossei biocompatibili a base polimerica.

Work Package 3 “ Dispositivi innovativi per l’industria elettronica ”

Operativita’ dell’apparato di deposizione per ablazione laser con controllo atomico della crescita.

Azione 3: Caratterizzazione e testing di dispositivi e circuiti:

Azione 1: Sintesi di materiali innovativi:

Avvenuta sintesi di polimeri conduttori con elevata mobilita’ di portatori. Avvenuta individuazione del processo chimico e/o elettrochimico per la

produzione di silicio poroso. Azione 2: Progettazione e realizzazione di dispositivi :

Operatività del sistema di Electron Beam Lithography a risoluzione nanometrica e capacità di operare con risoluzione minore di 0.5 micron. Operativita’ del sistema di microlavorazioni e testing con fascio ionico (FIB)

Avvenuta messa a punto della strumentazione e della metodica per il testing dei dispositivi Avvenuta realizzazione e caratterizzazione delle sonde elettroottiche e del sistema di controllo. Avvenuta messa a punto della catena elettronica per la traduzione del segnale delle sonde.

Work Package 4 “ Analisi di fatibilita’ e trasferimento delle tecnologie per la modellazione e controllo di una struttura aero-elasto-dinamica” Azione 1: Progettazione :

Azione 4: Controllo : Disponibilita’ di un rapporto preliminare sulla definizione della strategia di controllo. Disponibilita’ dell’hardware di controllo e di attuazione.

Disponibilita’ del progetto preliminare della struttura, con modellazione e simulazione numerica.

Azione 2: Materiali: Individuazione di opportuni nanocompositi basati su matrici epossidiche o poliimmidiche e caratterizzazione e testing dei materiali realizzati (prove meccaniche, di frattura, di trasporto, di stabilità termica e termo-ossidativa).

Azione 3: Prototipizzazione :

Disponibilita’ di un rapporto preliminare sulla individuazione delle componenti e delle relative tecnologie di lavorazione e reperibilità del manufacturing del modello.

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Disponibilita’ di un rapporto sul controllo, pianificazione delle prove e reperimento delle attrezzature e dei sistemi di prove

• Personale del CRdC (profili professionali, funzioni, organici); • Dimensionamento finanziario;

• Previsione della struttura della domanda a regime; •

Stazione di Controllo n.1 (Fine del 3° mese dall'inizio del progetto)

Azione 5: Testing :

9.2 Riformulazione delle modalità di verifica finale del progetto.

Il Centro si impegna, sulla base dell’esprienza maturata, a riformulare al ceck point del18 mese, le modalita’ di verifica finale del progetto, alla luce dei risultati raggiunti

9.3 Business plan

Il Centro si impegna a formulare , al check point del18 mese, lo schema organizzativo a regime del Centro ed il “business plan”, secondo l’ articolazione che segue :

• Struttura giuridica del CRdC; • Struttura organizzativa e gestionale;

• Calibrazione dei servizi offerti

Previsione dello stato patrimoniale • Previsione del conto economico a medio periodo

10) Pista di Controllo Di seguito viene riepilogata la tempistica della valutazioni previste:

• Start-up complessivo del Progetto

Valutazione sui seguenti elementi:

• Reclutamento del Project Manager • Attivazione della Direzione Esecutiva

II Project Manager sara’ reclutato tra soggetti di provenienza extra-universitaria con effettiva esperienza nella gestione di progetti e di strutture dedicate alla ricerca industriale. II Project Manager, in costante raccordo con il Presidente e con il Consiglio Direttivo, avra’ la responsabilita’ per l'esecuzione del Progetto e per lo sviluppo di tutte le attivita necessarie al buon funzionamento del CRdC. Al fine di favorire lo sviluppo di competenze interne per il consolidamento e lo sviluppo del CRdC il Project Manager sara’ affiancato da due giovani collaboratori (uno di area tecnico-scientifica, l’altro economico-amministrativa) che formeranno la Direzione esecutiva).

Stazione di Controllo n. 2 (Fine del 18° mese dall'inizio del progetto) Controlli generali sull’andamento del progetto :

- Verifica della funzionalita’ della Direzione Esecutiva

- Verifica della effettiva installazione e funzionalita’ delle principali attrezzature previste per il primo anno di Progetto. - Controllo sull’avanzamento delle procedure di acquisto previste

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( archivio di documentazione, disponibilita’ di un manuale per la gestione delle interdipendenze amministrative tra i diversi soggetti attuatori, corretta predisposizione dei rapporti tecnico-scientifici) - Verifica iniziale della significativita’ tecnologica ed industriale delle scelte del Progetto Dimostratore, sulla base dell’ effettivo e documentato interesse delle imprese ai risultati del progetto. - Verifica sullo stato di avanzamento verso il raggiungimento degli obiettivi tecnici specifici riportati in dettaglio nel punto 9.1 del Capitolato Tecnico. Stazione di Controllo n. 3 (Fine del 18° mese dall'inizio del progetto) Valutazione (Check point) sull’andamento del Progetto in riferimento a :

• Obiettivi specifici di cui al punto 9.1 del Capitolato Tecnico per ciascun Work Package del Progetto Dimostratore e delle relative Azioni.

• Riformulazione delle modalita’ di verifica finale di cui al punto 9.2 • Elaborazione del Business Plan di cui al punto 9.3

Stazione di Controllo n. 4 (Fine del 30° mese dall'inizio del progetto)

- Verifica della effettiva installazione e funzionalita’ di tutte le attrezzature previste nel Progetto. - Verifica della funzionalita’ della Direzione Esecutiva

Controlli generali sull’andamento del progetto :

- Verifica della significativita’ tecnologica ed industriale delle scelte del Progetto Dimostratore, sulla base dell’ effettivo e documentato interesse delle imprese ai risultati del progetto. - Verifica sullo stato di avanzamento verso il raggiungimento degli obiettivi tecnici specifici finali riportati in dettaglio nel punto 11.2 del Capitolato Tecnico.

Stazione di controllo n. 5 (Fine del 36° mese dall'inizio del progetto)

Valutazione finale sui risultati ottenuti dal Progetto in riferimento agli obiettivi specifici di cui al successivo punto 11.2 per ciascun Work Package del Progetto Dimostratore e delle relative Azioni. Verra’ verificata inoltre la disponibilita di tutti gli atti preventivi necessari alla costituzione del “soggetto giuridico” previsto per la fase”di regime”, dopo il triennio di sostegno regionale e la disponibilita’ di documenti attestanti l'effettivo interesse industriale nei confronti dei risultati del Progetto Dimostratore. Verra’ da ultimo valutata un’analisi dei fattori critici di successo e delle opzioni per il consolidamento del Centro. 11) Criteri per la valutazione del raggiungimento dei risultati del Progetto Vengono riportati nel seguito i principali elementi per la valutazione dei risultati finali ottenuti dal Progetto, sia in relazione ad aspetti generali che agli specifici obiettivi tecnico scientifici critici.

11.1 Aspetti generali del Centro

aspetti direzionali e manageriali: • efficacia della azione gestionale e manageriale • capacità di coordinamento tra i vari soggetti partecipanti al progetto

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• capacità di rappresentanza esterna e di marketing del Centro presso il mercato esterno

aspetti tecnico-scientifici:

• Raggiungimento degli obiettivi finali previsti dal Progetto Dimostratore valutati secondo gli indicatori descritti in dettaglio, per ogni work ed azione, nel punto successivo

• congruenza delle attività svolte con quelle programmate nei diversi Work Package • capacità di individuazione delle esigenze del sistema territoriale d’impresa e di

progettazione della risposta tecnico-organizzativa a tali esigenze • livello di integrazione delle attività di ricerca di base con quelle pre-competitive e

promozione di processi di partnership ricerca-impresa • capacità di coinvolgimento delle imprese nel processo di realizzazione e di progettazione

dell'innovazione

• quantità e qualità delle ricadute tecnologiche e/o applicative delle azioni effettuate nel Progetto dimostratore

• qualità dei sistemi informativi interni al Centro e dei flussi informativi verso l’esterno • attività di alta formazione, anche in sinergia con altri Enti di formazione • effettiva cooperazione degli Enti partecipanti e capacità di promuovere masse critiche di

competenze e di risorse umane sugli obbiettivi del Centro

aspetti tecnico-amministrativi: • congruenza degli acquisti effettuati con la tempistica prevista • effettivo e completo utilizzo delle risorse messe a disposizione del progetto da parte dei

Soggetti Attuatori; • effettiva partecipazione del personale impegnato nel CRdC alle attività di ricerca • qualità e tempestività delle rendicontazioni

11.2 Obiettivi tecnico- scientifici critici del Progetto Dimostratore Si riassumono di seguito gli obiettivi critici finali previsti, che potranno essere verificati sulla base di rapporti tecnici interni esaustivi, nonche’, dove applicabile, attraverso la disponibilita’ manuali operativi, protocolli, software, semilavorati o prototipi. Work Package 1a “Innovazione nei materiali e tecnologie per le calzature” Azione 1: Materiali e Tecnologie Innovative per tomaia, intersuola, inserti, suola :

Definizione dei prodotti/processi per la realizzazione delle diversi componenti di una scarpa con migliorate proprietà antiusura e ottimizzazione della funzionalità degli adesivi con riduzione dell’impatto ambientale. Disponibilita’ di prototipi.

Azione 2. Materiali e tecnologie innovative per lo sviluppo di plantari biofunzionali.:

Definizione delle tecnologie per la realizzazione di plantare funzionale dotato di proprietà di assorbimento di vapor acqueo e rilascio di sostanze protettive atte a garantire un alto confort termo-fisiologico. Disponibilita’ di prototipi.


produttivi : Definizione delle metodologie di gestione e controllo automatico specifiche per il settore calzaturiero. Trasferimento della strategia di controllo sintetizzata su centraline elettroniche (ECU).

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Work Package 1b “Innovazione nei materiali e tecnologie dei tessuti ” Azione 1: Tessuti ignifughi :

Disponibilita’ di prototipi di filati dalle caratteristiche antifiamma avanzate. Azione 2: Microincapsulazione in fibra :

Definizione del processo di filatura per le micro-incapsulazioni relative alla termoregolazione ed al rilascio di agenti protettivi. Disponibilita’ di protocolli.

Azione 3: Automazione e controllo :

Definizione delle metodologie di gestione e controllo automatico specifiche per il settore tessile. Trasferimento della strategia di controllo sintetizzata su centraline elettroniche (ECU).

Work Package 1c “Biomateriali ”

Azione 1: Sviluppo di strutture per la sostituzione di tessuti ossei : Definizione dei prodotti/processi per la realizzazione di sostituti ossei biofunzionali e biocompatibili. Disponibilita’ di prototipi.

Azione 2. Metodiche innovative per lo sviluppo di adesivi ed compositi in odontiatria.:

Definizione delle metodologie per la caratterizzazione e realizzazione di adesivi e compositi biocompatibili in odontoiatria conservativa. Disponibilita’ di prototipi.

Work Package 3 “ Dispositivi innovativi per l’industria elettronica ” Azione 1: Sintesi di materiali innovativi:

Operatività completa dell’apparato di deposizione laser con implementazione di tecniche diagnostiche per il monitoraggio “in situ” della crescita e per l’analisi delle superfici. Disponibilita’ del manuale completo di utilizzo.

Operatività completa dell’apparato di Electron Beam Lithography a risoluzione nanometrica e capacità di operare con risoluzione minore di 0.2 micron. Disponibilita’ di dimostratori relativi.

Realizzazione di multistrati epitassiali per dispositivi ad effetto di campo e/o a controllo di spin. Disponibilita’ di semilavorati. Sintesi del materiale policristallino ottimale per la realizzazione di TFETs su polimero e di silicio poroso con proprieta’ ottiche ottimizzate. Disponibilita’ di semilavorati.

Azione 2: Progettazione e realizzazione di dispositivi :

Produzione di prototipi di magnetometri SQUID per impieghi in ambiente non schermato, di filtri superconduttori innovativi per telefonia cellulare con caratteristiche superiori rispetto ai componenti tradizionali. Produzione di prototipi di dispositivi planari ad effetto di campo basati su polimeri conduttori, cluster metallici o sistemi ibridi organico-inorganico Messa a punto e realizzazione di prototipi di silicon array

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Funzionalita’ completa del sistema di testing veloce non invasivo ed indicazione della banda di frequenza massima. Disponibilita’ del manuale completo di utilizzo. Avvenuto test dei dispositivi realizzati nell’Azione 2, e disponibilita’ di Rapporti operativi.

Azione 3: Caratterizzazione e testing di dispositivi e circuiti:

Work Package 4 “ Analisi di fatibilita’ e trasferimento delle tecnologie per la modellazione e controllo di una struttura aero-elasto-dinamica” Azione 1: Progettazione :

Disponibilita’ del progetto definitivo della struttura, con modellazione e simulazione numerica.

Disponibilita’ del prototipo integrato di sensori ed attuatori e con collaudi operativi.

Fornitura del software operativo

Azione 2: Materiali:

Disponibilita’ del rapporto definitivo sulla individuazione, sviluppo, caratterizzazione e reperibilità dei materiali da utilizzare.

Azione 3: Prototipizzazione :

Azione 4: Controllo :

Disponibilita’ del rapporto definitivo sulla definizione della strategia di controllo.

Azione 5: Testing :

Disponibilita’ del rapporto sul test finale del prototipo.

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12) TABELLA RIASSUNTIVA DEI COSTI PER VOCI DI SPESA

Imponibile(Keuro) IVA(Keuro) Totale(Keuro)

Beni immateriali** 0

TABELLA RIASSUNTIVA DEI COSTI PER VOCI DI SPESA

Personale Dipendente* 6.421 Personale non dipendente 445 Spese generali di ricerca e sviluppo* 4.123 Attrezzature scientifiche 11355 2271 13.626 Opere edili ed infrastrutturali 0 Consulenze** 0

Materiali*** 0

Totale 24.615 *inclusi 1000 KEu di spese specifiche del Ente Capofila **laddove nel corso di esecuzione del progetto matureranno costi di tale voce, essi sarano indicati nei rendiconti contabili a decurtaziuone dei costi del personale e connesse spese generali *** I materiali necessario al progetto saranno, di norma , messi a disposizione dai soggetti attuatori. Laddove nel corso di esecuzione del progetto matureranno costi di tale voce, essi sarano indicati nei rendiconti contabili a decurtaziuone dei costi del personale e connesse spese generali.

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(Keuro)

Appendici Tabella riassuntiva dei costi per S.A. S.O Attrezzature

(Keuro) Personale

(Keuro)Spese Generali Totale

(Keuro) FII-DIMP 1.541 835 502 2.878 FII-DISF 515 214 129 857 FII-Dip.CHIM 602 284 170 1.056

FII-DIC 230 80 48 358 FII-DIET 750 328 197 1.275 FII-DIS 396 186 112 695

IIUNI-DIAM 1.200 506 304 2.010 IIUNI-DII 470 223 134 828 IIUNI-DIMPC 375 192 115 682

UNISA-DIIIE 477 216 130 822

UNISA-DIMEC 1.041 366 219 1.627 UNISA-DICHIM 693 327 196 1.216

UNI Sannio 659 172 103 934

CNR-ITMC 800 291 176 1268 CNR-IRTEMP 392 184 111 686 CNR-CIB 610 307 183 1.100

ENEA-MAT 700 250 150 1.100

INFM 1.500 731 438 2.669 INFN 450 158 95 702 ASI-MARS 225 79 48 352 Technapoli 0 188 113 300 Parthenope 0 125 75 200 Ente capofila 0 625 375 1.000 Totale 13.626 6.867 4.123 24.615

(Keuro)

Tabella riassuntiva dei costi per ENTE S.O Attrezzature Personale

(Keuro)Spese Generali

(Keuro)Totale

(Keuro) FII 4.034 1.927 1.158 7.119 IIUNI 2.045 921 553 3.519 UNISA 2.211 909 545 3.665 UNI. Sannio 659 172 103 934 CNR 1.802 782 470 3.054 ENEA-MAT 700 250 150 1.100 INFM 1.500 731 438 2.669 INFN 450 158 95 702 ASI-MARS 225 79 48 352 Technapoli - 300 188 113 Parthenope 125 75 200 Ente capofila - 625 375 1000 Totale complessivo 13.626 6.867 4.123 24.615

93

18 27

Pianificazione dei costi del progetto per S.A. S.A. Mese 3 6 9 12 15 21 24 30 33 36 Totale FII-DIMP 435,42 671,42 111,42 111,42 768,42 111,42 111,42 111,42 111,42 111,42 111,42 111,42 2878,00FII-DISF 154,30 214,30 34,30 34,30 249,30 34,30 34,30 34,30 34,30 34,30 858,00FII-Dip.CHIM 639,83 37,83 37,83 37,83 37,83 37,83 37,83 37,83 37,83 37,83 37,83 37,83 1056,00FII-DIC 127,00 18,00 18,00 12,0018,00 133,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 0,00 356,00FII-DIET 459,78 24,44 53,77 58,66 280,66 39,11 34,22 45,95 122,88 53,77 48,88 48,88 1271,00FII-DIS 249,83 195,8324,83 24,83 24,83 24,83 24,83 24,83 24,83 24,83 24,83 24,83 694,00IIUNI-DIAM 57,00 397,76 206,76 116,76 291,76 116,76 482,20 229,20 28,20 28,20 28,20 28,20 2011,02IIUNI-DII 29,75 222,75 79,75 174,75 29,75 29,75 29,75 111,75 29,75 29,75 29,75 29,75 827,00IIUNI-DIMPC 0,00 188,00 34,11 34,11 683,00222,11 34,11 34,11 34,11 34,11 34,11 34,11 0,00UNISA-DIIIE 28,83 328,83 28,83 28,83 28,83 28,83 28,83 100,83 133,83 28,83 28,83 28,83 823,00UNISADIMEC 48,75 48,75 48,75 48,75 48,75 93,75 273,75 210,75 156,75 477,75 120,75 48,75 1626,00UNISADICHIM 43,58 430,58 43,58 43,58 43,58 205,58 97,58 43,58 88,58 88,58 43,58 43,58 1216,00UNI Sannio 22,92 482,92 22,92 222,92 22,92 22,92 22,92 22,92 22,92 22,92 22,92 22,92 935,00CNR-ITMC 153,92 263,92 38,92 38,92 498,92 38,92 38,92 38,92 38,92 38,92 38,92 38,92 1267,00CNR-IRTEMP 84,58 124,58 24,58 76,58 134,58 24,58 94,58 24,58 24,58 24,58 24,58 24,58 687,00CNR-CIB 40,83 650,83 40,83 40,83 40,83 40,83 40,83 40,83 40,83 40,83 40,83 40,83 1100,00ENEA-MAT 33,33 733,33 33,33 33,33 33,33 33,33 33,33 33,33 33,33 33,33 33,33 33,33 1100,00INFM 97,42 997,42 97,42 97,42 97,42 97,42 697,42 97,42 97,42 97,42 97,42 97,42 2669,00INFN 21,08 303,08 21,08 21,08 188,08 21,08 21,08 21,08 21,08 21,08 21,08 21,08 702,00ASI-MARS 21,17 21,17 21,17 21,17 21,17 21,17 122,00 104,00 0,00 0,00 0,00 0,00 353,00Technapoli 25,08 25,08 25,08 25,08 25,08 25,08 25,08 25,08 25,08 25,08 25,08 25,08 301,00Parthenope 0,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 20,00 0,00 200,00Ente capofila 83,33 83,33 83,33 83,33 83,33 83,33 83,33 83,33 83,33 83,33 83,33 83,33 1000,00Totale 2857,74 6313,17 1150,61 1583,50 3324,50 1196,95 2394,33 1502,06 1216,00 1362,88 921,70 789,58 24615,00

S.A. 1° anno 2° anno 3° anno Totale FII-DIMP 1329,67 1102,67 445,67 2878,00FII-DISF 437,20 352,20 68,60 858,00FII-Dip.CHIM 753,33 151,33 151,33 1056,00FII-DIC 181,00 157,00 18,00 356,00FII-DIET 596,65 399,93 274,42 1271,00FII-DIS 495,33 99,33 99,33 694,00IIUNI-DIAM 778,29 1119,93 112,81 2011,02IIUNI-DII 507,00 201,00 119,00 827,00IIUNI-DIMPC 256,22 324,44 102,33 683,00UNISA-DIIIE 415,33 187,33 220,33 823,00UNISA-DIMEC 195,00 627,00 804,00 1626,00UNISADICHIM 561,33 390,33 264,33 1216,00UNI Sannio 751,67 91,67 91,67 935,00CNR-ITMC 495,67 615,67 155,67 1267,00CNR-IRTEMP 310,33 278,33 98,33 687,00CNR-CIB 773,33 163,33 163,33 1100,00ENEA-MAT 833,33 133,33 133,33 1100,00INFM 1289,67 989,67 389,67 2669,00INFN 366,33 251,33 84,33 702,00ASI-MARS 84,67 268,33 0,00 353,00Technapoli 100,33 100,33 100,33 301,00Parthenope 60,00 80,00 60,00 200,00Ente capofila 333,33 333,33 333,33 1000,00Totale 11905,02 8417,84 4290,16 24615,00




Rapp. Naz.: Paolo Russo

PREVENTIVO GLOBALE DI SPESA PER L'ANNO 2004

In KEuro

Struttura

A CARICO DELL' I.N.F.N. A

caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

Spese Calc.

di cui SJ

Affitti eManut.Appar.

di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr. appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

TOTALI

NB. La colonna A carico di altri enti deve essere compilata obbligatoriamente

Note:

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


Nuovo esperimento GruppoCRDC 5

PROPOSTA DI NUOVO ESPERIMENTO

Mod EN5





PREVISIONE DI SPESA

Piano finanziario globale di spesa

In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

2004

TOTALI

0 0 0 0 0 0 0 0 0.0

0,0



StrutturaNA



COMPOSIZIONE DEL GRUPPO DI RICERCA

N RICERCATORECognome e Nome

QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica

%Dipendenti Incarichi Dipendenti Incarichi

Ruolo Art. 23 RicercaAssoc. Ruolo Art. 23Ass.

Tecnol. 123456789

Fedele Renato Gialanella Giancarlo Gialanella Lucio Masullo Maria Rosaria Perillo Eugenio Roca Vincenzo Romano Mario Russo Paolo Vaccaro Vittorio

Ric.Ric.

P.A.P.O.

P.A.P.S.P.O.

P.O.R.U.

553553355

101010101010102010

1 Campajola Luigi T.L. 10

Numero totale dei Tecnologi Tecnologi Full Time Equivalent

10.1

NTECNICI

Cognome e Nome

Qualifica%Dipendenti Incarichi

Ruolo Art. 15Collab.tecnica

Assoc.tecnica

Numero totale dei ricercatori Ricercatori Full Time Equivalent

91

Numero totale dei Tecnici Tecnici Full Time Equivalent

00

SERVIZI TECNICI Annotazioni:

Denominazione mesi−uomo

Osservazioni del direttore della struttura in merito alladisponibilità di personale e attrezzature






MILESTONES PROPOSTE PER IL 2004Data

completamento Descrizione




Codice Esperimento GruppoCRYDET 5

Rapp. Naz.: Roberto Cristiano

Rappresentante nazionale: Roberto CristianoStruttura di appartenenza: NAPosizione nell'I.N.F.N.:

INFORMAZIONI GENERALI

Linea di ricerca Cryogenic detectors


INFN−NapoliCNR−Istituto di Cibernetica, Pozzuoli, Napoli

Sigla delloesperimento

assegnata dallaboratorio

Acceleratore usato

Fascio(sigla e

caratteristiche)


"Efficienza geometrica e quantistica di rivelatori avanzati STJ per raggi X (0.1−10keV) con elevata risoluzioneenergetica (E/DE>1000); Risposta veloce di un discriminatore JTJ per rivelatore duale (STJ + JTJ)."

Apparatostrumentale

utilizzato

Sistemi criogenici da 77 a 0.1 K . Elettronica di misura.Apparecchiature di deposizione di filmsottili.Fotolitografia ad alta risoluzione.


Istituzioni esterneall'Ente partecipanti

CNR (senza assegnazione di risorse finanziarie)

Durata esperimento

4 anni

Mod EC. 1 (a cura del responsabile nazionale)


StrutturaNA


Resp. loc.: Roberto Cristiano


VOCIDI



Parziali Totale Compet.

SJ SJ

Meetings nazionali, visite brevi presso altri laboratori 4.0

4.0 0.0

Meetings internazionali e Conferenze di settore (Workshop on Low TemperatureElectronics WOLTE6 − Olanda Applied Superconductivity Conference ASC04 −USA)

Collaborazioni straniere (Univ. Neuchatel, Tech. Univ. Munich)

4.0

4.0 8.0 0.0

Liquidi criogenici (N, He) e gas ultra puri di processo (Ar, O, N, CF4)

Materiale per fotolitografia (photoresist, sviluppi, solventi, acqua DI, accessoriper camera bianca)

Componentistica da vuoto, elettronica e criogenica

Componenti ottici per accoppiamento laser fibra, attenuazione segnale e wiringottico criostato

Target (Nb Al Ta) e substrati speciali (Si, Zaffiro, etc.)

Progettazione e realizzazione di master fotolitografici

20.0

20.0

28.0

4.0

8.0

8.0

88.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

Controller per laser impulsato HAMAMATSU mod C4725−01

Testa laser 400 nm HAMAMATSU mod. SLDH−041

banco ottico per supporto laser, e ottica di modulazione edaccoppiamento aicriostati

8.0

12.0

5.0 25.0 0.0

Sistema di schermaggio da interferenze elettromagnetiche ad alta e bassafrequenza per criostato He4 e per misure fino a 300 mK

13.0

13.0 0.0

Totale 138.0 0.0Sono previsti interventi e/o impiantistica che ricadono sotto la disciplina della legge Merloni ? Breve descrizione dell'intervento:


StrutturaNA




Il terzo anno del progetto è dedicato alla configurazione finale degli apparati di fabbricazione e misura abassa temperatura, ed alla realizzazione e test dei dispositivi rivelatori progettati in precedenza.

Nel corso del secondo anno del progetto è stato implementato il sistema di fabbricazione utilizzato per larealizzazione dei detector STJ e JTJ inserendo la possibilità di realizzare in situ film epitassiali di Ta e Nb. Afine del secondo anno sarà istallato un sistema criogenico a demagnetizzazione adiabatica che permetteràdi raggiungere agevolmente temperature di circa 100 mK. Il setup e test di tale sistema è previsto nella finedel 2003 / inizi del 2004. La possibilità combinata di temperature di misura più basse (100mK invece di 300mK) e di materiali di qualità più elevata (film epitassiali di Ta e Nb), insieme ad un raffinamentodell'elettronica di misura, permetterà di esplorare le caratteristiche limite dei rivelatori STJ e JTJ realizzati.Inoltre ciò permetterà di progettare nuove strutture di rivelatori e nuovi ambiti applicativi dei rivelatoriciogenici.Le principali apparecchiature di cui si propone l'acquisto sono:a) un sistema ottico basato su un generatore laser capace di fornire singoli impulsi di durata t < 100 ps perstimolare in modo controllato i detector realizzati, tramite un accoppiamento in fibra ottica sui due criostati indotazione (300 e 100 mK)b) l'aggiunta di un efficace sistema di schermaggio da interferenze elettromagnetiche all'apparato criogenicooperante a 300 mK.La strumentazione relativa al punto (a) permetterà una qualificazione della risposta proporzionale e spazialedei rivelatori sviluppati. Infatti la possibilità di avere una sorgente sincrona modulabile in ampiezza (inalternativa a quella statistica data dalla sorgente radioattiva di Fe55 attualmente usata) e la possibilità didecidere a priori il punto di collisione dei fotoni con il detector, permetteranno di determinare con precisionele caratteristiche dei rivelatori sviluppati, oltre che di studiarne la risposta in un regime di energia differente. Ilcosto stimato di tale strumentazionè di 25 k€.La strumentazione relativa al punto (b) consiste sostanzialmente nella progettazione e realizzazione di unopportuno contenitore schermato che dovrà circondare il criostato ad He4 attualmete usato per lacaratterizzazione dei rivelatori STJ e duali. Il contenitore schermato avrà una sezione in mumetall capace diattenuare efficacemente interferenze elettromagnetiche a bassa frequenza, e una sezione in alluminio,progettata per attenuare le interferenze ad alta frequenza. L'assenza di intreferenze elettromagnetiche e dicampi magnetici residui a bassa frequenza sono un presupposto essenziale per il corretto funzionamento deirivelatori STJ. Il costo stimato di tale lavorazione è di 13 k€.Per quanto riguarda il consumo si specifica che il costo di un dewar da 100lt di elio liquido è attualmente dicirca 1k€. Med



StrutturaNA




iamente si prevede un consumo di circa 17−15 dewar in un anno, corrispondenti ad altrettanti run di misura.In definitiva la previsione di spesa per i liquidi criogenici ed i gas ultrapuri di processo è di 20 k€. I costiassociati alla fabbricazione e fotolitografia in camera bianca dei rivelatori STJ e JTJ sono di 20K€. Inoltresono previsti costi per l'acquisto di target (Nb Ta Al) e substrati speciali (Si, zaffiro, ecc.), ammontanti a 8 k€,e per la progettazione e realizzazione di master fotolitografici (k€). E' previsto un consistente investimento incomponentistica da vuoto, elettronica e criogenica (28k€) anche in considerazione del fatto che verrà resooperativo il nuovo criostato a smagnetizzazione adiabatica, i gas e materiali di processo (12k€). Per lamessa in funzione del sistema di stimolazione ottica sono infine previsti investimenti per componentisticaottica per 4k€.Viaggi e Missioni Interne. Si richiedono spese di missione per collaborazioni e brevi soggiorni presso altrilaboratori italiani oltre che per la partecipazio e a meeting tematici (4k€)Viaggi e Missioni all'estero. Si richiedono spese di viaggio per effettuare test sotto radiazione presso la YaleUniversity, New Haven USA, presso L'Università di Neuchatel, Svizzera, e presso la Technical University ofMunich, Germania di STJ− Detectors fabbricati nell'ambito del progetto CRYDET, e la partecipazione aconferenze internazionali (WOLTE, ASC) (8k€).







In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr. appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

NA

TOTALI

4,0 8,0 88,0 25,0 13,0 138,0

4,0 8,0 88,0 25,0 13,0 138,0


Note:






A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2003Rivelatori avanzati STJ. Perfezionamento acquisto di cryostato ADR per esperimenti a 0.1K. La prevista data di consegna è ottobre 2003.Fabbricazione e test a 0.3K di STJ di Al su vari substrati per l' ottimizzazione della trasparenza di barriera mediante processi comletamentefotolitografici.Implementazione del sistema di fabbricazione di rivelatori STJ con: aggiunta di sistema riscaldante in situ fino a 800 °C, istallazione dinuovo sistema di inserimento campioni e upgrade sistema di pompaggio criogenico.Misure preliminari di caratterizzazione sotto radiazione a 0.3K .Realizzazione e primi test di un STJ detector anulare con linea di controllo nel Top electrode.Rivelatore Duale. Sviluppo di prototipi di configurazione duale (STJ+JTJ). Misure preliminari sotto radiazione X di impulsi generati da unSTJ detector con readout JTJ . Verifica della coincidenza tra impulsi STJ e JTJ. Progettazione e test di elettronica veloce per ladiscriminazione temporale del tempo di arrivo dei fotoni sul detector.

B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2004Rivelatori avanzati STJ. Messa a punto del criostato ADR e dell'elettronica di readout per rivelatori a strip. Misure prelimnari di rivelatori astrip con e senza radiazione. Test dei rivelatori strip con stimoli ottici veloci (Fabbricazione e caratterizzazione di STJ−detectors anulari.Implementazione del criostato ad He4 con schermaggio elettromagnetico intensivo.Rivelatore Duale. Messa a punto finale della configurazione di misura a 0.3 K. Installazione della stazione sperimentale con fascio laser adimpulsi e dell'elettronica per esperimenti di discriminazione veloce. Fabbricazione di rivelatori duali in vista di un dispositivo integrato.

C) FINANZIAMENTI GLOBALI AVUTI NEGLI ANNI PRECEDENTI In kEuro

Annofinanziario

Missioniinterno

Missioniestero

Materialedi

consumo

Trasp. eFacch.

SpeseCalcolo

Affitti eManut.

Apparec.

Materialeinventar.

Costruz.apparati

TOTALE

20022003

TOTALE

2.02.5

4.03.0

26.035.0

0.00.0

0.00.0

0.00.0

140.055.0

0.00.0

172.095.5

4.5 7 61 0 0 0 195 0 267.5

Mod EC. 5 (a cura del rappresentante nazionale)





PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

20042005

TOTALI

44.0

86.0

8860.0

00.0

00.0

00.0

250.0

130.0

138.070.0

8,0 14,0 148,0 25,0 13,0 208,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica


Ruolo Art. 23 Ricerca Assoc. Ruolo Art. 23Ass.

Tecnol. 123456789

1011

Barone Antonio Cristiano Roberto Ejrnaes Mikkel Esposito Emanuela Frunzio Luigi Lissitski Mikhail Nappi Ciro Pagano Sergio Parlato Loredana Peluso Giuseppe Pepe Giampiero

P.O.C.N.RB.UEC.N.RC.N.R

I.N.F.M.C.N.RC.N.RUniv.P.A.R.U.

55555555555

30601006060506060302030


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc.tecnica


115.6


00











30.6.2004 Realizzazione di dispositivi a strip con Ta epitassiale

30.6.2004 Completamento setup di misura su criostato ADR a 100 mK

31.12.2004 Caratterizzazione di rivelatori STJ singoli e a strip e di JTJ a 100 mK




Codice Esperimento GruppoENVIRAD 5

Rapp. Naz.: Vincenzo Roca

Rappresentante nazionale: Vincenzo RocaStruttura di appartenenza: NAPosizione nell'I.N.F.N.:


Linea di ricerca Studio della radioattività ambientale di origine naturale


Istituti di istruzione secondaria della Campania



Acceleratore usato

Fascio(sigla e

caratteristiche)


"Correlazione tra concentrazione di radon nel suolo e attività sismica; accumulo del radon negli ambientichiusi"

Apparatostrumentale

utilizzato

"Monitor a raccolta elettrostatica dei discendenti ionizzati del radon su rivelatori al silicio; rivelatori ad elettrete(Eperm); rivelatori di tracce a stato solido (SSTD)


Napoli


"Liceo Scientifico Statale "E.Torricelli" di Somma Vesuviana e altre scuole di Napoli, Avellino, Ischia,Pozzuoli,San Sebastiano al Vesuvio

Durata esperimento

3 anni



StrutturaNA


Resp. loc.: Vincenzo Roca


VOCIDI




SJ SJ

spostamenti per collegamenti con le scuole e con altre sezioni INFN interessateal progetto

missioni alla Casaccia per calibrazioni e interconfronti

congressi italiani

4.0

3.0

3.0 10.0 0.0

congressi internazionali 5.0

5.0 0.0

rivelatori E−Perm short term

rivelatori di tracce nucleari a stato solido

gestione della pagina web relativa all'esperimento e implementazione eprogrammazione di un server di database condiviso in rete

4.0

2.0

10.0 16.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

2 personal computer portatili

videoproiettore

lettore per E−Perm con standard per calibrazione

3.0

2.0

3.0 8.0 0.0

costruzione di 11 stazioni di monitoraggio del radon nel suolo 24.5

24.5 0.0




StrutturaNA




L’attività proposta alle scuole è articolata, come illustrato nel testo del progetto, su due anni, proposti tipicamente aglialunni delle due classi terminali di un liceo: il primo anno, più impegnativo, prevede l’introduzione al tema dellaradioattività, del radon e della loro misura, il secondo, rivolto a studenti già carchi dell’impegno degli esami di maturità, lagestione del monitoraggio continuo e l’analisi dei dati della (o delle) campagne indoor. L’anno appena trascorso dovevaservire a verificare, insieme ad un liceo “pilota” la possibilità di avviare in una scuola un processo su cui tenere altal’attenzione degli studenti per due anni. La risposta definitiva sarà disponibile evidentemente alla fine del biennio, mal’esito di questo primo pezzo di esperimento, come si evince anche dallo schematico commento dell’insegnante dellascuola responsabile per questa attività, allegato a questa pagina, è senz’altro incoraggiante, come tanti piccoli particolarihanno dimostrato, uno per tutti la disponibilità dei ragazzi ad essere coinvolti fuori della scuola, fuori orario e, soprattutto,dopo la chiusura dell’anno scolastico.E questo è avvenuto “nonostante” un intervento massicio del gruppo INFN sugli insegnanti e sugli studenti. Il prossimoanno, essendo coinvolte più scuole, un simile intervento non sarà possibile, ma del resto l’attività svolta è anche servita adindividuare un percorso minimo che possa portare al risultato, che potrà comunque essere suscettibile di sviluppi evariazioni per soddisfare eventali interessi e curiosità. Per seguire l’attività in ogni scuola, ad ognuna sarà assegnato un“tutore” , scelto tra i componenti del gruppo, che sarà responsabile del progetto in quella scuola e ne organizzerà l’attivitàinsieme al docente responsabile indicato dal collegio dei docenti dell’istituto.

Come ci si poteva aspettare, un momento vissuto con particolare interesse da parte degli studenti è stato il lavoro “sulcampo”, che si è articolato in tre diverse occasioni:1 La discussione finalizzata all’organizzazione delle misure indoor, sia quelle a lungo termine che quelle a breve termineper l’individuazione dei correlazioni tra le concentrazioni di radon e determinati parametri, in cui gli studenti hannodimostrato di aver ben compreso i modi di comportamento del gas radon2 La presentazione all’esterno della scuola della problematica del radon in varie occasioni (monitoraggio indoor nei localidella scuola elementare, settimana della cultura scientifica)3 Lettura delle risposte dei rivelatori. Vista la curiosità, diventata poi interesse, dimostrata per l’attività in laboratorio, ilmonitoraggio breve di cui si è detto è stato svolto utilizzando canestri di carbone attivo, più interessanti da un punto divista puramente sperimentale. Pur non essendo infatti questi i rivelatori ideali da un punto di vista puramente metrologico,essi presentano il vantaggio di prestarsi a valutazioni anche qualitative e ad



StrutturaNA




introdurre la spettroscopia che, sia pure delle particelle alfa, sarà effettuata mediante l’uso del monitor continuo. Ciriserviamo di utilizzarli eventualmente anche nel prossimo anno, presentandoli come strumento alternativo agli E−permper misure a breve termine.

Attualmente i consigli di 5 scuole hanno ratificato la partecipazione al progetto. Altri 3 istituti, pur mancando al momento laratifica, hanno dichiarato il loro impegno che sarà formalizzato a settembre. Inoltre 3 hanno manifestato interesse eprobabilmente aderiranno. Tuttavia il numero di scuole per ora ragionevolmente certo è 8.Su questa base chiediamo le risorse per il montaggio di 11 stazioni di monitoraggio: 8 per le scuole certe, una di riserva,una di riferimento per le operazioni di laboratorio ed una come prototipo di sviluppo.Essendo il primo prototipo quasi pronto per i test, è ragionevole aspettarsi che questi saranno completati, salvocomplicazioni, al massimo entro settembre. Se questo dovesse verificarsi, come già anticipato lo scorso anno, ciriserviamo la possibilità di chiedere, per la realizazione delle stazioni, un’anticipazione sui finanziamenti del 2004, inmaniera da anticipare il più possibile la loro disponibilità, la loro installazione nelle scuole e quindì l’addestramento deglistudenti.

Un ruolo importante sia nello sviluppo del progetto, come strumento di formazione e supporto, sia nella diffusione deirisultati sarà certamente giocato dalla pagina web, una cui bozza è già disponibile (www.na.infn.it/envirad), e che dovràcontenere un buon server di database in rete. Chiediamo un finanziamento per la costruzione in maniera professionale diquesta pagina.

Il 2005 sarà l'anno della presa dati e del consuntivo sul primo periodo di attività, nonché della presentazione dei primirisultati eventualmente già disponibili. Per ogni anno è chiesto un finanziamento per assicurare la mobilità del gruppo sulterritorio interessato dall'iniziativa e perché la metà equivalente dei ricercatori possa partecipare a congressi o convegnitanto per l'aggiornamento quanto per la comunicazione alla comunità scientifica dello stato e dei risultati del progetto.


Il primo anno di ENVIRADQualche appunto di Gabriella de Martini, responsabile del progetto

per il Liceo Scientifico “Torricelli”

La reciproca stima tra i ricercatori dell’INFN e i docenti e il Presidedel Liceo Scientifico Evangelista Torricelli, tutti perfettamenteconsapevoli del proprio ruolo, è stata fondamentale per la riuscita delprimo anno di attività del progetto.

Si è cercata una strada che coniugasse il rigore dell’informazione conla piacevolezza della comunicazione. Catturare l’interesse e l’entusiasmodei ragazzi è infatti di fondamentale importanza: la forza dirompentedell’entusiasmo dei giovani mette in moto le energie di tutti

Il percorso iniziale• Ciclo di lezioni da parte dei ricercatori dell’INFN ai docenti sui temi

della radioattività e sulle tecniche di misura delle concentrazioni delgas radon

• Individuazione delle classi da coinvolgere e modalità di intervento.Le classi scelte sono state tre quarte, una nella sede centrale e due

nella succursale (sede di Via Aldo Moro)• Ciclo di lezioni da parte dei ricercatori dell’INFN ai ragazzi in classe

durante l’orario scolastico, alla presenza dei docenti.Qualche problema: i ragazzi tendevano a considerare questiinterventi come delle vere e proprie lezioni curriculari. Il progettoENVIRAD era stato percepito come dovere imposto e quindi ilcoivolgimento emotivo era scarso.

Cambiamento di rotta.• Interazione diretta, senza la presenza dei docenti, tra i ricercatori

dell’INFN e gli alunni più interessati in orario extrascolastico.• Interazioni tra gli alunni che più direttamente seguivano il progetto,

la classe e i docente durante le ore di lezione curriculari.• Interazione tra i ragazzi e gli studenti della scuola elementare e

media nella mostra itinerante, organizzata dal Liceo in occasionedelle settimana della cultura scientifica e tecnologica.

• Interazione tra i ragazzi e i docenti del II Circolo Didattico in unintervento nel ciclo di conferenze tenute dalla prof. Attilia D’Avino,nell’ambito della settimana della cultura scientifica.

• Interazione tra i ragazzi ed alcuni docenti di scuole medie superiorinell’incontro conclusivo del primo anno di lavori del progetto.

• Costruzione di un ipertesto dimostrativo

I risultati• Gli alunni delle classi coinvolte hanno mostrato molto interesse

verso le attività finalizzate alla ricerca, sia pure applicata, e gli èrimasta la voglia di saperne di più

• I ragazzi più direttamente interessati hanno imparato a lavorare ingruppo, hanno acquisito buone conoscenza delle problematichetrattate e buona capacità di comunicarle.

Il commento finaleSe la domanda a cui questo primo anno “sperimentale” doveva trovare

risposta è:

“è possibile importare nel mondo scolastico non un argomento su cuicondurre una ricerca limitata nel tempo, ma una tematica vasta, abbastanzadistante dai temi classici, su cui impegnarsi per un biennio, finalizzata inprospettiva a produrre dei risultati scientifici attendibili ?”

la risposta è senz’altro positiva, e la probabilità che l’interesse deiragazzi possa reggere per un secondo anno con la prospettiva concreta disvolgere un’attività sperimentale diretta certamente alta.






In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr. appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

NA

TOTALI

10,0 5,0 16,0 8,0 24,5 63,5

10,0 5,0 16,0 8,0 24,5 63,5


Note:






A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2003Durante il 2003 l’attività si è svolta su due piani: all’esterno, insieme al liceo Scientifico “Torricelli”, per verificare la possibilitàdell’inserimento degli studenti in attività extra−curricolari e per studiare il modo migliore per farlo; all’interno, per mettere a punto la nuovaversione del sistema di monitoraggio “ramona”.L’attività esterna si è articolata nei seguenti punti:− ottobre 2002/gennaio 2003 serie di incontri con i docenti del Torricelli− da gennaio 2003 incontri−seminari con gli studenti− da febbraio 2003 inizio del lavoro con gli studenti(l’intervento sugli studenti, sia da parte dei loro insegnanti, sia da parte del gruppo INFN ha avuto lo scopo di introdurli alle problematichedelle radiazioni (natura, interazione, efetti, misura)e del radon (origine, problematiche, tecniche di misura, metodologie di indagine)− marzo 2003: impostazione, con gli studenti, di due serie di misure, una breve e una lunga. Quella breve (6 giorni), è stata effettuata in dueplessi della scuola, per verificare la dipendenza delle concentrazioni di radon da alcuni parametri (ventilazione, altezza dal suolo del sitomonitorato, materiali da costruzione); quella lunga è stata condotta sia nel liceo che in una scuola elementare di Somma Vesuviana,esponendo rivelatori per misure long−term per la determinazione della concentrazione media annua. Tale determinazione avverràeffettuando due esposizioni consecutive di 6 mesi ciascuna. I rivelatori esposti saranno quindi ritirati a settembre−ottobre e sostituiti conrivelatori nuovi. Per queste misure si utilizzano, essenzialmente per motivi economici, rivelatori a tracce con LR−115.−aprile 2003: raccolta dei rivelatori short−term e misure gamma presso il laboratorio di radioattività del Dipartimento di Scienze Fisiche.− 24 maggio presentazione ad altre scuole, presso il Liceo Torricelli, da parte degli studenti, del progetto Envirad e del resoconto diquest’anno di attività. Preparazione di un rapporto sull’esperienza fatta, sia in formato cartaceo che informatizzato.Contemporaneamente è portato avanti l’upgrading del sistema di monitoraggio del radon basato sui seguenti punti:1) miglioramento delle caratteristiche lineari del sistema; 2) integrazione dei sensori ambientali e del preamplificatore all'interno dellacamera; 3) installazione sulla scheda madre di un microcontrollore per la gestione del sistema; 4) dotazione di interfaccia di comunicazionedi tipo ethernet; 5) integrazione sulla scheda dell'alimentatore e del generatore di alta tensione. La fase di progetto è terminata a maggio edè in consegna il prototipo che sarà testato entro l’estate.E’ iniziato lo sviluppo della pagina web.

B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2004settembre 2003: verifica di adesione delle scuole che si sono già impegnate a partecipare al progetto ma che non sono ancora in possessodella delibera del collegio dei docenti; incontro con le scuole selezionate e assegnazione di un tutor per ogni scuola;settembre−ottobre 2003: Liceo "Torricelli": ritiro rivelatori a tracce e analisi dei risultati.ottobre 2003 inizio dell'attività con gli studenti delle scuole partecipanti, sulla base dell’esperienza maturata nel corso del 2003,;gennaio 2004 organizzazione di campagne di misure all'interno delle scuole e possibilmente in altre strutture identificate sul territoriogennaio 2004: costruzione dei sistemi di monitoraggiofebbraio 2004: calibrazione dei monitor e loro consegna alle scuolemarzo 2004: inizio dell’addestramento all'uso dei sistemi di monitoraggio.aprile 2004 misure ambientali a breve termine ed inizio delle missure a lungo terminemaggio 2004 verifica, mediante un elaborato, del livello di preparazione raggiunta in ciascuna scuola durante l'anno scolastico 2003−2004ottobre 2004 ritiro e sostituzione dei rivelatori a lungo termine, analisi dei datiottobre 2004 inizio del monitoraggio del radon nel suolodicembre 2004 disponibilità, sul sito, di un data base di raccolta e presentazione dei dati.


Annofinanziario

Missioniinterno

Missioniestero

Materialedi

consumo

Trasp. eFacch.

SpeseCalcolo

Affitti eManut.

Apparec.

Materialeinventar.

Costruz.apparati

TOTALE

2003

TOTALE

3.5 0.0 8.0 1.0 0.0 0.0 6.5 0.0 19.0

3.5 0 8 1 0 0 6.5 0 19






PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

20042005

TOTALI

1010.0

56.0

1610.0

00.0

00.0

00.0

80.0

24.50.0

63.526.0

20,0 11,0 26,0 8,0 24,5 89,5



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 1234567

Balzano Emilio Esposito Alfonso Gialanella Lucio Pugliese M.Gabriella Roca Vincenzo Romano Mario Sabbarese Carlo

Ric.

P.A.

R.U.Dott.

R.U.R.U.

AsRic

5535333

60602040452060


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc.tecnica


73.05


00



1 Servizio Elettronica 0.5









30/04/2004 Montaggio delle stazioni di monitoraggio del radon nel suolo da installare nelle scuole aderenti al progetto.



Codice Esperimento GruppoHALODYST 5

Rapp. naz.: Giorgio Turchetti

Rappresentante nazionale: Giorgio TurchettiStruttura di appartenenza: BOPosizione nell'I.N.F.N.:


Linea di ricerca Analisi degli effetti collettivi nei fasci intensi




Acceleratore usato

Fascio(sigla e

caratteristiche)


Eco, dinamica dell'alone, nubi di elettroni,

Apparatostrumentale

utilizzato

Calcolatori paralleli


Bologna, Bari, Napoli, Padova, Salerno (gruppo collegato)


Durata esperimento

3 anni



StrutturaNA


Resp. loc.: Renato Fedele


VOCIDI




SJ SJ

Partecipazioni a convegni nazionali

Collaborazione con i gruppi della collaborazione presso le loro sedi

1.0

1.02.0 0.0

Partecipazione a convegni internazionali organizzati all'estero

Collaborazione con gruppi presso istituzioni scientifiche straniere (presso Univ. diBayreuth − Germania, Univ. di Bochum − Germania, Chalmers Univ. di Goeteborg− Svezia, GSI, CERN

2.0

2.0 4.0 0.0

Memorie e accessori per computers 0.5

0.5 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

Acquisto di nuovo PC e monitor 2.0

2.0 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA




La richiesta del PC è motivata dall'esigenza di poter svolgere il proprio lavoro finalizzato alle attività dellacollaborazione con prestazioni ageguate rispetto alla attuale macchina, obsoleta e di scarse prestazioni.



StrutturaNA







Rapp. Naz.: Giorgio Turchetti


In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

Spese Calc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr.appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

BA BO NA PD SA

TOTALI

1,02,02,01,03,0

2,04,04,02,02,0

0,5

0,5

1,02,0

3,07,08,53,05,5

0,00,00,00,00,0

9,0 14,0 1,0 1,0 2,0 27,0


Note:






A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 20031 BO) E` stato completato e parallelizzato un programma PIC per l'integrazionedelle equazioni di Poisson−Vlasov 2D e sono state ottenute stime quantitative sulrumore numerico introdotto dai parametri di discretizzazione (N numero dimacroparticelle, K numero di componenti di Fourier usate nelle coordinatespaziali x e y per risolvere l'equazione di Poisson). Si e` osservata una crescitalineare della emittanza e dell'errore nel campo elettrico per una distribuzione KV,per valori elevati della perveance. La introduzione di un termine di rumore bianco nelle equazioni del moto conduce ad un sistema diequazioni accoppiate per l'emittanza e l'ampiezza (equazione di inviluppo) che spiega questa crescita.2 BO) E` stato considerato un modello 2D per la carica spaziale, ove gli effetti collisionali sono inclusi considerando l'interazionecoulombiana tra le particelle cariche. L'integrazione numerica delle equazioni del moto e` stata realizzata con algoritmi di ordine 4 simpletticie non, mentre il calcolo delle forze e`stato realizzato con un metodo di complessita` computazionale ottimale N log N, basato su sviluppi multipolari, l'uso di frazioni continue eduna organizzazione spaziale di tipo gerarchico. Si `e mostrato che, partendo da una distribuzione iniziale KV,si raggiunge uno stato di equilibrio termodinamico corrispondente ad una Maxwell−Boltzmann autoconsistente. Il tempo di rilassamento nonvaria in modo sensibile e cresce linearmente con il numero N di pseudoparticelle. Questo risultato e` confermato dalla teroria cinetica allaLandau per la quale si e` ottenuto in modo analitico la dipendenza asintotica da N del coefficiente di drift. La integrazione a bassarisoluzione, pur non risolvendo le collisioni hard, costituisce una valida alternativa ai metodi PIC.3 BA−NA−PD−SA) Sono stati sviluppati i metodi fenomenologici basati sulla dinamica stocastica che porta alla equazione di Schoedingerper la densita` di probabilita`, e che consentono di descrivere la dinamica dell'alone. La equazione di Schoedinger e` stata risolta in modoautoconsistente in presenza di carica spaziale, integrandolaper via numerica congiuntamente con la equazione di Poisson.Sono state ottenute stime quantitative ragionevoli per le perdite nel casodi macchine ad alta intensita`. Risultati simini sono stati ottenuti utilizzando il metodo dei propagatori.4 NA) E` iniziata una attivita` di ricerca sulle nubi di elettroni riguardante in particolare lo studio dei meccanismi di instabilita` e disaturazione dovuti alla carica spaziale della nube stessa. Sono state esaminate strutture corentiquali cavitoni e solitoni.

B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 20041 BO) Si procedera` ad un esame accurato della statitica delle collisioni coulombiane,dopo avere paralelizzato l'algoritmo di integrazione delle equazioni di Hamilton.Anche se gli urti hard sembrano non influire in modo determinante sui tempi di rilassamento, il loro possibile contributo ai meccanismi diformazione dell'alone va comunque esplorato. Si procedera` ad un confronto accurato tra i risultati dellaintegrazione diretta e la teria cinetica per evidenziarne i limiti di validita`.2 BO) Si analizzeranno le instabilita` lineari generate da un mismatch iniziale del fascio rispetto a distribuzioni KV e l'effetto degli urti nellaloro evoluzione.Nel caso di anelli di accumulazione un problema di notevole importanza e`costituito dagli effetti a lungo termine degli errori multipolari in presenzadi carica spaziale. Nel caso di errori deboli la corrispondente apertura dinamicae` grande rispetto al raggio del core e metodi semi−analitici basati sullateoria perturbativa (metodi della media, forme normali) sono applicabili.Questi verranno utilizzati per analizzare le risonanze non lineari dovute agli errori,alla carica spaziale ed alle oscillazioni collettive di mismatch. Un controllo quantitativo piu` accurato sra` effetuati tramite il confronto con icodici 2D PIC e collisionali. Sara` forse possibile esaminare i risultati di esperimenti che saranno condotti al PS(CERN) ed al SIS (GSI).3 BA NA PD SA) Il metodo quantum−like autoconsistente, sviluppato per trattare la dinamica stocastica di particelle tenendo conto delcampo elettrico medio da esse generato, sara` esteso al moto longitudinale per esplorare la dinamica dell'alonelongitudinale. Si introdurra un termine di damping per poter applicare il metodo ai fasci di elettroni.4 NA) Si affrontera` l'analisi dei fattori di innesco di una nube di elettroni (ionizzazione del gas residuo ed effetto fotoelettrico da radiazionedi sincrotrone).Verra` approfondito lo studio dei meccanismi di instabilita` dovuti alla emissione secondaria di elettroni ed alla accelerazione da parte delfascio.Infine si utilizzeranno tecniche basate sulla equazione di Poisson−Vlasov per valutaregli effetti dovuti alla carica spaziale della nube che conducono alla saturazione.


Annofinanziario

Missioniinterno

Missioniestero

Materialedi

consumo

Trasp. eFacch.

SpeseCalcolo

Affitti eManut.

Apparec.

Materialeinventar.

Costruz.apparati

TOTALE

TOTALE




Rapp. naz.: Giorgio Turchetti

PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

20042005

TOTALI

98.0

1416.0

12.0

00.0

00.0

11.0

20.0

00.0

27.027.0

17,0 30,0 3,0 2,0 2,0 54,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 1234

De Nicola Sergio Fedele Renato Masullo Maria Rosaria Vaccaro Vittorio

Ric.P.A.

P.O.

C.N.R 5555

35651515


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc.tecnica


41.3


00











febbraio 2004 BO Parallelizazione degli algoritmi per l'integrazione delle equazioni di Hamiltoncomplete per il modello 2D collisionale

aprile 2004 BO Statistica degli urti soft e hard. Confronto accurato con la teoriacinetica di Landau per i tempi di rilassamento per il modello 2D.

luglio 2004 BO Linee di risonanza nello spazio xy e per una particella test con errorisestupolari e carica spaziale, Stime apertura dinamica per il modello 2D.

luglio 2004 BA−NA−PD−SA Estensione del modello quantum−like autoconsistente basato sullameccanica stocastica al moto longitudinale. Inclusione del damping

luglio 2004 NA Stima dei tempi di saturazione nelle nubi di elettroni tramite equazionedi Poisson Vlasov



StrutturaNA

Codice Esperimento GruppoMA−BO_DTZ 5

Resp. loc.: Ruggero Vaglio


VOCIDI




SJ SJ

Riunioni della collaborazione italiana 3.0

3.0 0.0

Partecipazione a convegni e congressi 5.0

5.0 0.0

Metabolismo in sede 22.0

22.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

0.0 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA




L'esperimento prevede, relativamente alla Sezione di Napoli, l'ottimizzazione della tecnica di realizzazione difilm sottili del nuovo composto superconduttore MgB2 mediante ricottura in−situ in vapori di Mg, tecnicatrasferibile alla realizzazione di cavità acceleratrici. Verrà inoltre misurata, realizzando cavità modello, laresistenza superficiale dei film alle radio−frequenze in funzione di temperatura e campo, per stimare ladegradazione del Q in funzione del campo accelerante.



StrutturaNA





StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 123456

Andreone Antonello Cassinese Antonio Chiarella Fabio Di Capua Roberto Di Gennaro Emiliano Vaglio Ruggiero

P.A.

P.O.

Ric.Dott.Dott.Dott.

555555

203050303020


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc. tecnica


61.8


00







Codice Esperimento GruppoMAGIC−5 5

Rapp. Naz.: Piergiorgio Cerello

Rappresentante nazionale:PiergiorgioCerello

Struttura di appartenenza: TOPosizione nell'I.N.F.N.:



Linea di ricerca Sviluppo di algoritmi di analisi di immagini 2D e 3DGRID


Ospedali diAlessandria, Bari, Livorno, Milano (Niguarda), Napoli, Palermo,Pisa, Sassari, Torino (Valdese), Udine


MAGIC−5

Acceleratore usato



Riconoscimento di strutture in immagini 2D − 3D


Mammografi analogici e digitaliTomografi


BA − CA(SS) − CT(PA) − LE − NA − PI − TO(AL)


CEADEN (Habana, CUBA)CERN (ALICE)

Durata esperimento 3 anni (2004−2006)



2004−2006

Ampliamento del DB di immagini mammograficheOttimizzazione algoritmi di ricerca di microcalcificazioni e masseValutazione di nuovi approcci all'analisi di immagini mammogaficheSviluppo di algoritmi per la ricerca di lesioni in immagini 3D datomogra


mailto:

mailto:


StrutturaNA


Resp. loc.: P.L. Indovina


VOCIDI




SJ SJ

Riunioni della collaborazione italiana 8.0

8.0 0.0

Corsi e convegni internazionali 5.0

5.0 0.0

Memorie di massa e cancelleria 5.0

5.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

Personal Computers e masterizzatori 4.0

4.0 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA










In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater. inventar.

di cui SJ

Costr.appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

BA CA CT LE NA PI TO

TOTALI

10,08,0

10,06,08,08,0

10,0

10,07,08,05,05,06,0

10,0

2,02,05,02,05,02,04,0

5,03,08,09,04,0

56,030,0

4,0

50,0

5,0

27,020,036,022,022,072,054,0

4,0

50,0

0,00,00,00,00,00,00,0

60,0 51,0 22,0 115,0 54,0 5,0 253,0 54,0


Note:






PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materialedi cons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

200420052006

TOTALI

6060.058.0

5151.052.0

2224.021.0

00.00.0

00.00.0

00.00.0

11543.09.0

50.00.0

253.0178.0140.0

178,0 154,0 67,0 167,0 5,0 571,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 123456

Catanzariti Ezio Forni Giustina Indovina Pietro Luigi Lauria Adele Palmiero Rosa Prevete Roberto

P.O.

R.U.Spec.

Spec.DISR.U.

555555

401003010010040


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc. tecnica


64.1


00











06/2004 Revisione e ampliamento del database di immagini mammografiche

12/2004 Miglioramento algoritmi CALMA/GPCALMASperimentazione algoritmi di clustering per pre−processing

06/2004 Ricognizione stato dell'arte sugli algoritmi utilizzati per il riconoscimento

12/2004 Raccolta immagini in formato DICOM prodotte dagli Ospedali collaboranti

06/2004 Messa a punto script installazione del software per la stazione GPCALMAMessa a punto script configurazione AliEn Client

12/2004 Installazione stazioni GPCALMA negli Ospedali partecipantiUpgrade struttura del catalogo dati e "metadata"Sviluppo documentazione per l'installazione ed inserimento nel sito WEB

06/2004 Adattamento procedura installazione al prototipo del software applicativo ANPI

12/2004 Configurazione locale siti della VO ANPIDefinizione della struttura del catalogo dei dati

12/2004 Valutazione della fattibilita' di altre applicazioni mediche di GRID (radioterapia,radioprotezione, database trapianti, etc.)




Codice Esperimento GruppoPALME 5

Rapp. Naz.: Vittorio Giorgio Vaccaro

Rappresentante nazionale:Vittorio Giorgio VaccaroStruttura di appartenenza:NAPosizione nell'I.N.F.N.:


Linea di ricerca Sviluppo di acceleratori lineari per terapia tumorale con protoni.


Napoli, Bari, Milano/LASA, Catania



Acceleratore usato

Fascio(sigla e

caratteristiche)


Studio, progettazione e realizzazione di un post−acceleratore per protoni da 30 MeV.

Apparatostrumentale

utilizzato

Network Analyzer per misure di caratterizzazione elettromagnetica


Napoli, Milano, Bari


ENEA Frascati

Durata esperimento

2 anni



StrutturaNA


Resp. loc.: Vittorio Giorgio Vaccaro


VOCIDI




SJ SJ

RIUNIONI DELLA COLLABORAZIONE, CONTATTI CON LE DITTE 3.0

3.0 0.0

CONTATTI CON PERSONALE CERN; PARTECIPAZIONE AD UNACONFERENZA (EPAC 2004)

INSTALLAZIONE E TEST AL CERN DEL MODULO DI PALME

2.5 3.5

6.0 3.5

LAVORAZIONI MECCANICHE DEI BRIDGE COUPLER DEFINITIVI E DELLEEND−CELL COMPONENTISTICA A MICRO−ONDE

PRESTAZIONI CERN PREVISTE DA CONVENZIONE IN CORSO

15.0

5.020.0 5.0

SPEDIZIONI DEI VARI ELEMENTI PER LA BRASATURA PRESSO DITTEESTERNE

SPEDIZIONI CERN PER PROVE DI POTENZA

2.0

3.05.0 3.0


0.0 0.0

0.0 0.0

0.0 0.0

BRASATURE DEI VARI ELEMENTI DEL MODULO 10.0

10.0 0.0




StrutturaNA










In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss.interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr. appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

BA MI NA

TOTALI

2,52,53,0

5,59,56,0

3,57,03,5

2,010,020,0

3,05,0

3,05,0 3,0

30,05,0

10,0

15,055,044,0

3,510,011,5

0,00,00,0

8,0 21,0 14,0 32,0 8,0 8,0 3,0 30,0 15,0 114,0 25,0


Note:






A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2003E’ iniziato il progetto degli elementi base(mattonelle) costituenti i tank del modulo 30−35 MeV secondo il nuovo disegno che consente lariduzione della potenza di alimentazione. Sono stati studiati due tipi di mattonelle che differiscono per caratteristiche elettromeccaniche eche sono stati comparati tenendo conto della maggiore o minore complessità di lavorazione e di assemblamento per la brasatura. Sonostate già prodotte due mattonelle che saranno fra breve sottoposte a procedimento di brasatura, la cui qualità sarà testata successivamentecon il metodo riflettometrico ad ultrasuoni. I risultati di questi test daranno indicazioni su quale dei due disegni sarà scelto come base per laproduzione delle mattonelle del modulo. E’ stata progettata tutta la struttura da 30 a 62 MeV che è risultata composta da 5 moduli ognunodei quali ha un gradiente energetico medio leggermente superiore ai 10 MeV/m . La lunghezza complessiva è di 3.08 m tenendo contoanche dell’ingombro dei bridge coupler. Il disegno prevede che in ogni tank tutte le cavità siano uguali e abbiano le caratteristiche dellacavità nominale relativa all’energia media nel tank. Di tutto il sistema si è ricavata la shunt impedance per unità di lunghezza, che risultaessere maggiore di circa il 20% rispetto al valore che avrebbe secondo il vecchio disegno tipo LIBO. Si è inoltre ricavata la distribuzionedella temperatura nella cavità e si sono condotti studi parametrici sul salto termico tra il punto più caldo (naso) e le piastre di refrigerazione.Deformazioni e detuning risultano accettabili. Sono state definite le caratteristiche dei quadrupoli (intensità di campo, lunghezza, etc).Questi dati insieme a quelli precedentemente stabiliti delle cavità hanno permesso di studiare la dinamica longitudinale e traversa. Questostudio è stato condotto fino al decimo modulo (107 MeV) al fine di indagare sulla trasmittanza del sistema. Si è potuto evincere che latrasmittanza decresce asintoticamente e che, a partire dal sesto modulo, raggiunge praticamente il valore costante dell’8%. E’ benesottolineare che l’esperimento non consiste soltanto nella realizzazione e test del primo modulo, ma anche nella definizione di tutti iparametri dei rimanenti moduli sino a 62Mev e della loro ottimizzazione. Si procederà pertanto anche alla ottimizzazione del disegno conl’obiettivo di raggiungere il valore asintotico della trasmittanza alla più basse energie possibili. E’ stato progettato il supporto meccanico delmodulo di Palme, unitamente ai sistemi di posizionamento e movimentazione del modulo stesso, al fine di consentire il posizionamento sinoa 2 moduli dell’acceleratore stesso su di un unico supporto. Questa flessibilità permette di ridurre le problematiche connesse con gliallineamenti e con le strutture di ausilio necessarie per il funzionamento dell’acceleratore (vuoto). L’esperimento prosegue nel suocomplesso secondo il piano previsto e si prevede di rispettare entro la fine dell’anno le milestones concordate.

B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2004Nel corso del 2004 si passerà dal disegno preliminare a quello definitivo dei Bridge Coupler. Il disegno di questi elementi dovrà esseredefinito in modo da ridurre la loro complessità sia per quanto riguarda la riduzione del numero di brasature multiple, sia per semplificare leprocedure di tuning. In parallelo, verranno effettuate misure su prototipi di BC per il controllo del tuning stesso. Misure sui prototipi dei BCsaranno utilizzate anche per definire il sistema di accoppiamento con la guida di alimentazione. La struttura della guida di accoppiamentoper iniettare la potenza RF nel modulo deve essere dimensionata attraverso una misura diretta delle proprietà di accoppiamento fra guida elinac mediante l’ausilio di un cortocircuito mobile. Saranno quindi costruiti e brasati sia i BC finali, che le end−cell. Verrà studiato il sistema avuoto da utilizzarsi per il modulo dell’acceleratore che risulta particolarmente complesso per la natura estremamente compatta del modulostesso. In tal senso dovrà essere svolto uno studio teorico preliminare per valutare se le conduttanze attualmente ottenibili con la presentegeometria del sistema risultano adeguate allo scopo o meno. Sulla base dei risultati ottenuti si procederà al dimensionamento deicomponenti del sistema stesso, al loro acquisto e alla realizzazione del sistema di installazione sul modulo. Verranno studiati e realizzati ipick−up di campo posizionati nelle end−cells per misurare il livello di campo durante le fasi di alimentazione in potenza. Ci sono buoneindicazioni per ritenere che l’assemblaggio finale (completo di brasatura) del modulo possa avvenire in tempo utile per poter effettuare poi lepreviste prove di potenza al CERN entro la fine del 2004.


Annofinanziario

Missioniinterno

Missioniestero

Materialedi

consumo

Trasp. eFacch.

SpeseCalcolo

Affitti eManut.

Apparec.

Materialeinventar.

Costruz.apparati

TOTALE

2003

TOTALE

4.0 4.0 15.0 1.5 0.0 0.0 10.0 50.0 84.5

4 4 15 1.5 0 0 10 50 84.5






PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

2004

TOTALI

8 21 32 8 0 0 30 15 114.0

8,0 21,0 32,0 8,0 30,0 15,0 114,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 12345

D'Elia Alessandro Fedele Renato Masullo Maria Rosaria Picardi Luigi Vaccaro Vittorio

Ric.P.A.

P.O.

Dott.

E.N.E.A

55555

10025252055


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc.tecnica


52.25


00



12

Officina Meccanica Progettazione Meccanica

2.01.5









30.7.2004 Misure di campo elettrico con il metodo della perlina scorrevole. Disegno definitivo del Bridge coupler e delleend−cell.Realizzazione del BC e delle end−cell e loro brasatura

31.12.2004 Tuning dei BC, del modulo completo, misure di accoppiamento con guida di alimentazione. Brasatura e tuning finale.Installazione del modulo al CERN e prime misure di potenza




Codice Esperimento GruppoPPC 5

Rapp. Naz.: Arnaldo Stefanini

Rappresentante nazionale:ArnaldoStefanini

Struttura di appartenenza: PIPosizione nell'I.N.F.N.:



Linea di ricerca Sviluppo di un sistema per l'imaging basato su un rivelatore apixel con read−out ottico parallelo


Laboratori delle Sezioni di Pisa, Napoli e Cagliari


PPC

Acceleratore usato



Interazione raggi X materia


Sorgente di raggi X microfocus


Sezioni di Pisa, Napoli e Cagliari


Durata esperimento 2 anni



2004−2005

primo anno: progettazione dei vari componenti per la realizzazionedel sistema 2.8x2.8 cm2 e inizio della produzione. Test con il sistema1.4x1.4 cm2secondo annocompletamento della realizzazione del sistema 2.8x2.8 cm2 e suo test


mailto:

mailto:


StrutturaNA


Resp. loc.: Maria Cristina Montesi


VOCIDI




SJ SJ

Collaborazione con gli altri gruppi italiani coinvolti 4.0

4.0 0.0

Collaborazione con istituti esteri per progetto scheda di read−out paralleo per 4chip Medipix2

6.0

6.0 0.0

Realizzazione sistema link ottico per trasferimento dati da motherboard a schedaPCI (3 dispositivi)

Progettazione chipboard per read−out parallelo capace di ospitare 2x2 Medipix2chip

15.0

10.025.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

Strumentazione per test link ottico: Optical Return Loss Module 81613A Agilent(richiesta offerta)

9.0

9.0 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA





Pixel Detector with Optical Parallel Read-out for

Computed Tomography (PPC)

Introduzione

Il progetto proposto, relativamente alla attività della Sezione di Napoli, permette di

utilizzare le competenze sviluppatesi in Sezione nell’ambito dei precedenti progetti

INFN finanziati dal Gr. V: POLAR e COLOR per quanto riguarda lo sviluppo di

architetture per sistemi di acquisizione basate su link ottici paralleli e seriali, ed il

progetto MAMA per lo sviluppo di rivelatori ibridi a pixel.

L’obiettivo è la realizzazione di un rivelatore ibrido a pixel in silicio formato da una

matrice di 512×512 pixel quadrati con pitch di 55 µm (area sensibile 28×28 mm2)

connesso tramite bump-bonding a 4 chip di lettura Medipix2, ciascuno di 256x256

celle, mediante un read-out veloce. Il read-out dei 4 chip Medipix2 sarà di tipo parallelo

attraverso il bus a 32 bit di Medipix2 e il trasferimento di dati al DAQ avverrà su un

link in fibra ottica in grado di garantire un rate di acquisizione superiore a 25 frames/s

sull’intera matrice multichip.

Le possibili applicazioni previste per un tale sistema di rivelazione sono nell'ambito

dell'imaging tomografico per piccoli animali sia per quanto riguarda la Computed

Tomography (sistema di rivelazione che ruota in modo solidale a una sorgente di raggi

X attorno al soggetto) sia per la Single Photon Emission Computed Tomography

(SPECT) (sistema di rivelazione che ruota attorno a un soggetto marcato con traccianti

radioattivi gamma-emittenti).

Durante il primo anno si prevede la realizzazione di un sistema basato su read-out

parallelo a singolo chip, mentre alla fine del secondo anno verranno eseguiti i test sul

sistema a 4 chip.

Il rivelatore PPC

Negli ultimi anni, il settore dei rivelatori di radiazione a pixel a semiconduttore ha

conosciuto un significativo sviluppo grazie ai progressi della tecnologia CMOS che ha

consentito la realizzazione di integrati con densità superficiali di transistor dell’ordine di

in 0.1 transistor/µm2. Infatti, una vasta gamma di applicazioni con radiazione ionizzante

richiede pixel di dimensioni inferiori a 100 µm di lato e questo implica, per aree

sensibili dell’ordine di 1 cm2, la necessità di leggere il segnale di carica (dovuto alla

radio-ionizzazione) di molte migliaia di pixel. Evidentemente, ciò è possibile solo con

circuiti integrati specifici (ASIC) ad alta integrazione. Ad esempio, la collaborazione

MED-46 ha contribuito a sviluppare, alla fine degli anni ’90, il circuito di lettura

denominato Medipix1 che presenta 64x64 celle di 170 µm di lato, in tecnologia

SACMOS 1.0 µm, per varie applicazioni di imaging medico e biologico, con conteggio

del singolo fotone interagente. La connessione, mediante la tecnica del bump-bonding, a

rivelatori a pixel di silicio, ha permesso la realizzazione di cosiddetti rivelatori ibridi che

rappresentano, nel settore dei rivelatori a semiconduttore di radiazione X e gamma, la

tecnologia di punta. Attualmente una delle sfide principali per i rivelatori ibridi a pixel è

quella di riuscire ad ampliare l'area sensibile di questi sistemi di imaging, con un pitch <

100 µm. Seguendo questo filone di ricerca la collaborazione MAMA ha contribuito allo

sviluppo del chip Medipix2 (tecnologia CMOS 0.25 µm), costituito da una matrice di

256×256 pixel quadrati di lato 55 µm, che permette il conteggio di singolo fotone con

rate fino a 1 MHz per pixel. Il chip Medipix2 è stato connesso mediante indium bump-

bonding a rivelatori a pixel (con la stessa segmentazione del chip) sia di Si con spessore

300 µm, sia di CdTe con spessore 1 mm. L'area sensibile è 14×14 mm2 e la lettura della

matrice di contatori può avvenire sia mediante bus seriale LVDS fino a 200 MHz che

mediante bus parallelo CMOS a 32 bit fino a 100 MHz.

In questo ambito, il progetto proposto di realizzazione di un rivelatore ibrido a pixel in

Si, con spessore compreso nell'intervallo 300 µm ÷ 1 mm, formato da una matrice di

512×512 pixel quadrati con passo 55 µm, con un'area utile di rivelazione di 28×28 mm2,

rappresenta un obiettivo di grande interesse tecnologico per molte applicazioni

scientifiche. Il rivelatore sarà connesso tramite bump-bonding a 4 chip Medipix2, in una

forma di multi chip module. Al fine di consentire una elevato rate di lettura dei frames

di immagine (512x512x14 bit) per applicazioni dinamiche o ad alto flusso di radiazione,

il read-out di tipo parallelo con trasmissione seriale in fibra ottica dovrà garantire un

rate di acquisizione superiore a 25 frames/s.

La quantità di dati che deve essere letta in un singolo frame è determinata dal numero di

chip Medipix2 connessi al rivelatore. Utilizzando 4 chip, in un singolo frame dovremo

leggere circa 3.6 Mbit (4 chip con 256x256 pixel, ogni pixel un contatore a 14 bits) che

nel caso di read-out seriale richiede una velocità di acquisizione di 90 Mbit/s per un

frame rate di 25 fps, o di 2.8 Mwords/s usando una porta parallela a 32 bit. Durante la

fase di read-out il chip non può acquisire dati e pertanto, con un tempo morto del 10%,

si devono raggiungere transfer rates dell’ordine di 0.9 GHz per il read-out seriale e 28

MHz per il parallelo.

Il read-out parallelo sviluppato dal gruppo di Cagliari (P. Randaccio) nell'ambito del

precedente progetto MAMA era basato su una scheda PCI che nella sua configurazione

standard è in grado di trasmettere parole di 32 bit a 33 MHz, per la lettura di un singolo

chip Medipix2. Tale progetto, basato su collegamenti su cavo piatto di rame, verrà qui

integrato ed ampliato in modo da avere, su bus PCI, la lettura in fibra ottica e fino a 4

chip Medipix2.

Il sistema di read-out sarà costituito da due schede: una mother board e una PCI board.

Il collegamento tra queste due schede sarà effettuato in fibra ottica sia per poter

eliminare l'ingombro dei cavi sia per poter permettere una connessione comoda e non

limitata in frequenza anche a distanze anche di qualche decina di metri tra le due

schede. La motherboard sarà direttamente connessa ai rivelatori e dovrà poter essere

agevolmente posizionata su un sistema rotante posto, per ragioni di radioprotezione, a

distanza dal PC di acquisizione su cui sarà installata la scheda PCI (vedi figura).

Rivelatore Si con 512×512 pixel bump-bonded a 4 Medipix2 chips

Optical Serial Link < 1Gbit/s

Motherbord:- parallel chipboard per 4 chip;- alimentazioni, conversione CMOS-LVDS;- DAC e ADC per il setting di segnali analogici;- Logica di serializzazione

PC

PCI BoardSerializing LogicDeserializing Logic

La mother board ospiterà

- la chipboard su cui saranno connessi i 4 “buttable” chip Medipix2 in modo da

ridurre al minimo gli spazi morti tra chip e chip (50 µm);

- i convertitori dei segnali CMOS-LVDS;

- link ottico di trasmissione dati seriale in fibra ottica.

La scheda PCI che oltre a sovrintendere alle operazioni di lettura/scrittura del chip

dovrà interfacciarsi con il link ottico di ricezione dati in fibra ottica.

Link ottici

Il grosso impegno industriale nel settore delle telecomunicazioni ha portato, negli ultimi

anni, all'offerta di una vasta gamma di componenti opto-elettroniche per fibre ottiche e a

un considerevole abbattimento dei loro costi. Sono disponibili dispositivi opto-

elettronici dotati di uno standard di progettazione (dispositivi Small Form Factor – SFF-

che hanno le stesse caratteristiche geometriche, specifiche opto-elettroniche e

assegnazione dei pin) che sullo stesso package ospitano sezioni di

trasmissione/ricezione in fibra ottica completamente disaccoppiate capaci di eseguire

operazioni seriali nel dominio del Gbit/s. Per distanze ravvicinate, i trasmettitori SFF

sono formati da una sorgente VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) che

emette a 850 nm, e utilizzando una fibra multi-modo hanno un range di poche centinaia

di metri. La sezione trasmettitrice include il circuito per l’alimentazione e la

modulazione della sorgente ottica basata su un LVPECL differenziale. La sezione

ricevitrice è formata da un fotodiodo seguito da un preamplificatore e un formatore con

output differenziale LVPECL. Il package del ricevitore SFF incorpora un sub-assembly

ottico, a cui viene direttamente connessa la fibra ottica.

Nel laboratorio di Microelettronica della Sezione di Napoli e del Dipartimento di

Scienze Fisiche dell’Università “Federico II” di Napoli sono stati sviluppati sistemi di

acquisizione dati basati sulle componenti sopra descritte nell’ambito dell’esperimento

ATLAS ed è stata mostrato che tali link su singola fibra consentono un'agevole

trasmissione di dati a rate dell'ordine del Gbits/s.

Il sistema proposto utilizzerà una sezione trasmettitore/ricevitore basata su dispositivi

SFF accoppiati a chip SERDES (serializzatore/deserializzatore) della famiglia G-link

della Agilent. della serie HDMP-103xA. Il data rate ottenibile varia da 26 a 140

Mbyte/s con un clock dei dispositivi compreso tra 13 e 70 MHz. Il serializzatore

HDMP-1032A accetta in ingresso livelli TTL ma fornisce in uscita un segnale seriale

differenziale ad alta velocità in logica LVPECL, compatibile con l’ingresso del

trasmettitore SFF. L’HDMP-1032A deserializzatore può essere alimentato direttamente

dall’output differenziale di un ricevitore SFF nello standard LVPECL e fornisce in

uscita i dati con livelli TTL. In particolare, il sistema ottico di connessione mother

board → PCI sarà formato da due link unidirezionali (Mother→to→PCI) per la

trasmissione dei dati e da un un link bidirezionale (Mother↔PCI) per i segnali di

controllo del chip.

Applicazioni

Le caratteristiche del sistema di imaging proposto verranno valutate sia nell’ambito di

una micro CT per piccoli animali già esistente (esperimento TAPPA), sia nell’ambito di

applicazioni SPECT per piccoli animali. La Sezione di Napoli è responsabile di questa

seconda applicazione. Infatti data la piccola massa dei soggetti in esame (topi con una

massa compresa tra 20g e 100g e un diametro del torace inferiore a 4 cm) è possibile

pensare di utilizzare come tracciante gamma I-125 (energia dei fotoni nell’intervallo 28-

35 keV). A tali energie, un rivelatore in Si spesso 800 µm presenta una efficienza di

rivelazione di circa il 25%.

Tasks

Di seguito gli obiettivi del progetto verranno riassunti per fasi e anni con l’indicazione

delle persone coinvolte.

1° Anno: 2004

1- Analisi del sistema di read-out parallelo per Medipix2 (MPRS) - P. Randaccio,

V. Fanti, R. Marzeddu, A. Aloisio, F. Cevenini

2- Progettazzione link ottico per 1 chip - A. Aloisio, F. Cevenini

3- Progettazzione link ottico per 4 chip - A. Aloisio, F. Cevenini

4- Realizzazione link ottico con scheda a read-out parallelo del chip Medipix2 e

scheda PCI (singolo chip Medipix2)- P. Randaccio, V. Fanti, R. Marzeddu, A.

Aloisio, F. Cevenini.

5- Sviluppo Software di acquisizione dati e controllo PCI-Motherboard-Chipboard

e test di funzionamento- M. Autiero, G. Mettivier, M.C. Montesi, P. Russo

6- Progetto board per read-out parallelo di 4 chip Medipix2 - P. Randaccio, P.

Russo, A. Ordine, S. Galeotti (Pisa)

2° Anno: 2005

1- Test del singolo rivelatore con read-out parallelo e link ottico per applicazione

SPECT - G. Mettivier, M.C. Montesi, P. Russo

2- Realizzazione link ottico per 4 chip – a cura di A. Aloisio, F. Cevenini

7- Assemblaggio sistema a 4 chip con read-out parallelo e link ottico - P.

Randaccio, V. Fanti, R. Marzeddu

3- Test del sistema con singolo rivelatore e 4 chpi Medipix con read-out parallelo e

link ottico per applicazione SPECT - G. Mettivier, M.C. Montesi, P. Russo

Milestones

- 31-12-2004

Realizzazione link ottico con scheda a read-out parallelo del chip Medipix2 e scheda

PCI (singolo chip Medipix2);

- 31-12-2004

Progetto board per read-out parallelo di 4 chip Medipix2.






In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr.appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

PI NA CA

TOTALI

8,04,02,0

10,06,02,0

50,025,011,0

5,09,0

73,044,015,0

14,0 18,0 86,0 14,0 132,0


Note:



Nuovo esperimento GruppoPPC 5


L’espermento PPC vuole sviluppare un innovativo sistema di imaging digitale di 8cm2 di area attiva, formatoda 262144 pixels e trasmissione dati su fibra ottica.Il sistema che si vuole realizzare prevede un rivelatore di area totale 2.8 x 2.8 cm2, basato su una matrice disilicio di spessore compreso nell’intervallo 300−1000 micron, segmentato con passo di 55 um, che rispondealla necessita’ di ampliare l’area sensibile di sistemi di imaging con passo < 100 micron. La lettura e ilprocessing di un cosi’ grande numero di elementi attivi e’ possibile grazie agli sviluppi avuti dalla tecnologiaCMOS che ha consentito la realizzazione di chip di read−out con elevata densita’ di transistors in areesubmillimetriche. Il chip Medipix2 essendo realizzato in tecnologia 0,25 micron CMOS mette in atto questeelevate capacita’ di integrazione; infatti e’ un circuito con 256x256 pixels quadrati ciascuno di lato 55 microne in ciascun pixel e’contenuto: uno stadio di preamplificazione, un comparatore che puo’ funzionare sia afinestra sia a singola soglia e un contatore a 13−bit +1 di overflow. Questi stadi presenti in ogni singolo pixelsfanno di Medipix2 un single−photon –counting chip che e’ stato sviluppato nell’ambito della collaborazioneeuropea Medipix2 ( http://www.cern.ch/MEDIPIX). Tests preliminari condotti su questi dispositivi hannoprovato il funzionamento sia del chip sia dell’insieme chip−rivelatore. Il chip di lettura sara’ connesso alrivelatore attraverso la tecnica del bump−bonding, in particolare verra’ realizzato un rivelatore chenecessitera’ di 4 chips di lettura.Il read−out dei 4 chip Medipix2 sarà di tipo parallelo e il trasferimento di dati al DAQ avverrà su un link infibra ottica in grado di garantire un rate di acquisizione superiore a 25 frames/s.La quantità di dati che deve essere letta in un singolo frame è di 3670016 bits (4 chip con 256x256 pixel, ognipixel un contatore a 14 bits) che nel caso di read−out seriale richiede una velocità di acquisizione di 90 Mbit/so di 2.8 Mwords/s usando una porta parallela a 32 bit. Durante la fase di read−out il chip non può cumularestatistica (acquisire dati), pertanto se vogliamo ridurre il tempo morto al 10%, si devono raggiungerefrequenze dieci volte superiori. Le frequenze di acquisizione richieste sono 0.9 GHz per il read−out seriale e28 MHz per il parallelo.Il sistema proposto per il read−out parallelo è basato su una scheda PCI in grado di trasmettere parole di 32bit a 33 MHz e sostenere quindi la frequenza richiesta per il read−out parallelo dei 4 chip Medipix2 al fine diottenere un frame rate superiore a 25 fps.Il sistema di read−out sarà costituito da due schede: una mother board che ospiterà: la chipboard su cuisaranno connessi i 4 chip Medipix2, i convertitori dei segnali CMOS−LVDS e il link ottico di trasmissionedati in fibra ottica; e una PCI board che oltre a sovrintendere alle operazioni di lettura/scrittura del chip dovràinterfacciarsi con il link ottico di ricezione dati in fibra ottica. Il collegamento tra queste due schede saràeffettuato in fibra ottica sia per poter eliminare l'ingombro dei cavi sia per poter permettere una distanzaanche di qualche decina di metri tra le due schede. Il sistema in fibra ottica proposto utilizzerà una sezionetrasmettitore/ricevitore basata su dispositivi Small Form Factor affiancata da un grupposerializzatore/deserializzatore appartenente alla famiglia G−link Agilent dei chip SERDES che offre unasoluzione generale capace di implementare una connessione punto−punto ad alta velocità senza la necessità diavere un protocol chip, e raggiungendo un'agevole trasmissione di dati a rate dell'ordine del Gbits/s.Le caratteristiche del sistema realizzato verranno valutate nell’ambito di una micro CT per piccoli animaligia’ esistente, in particolare andando a sostituire l’attuale sistema di acquisizione basato su una CCD conquello realizzato dall’esperimento PPC. Data la piccola massa dei soggetti in esame ( topi che avranno unamassa che andra’ dai 20g ai 100g e un diametro del torace inferiore ai 4cm) e’ sufficiente un’energia mediadel fascio di circa 22 keV. Il sistema proposto avendo un passo di lettura di 55 micron ben si presta allo studiodi piccoli animali inoltre avendo la possibilita’ di acquisire 25 fps da la possibilita’ di realizzare una presa datiin pochi minuti.

Mod EN5





PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

20042005

TOTALI

1414.0

1818.0

8655.0

00.0

00.0

00.0

140.0

00.0

132.087.0

28,0 36,0 141,0 14,0 219,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 123456

Aloisio Alberto Autiero Maddalena Cevenini Francesco Mettivier Giovanni Montesi Maria Cristina Russo Paolo

Bors.P.S.

P.S.

P.A.

AsRicR.U.

555555

40504010010080

1 Ordine Antonio Tecn. 20


10.2

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc.tecnica


64.1


00



12

Officina Meccanica Servizio Elettronica

0.51.0









3/04 realizzazione della scheda PCI con controllo del sistema e linea di lettura parallela

4/04 Simulazione del rivelatore 2.8 x2.8 cm2, con ISE−TCAD e sua sottomissione in fonderia.

6/04 Realizzazione della motherboard nella versione con i connettori per l'alloggiamento della della chipboard separata.Completamento del sistema di acquisizione con linea di lettura su fibra ottica.

9/04 Realizzazione chip−board e motherboard in versione preliminare

12/04 Realizzazione link ottico con scheda a read−out parallelo e della scheda PCI per l'unita' da 1.4x1.4 cm2.Progetto board per read−out paralleo di 4 chip.Realizzazione versione completa di:PCI board, chip−board e motherboard per la lettura di 4 unita'.Test del sistema di acquisizione con un rivelatore di area 1.4x1.4 cm2, e prime prove di immag usando un fantoccioper micro−CT.




Codice Esperimento GruppoSHIELD 5

Rapp. Naz.: Giancarlo Gialanella

Rappresentante nazionale:Giancarlo GialanellaStruttura di appartenenza: NAPosizione nell'I.N.F.N.:


Linea di ricerca Biofisica delle radiazioni


BNL, Chiba, GSI, Mi, Na



Acceleratore usato

AGS, HIMAC

Fascio(sigla e

caratteristiche)

28Si E = 490 MeV/n, 56Fe E = 5 GeV/n, 48Ti = 1 GeV/n


Effetti biologici di ioni di alta energia (fino a 5 GeV/n) a seguito di frammentazione in diversi materiali

Apparatostrumentale

utilizzato

Laboratorio biologico, RAIC, dosimetria presso i laboratori in cui si effettuano gli iraggiamenti


Milano, Napoli


NASA (USA), NIRS (JP), BNL (USA), GSI (D), Università ¤ Chalmers (CH)

Durata esperimento

3 anni



StrutturaNA


Resp. loc.: Giancarlo Gialanella


VOCIDI




SJ SJ

Partecipazione convegno nazionale

Riunioni con il gruppo di Milano

1.0

1.52.5 0.0

Esperimento a BNL e NIRS (2 missioni di 14 giorni per due persone)

Convegni internazionali (2 convegni per 1 persona)

16.0

4.0 20.0 0.0

DNA probes per FISH, chimici, materiale di laboratorio, spese fascio a BNL 10.0

10.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

Computer

Condizionatore per laboratorio cellule

2.5

1.5

4.0 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA




La sezione di Napoli si occupa delle misure di aberrazioni cromosomiche in linfociti periferici del sangueesposti a ioni pesanti con o senza schermature.L'esperimento richiede l'analisi di una notevole quantità di campioni. Per ogni fascio di ioni, verrannomisurate 4 dosi (nell'intervallo 0.2−2 Gy) più un controllo. In totale sarà necessario osservare circa 40,000cellule. Ciò è possibile tramite il riconoscitore automatico di metafasi RAIC, recentemente acquisito esviluppato dal nostro gruppo con parziale contributo finanziario del gruppo V INFN, che consente un'analisirapida e semi−automatica del vetrino.Durante il 2004 verranno utilizzati, presso le facility di irraggiamento del NASA Space Radiation Laboratory(NSRL) di Brookhaven (USA) e del NIRS di Chiba (Giappone) , anche ioni differenti rispetto al ferro utilizzatonel corso del primo anno del progetto, in particolare silicio e titanio. Come nel caso degli irraggiamenti giàeffettuati, i linfociti umani verranno isolati dal sangue periferico in gradienti di Ficoll, ed esposti in appositicontenitori forniti dall’HIMAC e dai BNL. Successivamente, i linfociti vengono risospesi in mezzo di crescitaRPMI con aggiunta di siero fetale (20%) e fitoemmaglutinina (1%). Dopo 48 h, i cromosomi sono condensatiprematuramente con aggiunta di calyculin A 50 nM. Questa procedura consente di ottenere cromosomi intutte le fasi del ciclo cellulare con elevati indici di condensazione ed è stata recentemente messa a punto dalnostro gruppo in collaborazione con i colleghi Giapponesi dell’HIMAC. I campioni sono quindi raccoltisecondo la procedura standard e trasportati in fissativo Carnoy nei laboratori di Napoli, dove verrannopreparati i vetrini. Per l’analisi del danno, è utilizzata la tecnica della ibridizzazione in situ in fluorescenza(FISH) con sonde specifiche per i cromosomi 2 (spectrum green) e 4 (spectrum orange).Si prevede di presentare i risultati degli esperimenti a due conferenze internazionali: III Workshopinternazionale sulle radiazioni nello spazio (New York, maggio 2004) e COSPAR (Parigi, luglio 2004)Costi previsti:Missioni estero:1) Per gli irraggiamenti dei linfociti saranno necessari due turni, uno in in Giappone (NIRS) e negli USA(BNL), che saranno di 15 giorni e per due persone ( 4 k€ x 2 persone x 2 turni): 16 k€2) Come detto, si prevede di presentare i risultati alle due conferenze internazionali citate (2 k€ x 1 persona x2 conferenze): 4 k€Missioni interno:1) Saranno necessarie almeno due riunioni con il gruppo di Milano per tre persone ( 0.3 k€ x 3 persone x 2riunioni): 1.8 k€Materiale di consumo:Il materiale di consumo è relativo essenzialmente alle colture cellulari (vedi descrizione precedente) per lequali sono necessari:1) sonde per la FISH il cui costo è circa 1 k€/sonda e se ne prevedono 7 (1 per campione) per un totalestimato di 7 k€2) terreni di coltura, chimici e materiale di laboratorio monouso



StrutturaNA




(pipette, provette, unità filtranti, ….) 3 k€Materiale inventariabile:1) Computer per l’analisi dei dati (2.5 k€)2) Impianto di condizionamento per il laboratorio delle colture cellulari (1.5 k€)






In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr.appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

NA MI

TOTALI

2,52,5

20,015,0

10,013,0 2,0

4,0 36,532,5

5,0 35,0 23,0 2,0 4,0 69,0


Note:






A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2003MILANO: Nel primo semestre del 2003 è proseguita l’analisi dei dati concernente l’esperimento condotto presso l’HIMAC esponendo celluledella linea AG1522 con fasci di ioni Fe (500 MeV/n) in presenza di Al (30 mm), Pb (10 mm), lucite (56 mm), o nessuna schermatura. Questoesperimento è stato condotto nell’ambito del Progetto ASI (I/R/320/02). Si è trovato sia per la sopravvivenza, sia per la morte riproduttivaritardata che il danno prodotto dagli ioni ferro aumenta in presenza di schermature e che l’aumento dipende dal tipo di schermatura.L’effetto è particolarmente evidente nel caso del piombo dove il coefficiente lineare a della curva fluenza−morte riproduttiva ritardataaumenta di circa un fattore 2 passando dal fascio non schermato a quello schermato con Pb. Questo risultato è in accordo con le previsionidei codici di calcolo attualmente utilizzati dalla NASA per valutare l’efficacia di schermature. Nella prossima seconda metà di luglios’irraggeranno all’HIMAC le stesse cellule con fasci di ioni Si (490 MeV/n) schermato e non con gli stessi materiali ed è previsto per ilprossimo autunno un turno di irraggiamento a Brookhaven con il fascio di ioni ferro da 5 GeV/n.

NAPOLI:Il gruppo di Napoli si occupa delle misure di aberrazioni cromosomiche in linfociti del sangue periferico esposti a ioni pesanti con osenza schermature.Nel corso della prima metà del 2003, una prima analisi su dati relativi a turni precedentemente svolti nell’ambito di un progetto ASI è statacompletata e presentata, in una comunicazione su invito al workshop della NASA sulle radiazioni nello spazio (Houston, aprile 2003). Inparticolare, l’induzione delle aberrazioni cromosomiche è stata misurata dopo esposizione in vitro, presso l’HIMAC (Chiba, Giappone), deilinfociti del sangue umano periferico a ioni ferro di 500 MeV/n alle dosi di 0.1, 0.2, 0.5, 0.7 e 1 Gy. Gli irraggiamenti sono stati eseguiti siasenza schermo, sia con schermo di PMMA di tre diversi spessori (23, 43 e 56 mm) e schermo di alluminio dello spessore di 30 mm. Inoltre,per confronto, i linfociti sono stati anche esposti a ioni ferro da 200 MeV/n e a raggi X. I risultati preliminari hanno indicato che lo schermopuò aumentare l’efficacia degli ioni pesanti e che il danno biologico dipende dallo spessore dello schermo e dal tipo di materiale che locostituisce.C'è stato qualche ritardo sugli irraggiamenti previsti per il 2003 che si terranno nella seconda metà dell’anno: a luglio presso l’HIMAC (Si da490 MeV/n) e in ottobre a Brookhaven, dove verranno utilizzati fasci di ioni ferro da 1 e 5 GeV/n, con schermi di PMMA, alluminio, e fibre dicarbonio, materiale innovativo molto promettente nella radioprotezione spaziale.

B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2004MILANO: Nel corso del 2004 il gruppo di Milano effettuerà almeno due esperimenti con fasci di ioni Si, Fe e C utilizzando, sulla base deirisultati ottenuti negli esperimenti condotti nella seconda metà del 2003, spessori diversi di Al, lucite e piombo. Si determinerà, per ognicondizione di fascio, la curva dose−effetto per sopravvivenza, morte riproduttiva ritardata e trasformazione, con quattro valori di dose ed ilcontrollo.

NAPOLI: Durante il 2004 verranno utilizzati, sempre presso l’HIMAC e BNL, ioni silicio e titanio per lo studio delle aberrazioni cromosomicheindotte con e senza schermature. Come nel caso degli irraggiamenti già effettuati, i linfociti umani verranno isolati dal sangue periferico ingradienti di Ficoll ed esposti ai fasci di ioni a quattro diversi valori di dose. Successivamente all’irradiazione, le cellule verranno trattate neilaboratori degli istituti ospitanti secondo la procedura standard e trasportati in fissativo Carnoy nel laboratorio di Napoli, dove verrannopreparati i vetrini. Per l’analisi del danno, verrà utilizzata la tecnica della ibridizzazione in situ in fluorescenza (FISH) con sonde specificheper i cromosomi 2 (spectrum green) e 4 (spectrum orange). L’analisi verrà effettuata ad un microscopio a fluorescenza automatizzato(RAIC) e consentirà di classificare separatamente diversi tipi di aberrazione: dicentrici, traslocazioni, scambi incompleti, scambi complessi edelezioni. Le traslocazioni sono ben correlate con il rischio di cancro tardivo, mentre i rapporti fra diversi tipi di aberrazione dipendono dallaqualità della radiazione. I risultati potranno quindi essere utilizzati per la stima del rischio in presenza/assenza di schermature e per laverifica del modello teorico.Si prevede di presentare i risultati degli esperimenti a due conferenze internazionali: III Workshop internazionale sulle radiazioni nello spazio(New York, maggio 2004) e COSPAR (Parigi, luglio 2004)


Annofinanziario

Missioniinterno

Missioniestero

Materialedi

consumo

Trasp. eFacch.

SpeseCalcolo

Affitti eManut.

Apparec.

Materialeinventar.

Costruz.apparati

TOTALE

2003

TOTALE

3.5 11.0 17.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 31.5

3.5 11 17 0 0 0 0 0 31.5






PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

20042005

TOTALI

55.0

3530.0

2328.0

00.0

00.0

22.0

45.0

00.0

69.070.0

10,0 65,0 51,0 4,0 9,0 139,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 123456

Durante Marco Gialanella Giancarlo Grossi Gianfranco Manti Lorenzo Pugliese M.Gabriella Scampoli Paola

P.O.P.A.

P.O.R.U.R.U.R.U.

555555

1009010010060100


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc. tecnica


65.5


00











30/06/2004 Esperimento con ioni silicio presso l'HIMAC e analisi dei dati relativi agli irraggiamenti condotti con ioni ferro da 1 e 5GeV/n

31/12/2004 Esperimento con ioni titanio a Brookhaven e analisi dei dati relativi agli irraggiamenti condotti con ioni silicio da 490MeV/n




Codice Esperimento GruppoSINEC 5

Rapp. Naz.: Eugenio Perillo

Rappresentante nazionale: Eugenio PerilloStruttura di appartenenza: NAPosizione nell'I.N.F.N.:


Linea di ricerca Rivelazione raggi X e gamma con rivelatori operanti a temperatura ambiente


Napoli−Bologna−Lecce−eV Products Saxonburg(USA)



Acceleratore usato

Laser N2+dye − Sorgenti X e Gamma − Acceleratore TTT−3 di Napoli

Fascio(sigla e

caratteristiche)

Raggi X e Gamma, Protoni e ioni 4He di varia energia


Sviluppo di rivelatori modulari al CdZnTe per raggi X e gamma con energia compresa tra 10 keV e 1 MeV,con elevate prestazioni spettroscopiche, ottenute prevalentemente con nuove configurazioni elettrodiche,adatti a realizzare array per applicazioni spaziali e radiologiche

Apparatostrumentale

utilizzato

Laboratori di crescita, caratterizzazione dei materiali e deposizione contatti − Reattore epitassialeappositamente progettato per deposizione di CdZnTe − Sistemi di controllo spettroscopico e di uniformita'planare − Elettronica dedicata − Sistemi di acquisizione


BO, LE, NA


CNR/IASF−Bologna; eV PRODUCTS−Saxonburg−PA−USA

Durata esperimento

3 Anni



StrutturaNA


Resp. loc.: Eugenio Perillo


VOCIDI




SJ SJ

5 viaggi + 10 gg. uomo a Bologna e Lecce per contatti e test in comune 4.0

4.0 0.0

1 viaggio + 6 gg.uomo a Saxonbourg (USA) per contatti e test in comune

Partecipazione a Conferenza Internazionale

3.0

3.0 6.0 0.0

Gas di flussaggio, coloranti per laser

Supporti ceramici per rivelatori, maschere

Componenti per elettronica di front−end

1.0

5.0

2.0 8.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

Moduli per elettronica di processing 4.0

4.0 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA










In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr.appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

NA LE BO

TOTALI

4,03,04,0

6,0

4,0

8,018,012,0

4,0 22,021,020,0

11,0 10,0 38,0 4,0 63,0


Note:






A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2003L'attività di deposizione epitassiale e� proseguita con il vecchio reattore, a causa della necessita� di modificare le calibrazioni dei flussimetridel nuovo reattore, che sono stati trattenuti per questo motivo in fabbrica negli USA per cinque mesi. In particolare:a) sono continuate le deposizioni e le caratterizzazioni di film di CdTe allo scopo di migliorarne la qualita� elettrica e di testare il materialedel contatti (i risultati saranno trasferiti al CdZnTe).b) sono stati depositati film di CdZnTe, ma con risultati deludenti in termini di morfologia e uniformita�. Si pensa che queste difficolta�saranno superate con il nuovo forno che è stato progettato con una geometria diversa e utilizza precursori differenti.

Il programma di test sui 70 rivelatori al CdZnTe con diverse geometrie di elettrodi, da noi progettati, fornitici gratuitamente dalla eVPRODUCTS, come da accordo di collaborazione, ha subito un ritardo. E' stato infatti necessario rinegoziare l'accordo con la eVPRODUCTS che, a seguito di una incomprensione, ci aveva fornito i rivelatori non montati e bondati. I nuovi termini dell'accordo prevedonola progettazione e realizzazione dei supporti ceramici a nostro carico, e vi stiamo già provvedendo. Rivelatori e supporti saranno poimontati, con la nuova tecnica dello "Z−bonding" a cura e carico della eV PRODUCTS . Su alcuni di questi rivelatori sono comunque in corsopresso le sedi di Bologna e Lecce prove per nuove tecniche di contattazione.

E' proseguita nel frattempo l'attività volta alla individuazione di nuove configurazioni di irraggiamento idonee a misure astrofisiche oradiologiche, cioè con migliori prestazioni spettroscopiche, alte efficienze e buone risoluzioni spaziali. E' stata messa a punto una tecnica diirraggiamento attraverso il catodo, con fascio non perpendicolare alla superficie, ma inclinato di opportuni angoli, funzione della energia delfascio di fotoni incidenti. Il metodo è stato testato sia con rivelatori con anodo pieno che con rivelatori con anodo a strip, mostrando realimiglioramenti in ambedue i casi. I risultati sono stati presentati a Conferenze Internazionali e in parte pubblicati [NIM A 506 (2003)128] o incorso di pubblicazione [IEEE Trans. Nucl.Sci.]; saranno inoltre oggetto di una prossima comunicazione alla Conferenza IWORID di Riga(Settembre 2003) e di un "invited talk" alla prossima Conferenza IEEE di Portland (Ottobre 2003).

B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2004Completamento dei test su rivelatori bulk singoli con diverse geometrie di elettrodi. Realizzazione di rivelatori in configurazioneback−to−back. Studio di caratteristiche spettroscopiche e di uniformità planare. Realizzazione di array lineari e bidimensionali Costruzionedel sistema di collimazione. Produzione di rivelatori planari di CdZnTe di vario spessore, cresciuti epitassialmente, con anodo pieno o amicrostrip.


Annofinanziario

Missioniinterno

Missioniestero

Materialedi

consumo

Trasp. eFacch.

SpeseCalcolo

Affitti eManut.

Apparec.

Materialeinventar.

Costruz.apparati

TOTALE

20022003

TOTALE

6.56.0

6.55.0

23.020.0

0.00.0

0.00.0

0.00.0

10.04.0

0.00.0

46.035.0

12.5 11.5 43 0 0 0 14 0 81






PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

2004

TOTALI

11 10 38 0 0 0 4 0 63.0

11,0 10,0 38,0 4,0 63,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 12345

Oliviero Caterina Paternoster Giovanni Perillo Eugenio Raulo Adelaide Spadaccini Giulio

Bors.P.A.P.O.Spec.P.O.

55555

5020505050


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc. tecnica


52.2


00











31/12/2004 Realizzazione di array lineari e bidimensionali di rivelatori bulk con geometrie degli elettrodi ottimizzate perapplicazioni spaziali e medicali

31/12/2004 Realizzazione di rivelatori con anodo pieno o a microstrip su materiale epitassiale




Codice Esperimento GruppoTEGAF 5

Rapp. Naz.: Maria Rosaria Masullo

Rappresentante nazionale:Maria Rosaria MasulloStruttura di appartenenza:NAPosizione nell'I.N.F.N.:


Linea di ricerca Fisica degli acceleratori e superconduttivita':teoria e misure


Napoli: laboratorio RF e laboratorio di superconduttivita' dellasezione e del Dip. di Scienze Fisiche (DSF); laboratorio del Tandemdel DSF



Acceleratore usato

Per la parte CRFQ utilizzo dell'acceleratore TANDEM del DSF

Fascio(sigla e

caratteristiche)

Protoni per CRFQ


Cavita' PBG e altre strutture acceleratrici innovative per guidare eaccelerare fasci di particelle.

Apparatostrumentale

utilizzato

Strumentazione RF per misure con cavita' normal−conduttrici esuperconduttrici (apparati criogenici).


Napoli


Durata esperimento

3 anni



StrutturaNA


Resp. loc.: Maria Rosaria Masullo


VOCIDI




SJ SJ

viaggi a Legnaro, a Bari; contatti con ditte per lavorazioni e brasature; 2conferenze e/o workshop in Italia

3.5

3.5 0.0

viaggi BNL; 2 conferenze internazionali (EPAC04, Appl. Supeconduc.Convference)

6.0

6.0 0.0

raccordi da vuoto, materiale e lavorazione RFQ lineare, materiale costruz.generatore e impulsatore+ iva

rame, zaffiro, niobio, liquidi criogenici , compentistica RF+iva

fitto codice calcolo (MWS della CST)

6.6

13.2

6.0 25.8 0.0

trasporto strumentazioni da e verso CERN (GINEVRA) 1.0

1.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

pompa turbo V551 VARIAN, completa di unita' di controllo, kit raffred.

valvola da vuoto VARIAN CF100

Criostato OXFORD da 220 mm apertura bocca

10.0

2.7

12.0 24.7 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA




Acquisto criostato: Si rende necessario l’acquisto di un criostato per misure a temperature criogeniche conbocca di almeno 200 mm. La motivazione risiede nella necessità di realizzare un prototipo di cavità PBG incui la tolleranza nelle dimensioni non sia un parametro stringente. Attualmente, il prototipo a 15 GHzpresenta i cilindretti in rame di dimensioni molto piccole (diametro 3 mm, altezza 4,6 mm). Ciò rendeparticolarmente critica la fase di lavorazione meccanica di precisione della cavità, tanto piu’ se si vuolerealizzare un astruttura completamente superconduttiva. Inoltre, nella prospettiva di realizzazione di unastruttura ibrida rame (niobio)− dielettrico, non esistono al mondo compagnie in grado di fornire zaffiri singolicristalli con la precisone richiesta per la frequenza di operazione di 15 GHz.Sarà necessario aumentare le dimensioni dell'intera struttura (frequenza di lavoro piu’ bassa), e quindi anchequelle del criostato per il raffreddamento.

Acquisto pompe, valvola da vuoto e materiale elettronico: l’allestimento della linea da vuoto dalla sorgente diprotoni all’RFQ lineare e a quello circolare necessita di materiale da vuoto che verrà in parte acquistato(pompa turbo e valvola) e in parte preso in prestito dal laboratorio TANDEM. Si intende progettare ecostruire nel laboratorio elettronico INFN un generatore e un impulsatore per la sorgente di protoni.



StrutturaNA









In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr.appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

NA

TOTALI

3,5 6,0 25,8 1,0 24,7 61,0

3,5 6,0 25,8 1,0 24,7 61,0


Note:






A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2003L’esperimento ha affrontato due tematiche come da programma di lavoro proposto lo scorso anno(sono stati raggiunti gli obiettivi richiestidai referee per l’approvazione al secondo e terzo anno).Per quanto riguarda lo studio e il progetto di cavità PBG è stata progettata e realizzata presso l’officina meccanica dell’INFN una cavitàesagonale normal−conduttrice, tutta in rame OFHC. Le simulazioni e le misure effettuate sui parametri di scattering della struttura sonorisultate concordi mostrando la presenza di un modo risonante a 14.49 GHz con fattore di merito (Q) misurato di 1000, fortementelocalizzato intorno alla zona centrale della cavità stessa. Lo stesso prototipo è stato misurato in azoto liquido utilizzando il criostatodisponibile presso il laboratorio di superconduttività della sezione. Sia la frequenza di risonanza, che il Q sono stati misurati in funzione dellatemperatura (da 77K a temperatura ambiente). L’aumento di Q (1300) mostra che la struttura a causa di errori di costruzione meccanicanon risponde come atteso. (Con il raffreddamento le variazioni geometriche non sono le stesse ovunque).Le misure in ambiente criogenico sono state realizzate sottovuoto utilizzando un discendente con tenuta da vuoto,in cui era inserita lacavità, immerso in azoto liquido. L’accoppiamento verso l’esterno per le misure a RF è stato realizzato tramite discendenti appositi ai qualierano collegati i cavi.Le piccole dimensioni della cavità (piastre da circa 57.00mm x50.00 mm, altezza cilind. 4.6 mm, diam. cilind. 3 mm), sulle quali era richiestauna tolleranza di lavorazione di 0.01 mm sono state dettate dal criostato a disposizione e dalla struttura del discendente pre−esistente.Esse hanno però indotto alcuni problemi realizzativi che poi si sono riflessi in special modo sulle misure criogeniche. Ulteriori misuresaranno effettuate sulla struttura brasata che dovrebbe assicurare una maggiore stabilità meccanica e miglior continuità della conducibilità.Si intende costruire una nuova cavità (facendo ricorso ad una ditta esterna di meccanica di precisione ) con cilindretti brasati sulle piastre edi dimensioni leggermente superiori (f di lavoro =10 GHz) modificando di conseguenza l’inserto criogenico, al fine di sfruttare appienol’apertura del criostato (120 mm). Sono state contattate alcune ditte per brasatura.Il lavoro di modellistica e ottimizzazione, per varie goemetrie e materiali, che prevedeva il confronto fra diversi codici di calcolo e che dovevaessere svolto dalla componente barese viene rimandato al prossimo anno. Si intende così definire il progetto di una PBG ibrida (cilindrettidielettrici e piastre superconduttive).Per quanto attiene lo studio e il progetto di un CRFQ è stata definita una proposta di collaborazione fra

B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2004Gli obiettivi per il 2004 sono suddivisi per linee di ricerca.PBG:1)Progetto, costruzione di una struttura ibrida (Niobio bulk e zaffiro) e sua caratterizzazione a temperatura ambiente e in ambientecriogenico.2)In collaborazione con i laboratori di Legnaro (settore criogenia), progetto e realizzazione di una struttura esagonale totalmentesuperconduttiva (Niobio bulk) con tecniche di Electron Beam. 3)Entrambi i punti dipendono dall’acquisizione di un criostato di maggioreapertura (bocca da 200 mm) onde inserire una cavità di dimensioni maggiori. Per rilassare la richiesta sia sull’errore relativo di costruzionedei cilindretti dielettrici, che sulle tecniche di costruzione della cavità superconduttrice intendiamo progettare una struttura a frequenzainferiore a quella del prototipo utilizzato nel 2003. Questo ci permetterebbe di ottenere oggetti più facilmente realizzabili, diminuendo anche icosti di produzione.CRFQ:1) Progetto e costruzione di un sistema elettronico per pulsare la sorgente di protoni(costruzione in sede).2) costruzione dei prototipia bassa e alta potenza del primo settore circolare per il CRFQ; test da vuoto, misure RF di caratterizzazione.3) progetto e costruzione della diagnostica.4) prove ad alta potenza e col fascio del settore lineare e di quello circolare.


Annofinanziario

Missioniinterno

Missioniestero

Materialedi

consumo

Trasp. eFacch.

SpeseCalcolo

Affitti eManut.

Apparec.

Materialeinventar.

Costruz.apparati

TOTALE

2003

TOTALE

2.5 4.0 15.0 0.0 0.0 0.0 0.0 10.5 32.0

2.5 4 15 0 0 0 0 10.5 32






PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

20042005

TOTALI

3.54.0

66.0

25.810.0

10.0

00.0

00.0

24.76.0

00.0

61.026.0

7,5 12,0 35,8 1,0 30,7 87,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 12345678

Andreone Antonello Davino Daniele Di Gennaro Emiliano Giorgio Agostino Masullo Maria Rosaria Panariello Gaetano Perri Anna Vaccaro Vittorio

Ric.

P.A.

P.O.

P.O.

AsRicDott.R.U.

P.O.

55555555

2555503050303020

12

Campajola Luigi Gelao Gennaro

T.L.T.L.

3030


20.6

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc.tecnica


82.9


00



1 Servizio Elettronica 1.0









31.12.2003 Sviluppo al calcolatore di un modello specifico di analisi delle cavita' PBG e studio comparato con codici incommercio.

31.12.2003 Studio e progetto di un prototipo superconduttivo di una cavita' PBG con elementi dielettrici utilizzando codici incommercio.

31.12.2003 Eventuale realizzazione del primo prototipo superconduttivo

31.12.2003 Studio di un fattibilita' di un modulo di acceleratore CRFQ (fase 1)




Codice Esperimento GruppoTPG−RD 5

Rapp. Naz.: Emilio RadicioniRappresentante nazionale: Emilio RadicioniStruttura di appartenenza: BAPosizione nell'I.N.F.N.:



Linea di ricercaStudio e caratterizzazione di nuovo rivelatore


NAPOLI, CERN


TPG

Acceleratore usatoCERN−PS


East hall T9: secondary, 2−15 GeV/c, tagged e,pi,K,p


Comportamento e caratteristiche di un detector tipo TPC con amplificazione tramite

GEM e con piano di lettura proiettiva Hexaboard.


Detector a gas tipo Time Projection Chamber, amplificazione della carica di

ionizzazione con Gas Electron Multiplier (GEM), lettura del segnale su circuito multistratoHexaboard.


Bari, Legnaro, Napoli, Trieste


Università di Ginevra, CERN

Durata esperimentodue anni



2003Costruzione del rivelatore, calibrazione con sorgente X, osservazione e misura di particelle

cariche da cosmici e fascio.

2004Caratterizzazione completa con particelle di fascio taggato e con diverse miscele di gas:

efficienza, risoluzione spaziale, DP/P, dE/dx, 2−track separation, occupancy, rate tolerance.


mailto:


StrutturaNA


Resp. loc.: Giulio Saracino


VOCIDI




SJ SJ

Riunioni di lavoro

Meeting di collaborazione e riunioni Comm. Naz Gr5

2.0

1.03.0 0.0

assemblaggio,test e messa a punto dell’apparato 3.0

3.0 0.0

GAS prototipo scala ridotta 1.0

1.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

0.0 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA








Rapp. Naz.: Emilio Radicioni


In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss. interno

di cui SJ

Miss. estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

SpeseCalc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr. appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

BA LNL NA TS

TOTALI

5,04,03,05,0

4,04,03,04,0

3,01,02,0

5,03,0

14,014,0

7,011,0

0,00,00,00,0

17,0 15,0 6,0 5,0 3,0 46,0


Note:



Nuovo esperimento GruppoTPG−RD 5


Mod EN5





PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

2004

TOTALI

17 15 6 0 0 5 0 3 46.0

17,0 15,0 6,0 5,0 3,0 46,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 1234

Ambrosino Fabio Chiefari Giovanni Napolitano Marco Saracino Giulio

R.U.P.S.P.O.R.U.

1111

20202040


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc. tecnica


41


00



1 Progettazione Meccanica 0.5









01/04/2004 Analisi dei dati test beam 2003, simulazioni dettagliate, prosecuzione dei test presso il laboratorio a Napoli.

31/05/2004 Rimontaggio della camera nel test−bead del PS, test di tenuta gas e HV, ri−calibrazione assoluta con sorgenti X (perconfronto con quella del 2003), presa dati 2 settimane.

31/08/2004 Analisi dei dati test−beam del 2004, in tempo per decidere un'eventuale estensione di una settimana di presa datinel tardo autunno.

31/12/2004 Smontaggio e scrittura papers.




Codice Esperimento GruppoTRIBONA 5

Rapp. Naz.: Mario Romano

Rappresentante nazionale: Mario RomanoStruttura di appartenenza: NAPosizione nell'I.N.F.N.:


Linea di ricerca

Ottimizzazione di trattamenti di materiali speciali per l'aumento della resistenza all'usura tramite diagnosticatribologica basata sull'impiantazione di fasci radioattivi.


Laboratorio dell'Acceleratore Tandem di Napoli



Acceleratore usato

Tandem TTT−3

Fascio(sigla e

caratteristiche)

7Be 8 MeV


Impiantazione con profilo controllato di 7Be.Misura della riduzione dell'attivita' impiantata in seguito ad usuradel materiale.

Apparatostrumentale

utilizzato

Cella gassosa per il controllo del profilo e cameretta di impiantazione.Macchina pin−on−disk e rivelatorigamma.


Napoli


La proposta riguarda la cointestazione da parte dell'INFN di un progetto di ricerca − legge 297 − per iltrasferimento tecnologico in collaborazione con la societa' COLMEGNA SUD srl e il Dip. di IngegneriaMeccanica per l'Energetica dell'Univer. Federico II di Napoli

Durata esperimento

>3 anni



StrutturaNA


Resp. loc.: Mario Romano


VOCIDI




SJ SJ

0.0 0.0

0.0 0.0

L'esperimento TRIBONA, come è noto è stato presentato nell'ambito della legge297, in collaborazione con il MIUR e con la ditta COLMEGNA. Pertanto le spesedi consumo,che sono una percentuale di tutto il finanziamento, andranno acoprire in parte l'acquisto di materiale da vuoto per la messa a puntodell'apparato sperimentale ed in parte materiale necessario alla realizzazione dellaboratorio "caldo" per il trattamento del Be.

20.0

20.0 0.0

0.0 0.0


0.0 0.0

0.0 0.0

Per questa voce vale lo stesso discorso fatto per le somme richieste per ilmateriale di consumo. In particolare la cifra richiesta è una frazione necessariaall'acquisto della nuova sorgente di ioni dedicata.

30.0

30.0 0.0

0.0 0.0




StrutturaNA




Il progetto ex legge 297, di cui è responsabile il Prof. Filippo Terrasi, è stato firmato dal presidente dell'INFNe dai rappresentanti legali degli altri enti cointestatari ed inviato al ministero.Il progetto è già stato finanziatonel 2003 e le somme iscritte subjudice in quantonon ancora concluso definitivamente l'iter di approvazione da parte MIUR.Attualmente ci è stato comunicato che l'istruttoria è terminata, e la relazione del referee è stata inviata indata 30 giugno u.s.dal Monte dei Paschi di Siena,( Merchant Bank concessionaria),per la conclusionedefinitiva al MIUR. In queste condizioni crediamo ragionevolmente di poter entro settembre prossimochiedere lo sblocco dei 70 kE assegnatici per il 2003



StrutturaNA









In KEuro

Struttura


caricodi altriEnti

Miss.interno

di cui SJ

Miss.estero.

di cui SJ

Materialedi cons.

di cui SJ

Trasp.e Facch.

di cui SJ

Spese Calc.

di cui SJ


di cui SJ

Mater.inventar.

di cui SJ

Costr.appar.

di cui SJ

TOTALECompet.

di cui SJ

NA

TOTALI

20,0 30,0 50,0

20,0 30,0 50,0


Note:






A) ATTIVITA' SVOLTA FINO A GIUGNO 2003Nel corso del 2003 ha avuto corso il sopraluogo da parte del referee del MIUR, sulla base delle sue osservazioni sono state apportate lievimodifiche al progetto di ricerca. Attualmente ci è stato comunicato da parte della Monte dei Paschi di Siena Merchant Bank( bancaconcessionaria attraverso cui è stato presentato il progetto di ricerca) che l'esame istruttorio è terminato e la relazione inviata al MIUR, il 30giugno u.s., per la conclusione del processo di valutazione. Presumibilmente la firma definitiva verrà apposta prima del mese di settembrep.v. e sarà quindi possibile chiedere lo sblocco del subjudice di 70 kE assegnatici per il 2003.

B) ATTIVITA' PREVISTA PER L'ANNO 2004Le attività da svolgersi sono presentate nella " tabella delle attività temporali " contenuta nel file pdf allegato. Bisognerà tenere conto, per ladefinizione concreta delle mailstones, della effettiva data di inzio delle attività, che dipende dalla data della firma del contratto del MIUR


Annofinanziario

Missioniinterno

Missioniestero

Materialedi

consumo

Trasp. eFacch.

SpeseCalcolo

Affitti eManut.

Apparec.

Materialeinventar.

Costruz.apparati

TOTALE

2003

TOTALE

0.0 0.0 70.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 70.0

0 0 70 0 0 0 0 0 70






PREVISIONE DI SPESA


In KEuro

ANNIFINANZIARI

Miss.interno

Miss.estero.

Materiale dicons.

Trasp. eFacch.

SpeseCalc.


Mater.inventar

Costr.appar.

TOTALECompet.

20042005

TOTALI

00.0

00.0

2010.0

00.0

00.0

00.0

3020.0

00.0

50.030.0

30,0 50,0 80,0



StrutturaNA





QualificaAffer.

algruppo

% NTECNOLOGI

Cognome e Nome

Qualifica



Tecnol. 123456

D'Onofrio Antonio Gialanella Lucio Limata Benedicta Normanna Lubritto Carmine Romano Mario Terrasi Filippo

Ric.P.S.

P.A.P.O.

Dott.AsRic

335333

202050402530


00

NTECNICI

Cognome e Nome



Assoc.tecnica


61.85


00



12

Officina Meccanica Servizio Elettronica

0.50.5









31/12/2004 Vedi punto b del modulo EC5



Struttura GruppoNA 5

Coordinatore: Paolo Russo

COMPOSIZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: A) − RICERCATORIComponenti del Gruppo e ricerche alle quali partecipano:

N. Cognome e Nome

Qualifica

Affer.al

gruppo

Ricerche del gruppo in %Percentuale

impegnoin altri gruppi

Dipendenti Incarichi

Ruolo Art. 23 Ricerca Assoc. I II III IV

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Aloisio Alberto

Ambrosino Fabio

Andreone Antonello

Autiero Maddalena

Balzano Emilio

Barone Antonio

Cassinese Antonio

Catanzariti Ezio

Cevenini Francesco

Chiarella Fabio

Chiefari Giovanni

Cristiano Roberto

D'Elia Alessandro

D'Onofrio Antonio

Davino Daniele

De Asmundis Riccardo

De Nicola Sergio

Di Capua Roberto

Di Gennaro Emiliano

Durante Marco

Ejrnaes Mikkel

Esposito Alfonso

Esposito Emanuela

Fedele Renato

Forni Giustina

Frunzio Luigi

Galluccio Francesca

Gialanella Giancarlo

Gialanella Lucio

Giorgio Agostino

Bors.

Ric.

Ric.

Ric.

R.U.

P.A.

P.S.

P.S.

P.S.

P.A.

P.O.

P.A.

R.U.

P.O.

Ric.

R.U.

Dott.

C.N.R

Dott.

AsRic

C.N.R

Dott.

Dott.

P.A.

B.UE

Dott.

C.N.R

Spec.

C.N.R

R.U.

5

1

5

5

5

5

5

5

5

5

1

5

5

3

5

1

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

3

5

40

50

40

20

20

25

55

50

30

20

30

50

30

30

60

60

20

30

60

100

60

60

40

100

100

25

20

20

35

65

60

80

60

80

90

70

50

55

50

40

70

70

60

50

40

10

45

65

70

20

40

40

40

70

Ricercatori 4.1 1 2.9 1.8 3.05 5.6 4.1 2.25 1.85 1.3

Note:

INSERIRE I NOMINATIVI IN ORDINE ALFABETICO (N.B.NON VANNO INSERITI I LAUREANDI)

1) PER I DIPENDENTI2) PER GLI INCARICHI DI RICERCA3) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE

4) INDICARE IL GRUPPO DI AFFERENZA

Indicare il profilo INFNIndicare la Qualifica Universitaria (P.O. P.A. R.U.) o Ente di rappresentanzaIndicare la Qualifica Universitaria o Ente di appartenenza per Dipendenti altri Enti:Bors.) Borsista; B−P−D) Post−Doc; B.Str.) Borsista straniero; Perf.) Perfezionando;Dott.) Dottorando; AsRic) Assegno di ricerca; S.Str) Studioso straniero;DIS) Docente Istituto Superiore

(N.B.NON VANNO INSERITI I LAUREANDI)

Mod G1





N. Cognome e Nome

Qualifica

Affer.al

gruppo





31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

Grossi Gianfranco

Indovina Pietro Luigi

Lauria Adele

Limata Benedicta Normanna

Lissitski Mikhail

Longo Giuseppe

Lubritto Carmine

Manti Lorenzo

Masullo Maria Rosaria

Mettivier Giovanni

Montesi Maria Cristina

Napolitano Marco

Nappi Ciro

Oliviero Caterina

Pagano Sergio

Palmiero Rosa

Panariello Gaetano

Parlato Loredana

Paternoster Giovanni

Peluso Giuseppe

Pepe Giampiero

Perillo Eugenio

Perri Anna

Picardi Luigi

Prevete Roberto

Pugliese M.Gabriella

Raulo Adelaide

Roca Vincenzo

Romano Mario

Russo Paolo

Ric.

Bors.

P.O.

P.O.

P.O.

P.A.

P.S.

P.O.

Spec.

Dott.

I.N.F.M.

P.A.

AsRic

R.U.

AsRic

R.U.

C.N.R

C.N.R

DIS

Univ.

P.A.

P.A.

R.U.

P.O.

P.O.

E.N.E.A

R.U.

R.U.

Spec.

R.U.

5

5

5

5

5

5

3

5

5

5

5

1

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

3

3

5

100

100

80

20

50

30

30

40

45

20

50

60

60

30

20

30

30

100

100

40

25

20

50

40

25

15

50

50

50

20

45

45

70

50

30

10

40

50

40

70

70

80

80

70

40

70

40

50

Ricercatori 4.1 1 2.9 1.8 3.05 5.6 4.1 2.25 1.85 1.3

Note:






Mod G1





N.Cognome e

Nome

Qualifica

Affer.al

gruppo





61

62

63

64

65

66

67

Sabbarese Carlo

Saracino Giulio

Scampoli Paola

Spadaccini Giulio

Terrasi Filippo

Vaccaro Vittorio

Vaglio Ruggiero

R.U.

P.O.

P.O.

P.O.

AsRic

R.U.

P.O.

3

1

5

5

3

5

5

40

20

20

60

55

30

15

60

30

50

50

10

20

80

Ricercatori 4.1 1 2.9 1.8 3.05 5.6 4.1 2.25 1.85 1.3

Note:






Mod G1





N. Cognome e Nome

Qualifica

Affer.al

gruppo





1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Aloisio Alberto

Ambrosino Fabio

Andreone Antonello

Autiero Maddalena

Balzano Emilio

Barone Antonio

Cassinese Antonio

Catanzariti Ezio

Cevenini Francesco

Chiarella Fabio

Chiefari Giovanni

Cristiano Roberto

D'Elia Alessandro

D'Onofrio Antonio

Davino Daniele

De Asmundis Riccardo

De Nicola Sergio

Di Capua Roberto

Di Gennaro Emiliano

Durante Marco

Ejrnaes Mikkel

Esposito Alfonso

Esposito Emanuela

Fedele Renato

Forni Giustina

Frunzio Luigi

Galluccio Francesca

Gialanella Giancarlo

Gialanella Lucio

Giorgio Agostino

Bors.

Ric.

Ric.

Ric.

R.U.

P.A.

P.S.

P.S.

P.S.

P.A.

P.O.

P.A.

R.U.

P.O.

Ric.

R.U.

Dott.

C.N.R

Dott.

AsRic

C.N.R

Dott.

Dott.

P.A.

B.UE

Dott.

C.N.R

Spec.

C.N.R

R.U.

5

1

5

5

5

5

5

5

5

5

1

5

5

3

5

1

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

3

5

100

90

10

10

10

10

60

80

60

80

90

70

50

55

50

40

70

70

60

50

40

10

45

65

70

20

40

40

40

70

Ricercatori 5.5 1 0.1 2.2

Note:






Mod G1





N. Cognome e Nome

Qualifica

Affer.al

gruppo





31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

Grossi Gianfranco

Indovina Pietro Luigi

Lauria Adele

Limata Benedicta Normanna

Lissitski Mikhail

Longo Giuseppe

Lubritto Carmine

Manti Lorenzo

Masullo Maria Rosaria

Mettivier Giovanni

Montesi Maria Cristina

Napolitano Marco

Nappi Ciro

Oliviero Caterina

Pagano Sergio

Palmiero Rosa

Panariello Gaetano

Parlato Loredana

Paternoster Giovanni

Peluso Giuseppe

Pepe Giampiero

Perillo Eugenio

Perri Anna

Picardi Luigi

Prevete Roberto

Pugliese M.Gabriella

Raulo Adelaide

Roca Vincenzo

Romano Mario

Russo Paolo

Ric.

Bors.

P.O.

P.O.

P.O.

P.A.

P.S.

P.O.

Spec.

Dott.

I.N.F.M.

P.A.

AsRic

R.U.

AsRic

R.U.

C.N.R

C.N.R

DIS

Univ.

P.A.

P.A.

R.U.

P.O.

P.O.

E.N.E.A

R.U.

R.U.

Spec.

R.U.

5

5

5

5

5

5

3

5

5

5

5

1

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

5

3

3

5

100

100

60

10

10

10

10

20

50

20

50

50

50

50

50

20

45

45

70

50

30

10

40

50

40

70

70

80

80

70

40

70

40

50


Note:






Mod G1





N.Cognome e

Nome

Qualifica

Affer.al

gruppo





61

62

63

64

65

66

67

Sabbarese Carlo

Saracino Giulio

Scampoli Paola

Spadaccini Giulio

Terrasi Filippo

Vaccaro Vittorio

Vaglio Ruggiero

R.U.

P.O.

P.O.

P.O.

AsRic

R.U.

P.O.

3

1

5

5

3

5

5

100

10

50

60

30

50

50

10

20

80


Note:






Mod G1




COMPOSIZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: B) − TECNOLOGIComponenti del Gruppo e ricerche alle quali partecipano:

N.Cognome e

Nome

Qualifica Ricerche del gruppo in %Percentuale



Ruolo Art. 23Assoc.

TecnologicaI II III IV

1

2

3

Campajola Luigi

Gelao Gennaro

Ordine Antonio Tecn.

T.L.

T.L.

30

30

10

20

30

80

30

70

Note:

1) PER I DIPENDENTI2) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE

Indicare il profilo INFNIndicare Ente da cui dipendono, Bors. T.) Borsista Tecnologo

Mod G2




COMPOSIZIONE DEI GRUPPI DI RICERCA: C) − TECNICIComponenti del Gruppo e ricerche alle quali partecipano:

N. Cognome e Nome

Qualifica Ricerche del gruppo in %Percentuale impegno

in altri gruppi



Assoc.Tecnica

I II III IV

Servizi (mesi−uomo)

1

2

3

Officina Meccanica

Servizio Elettronica

Progettazione Meccanica

0.5

0.5

2.0

1.5

0.5

1.0 1.0 0.5

0.5

21.0

22.0

9.0

27.0

26.5

8.0

5.0

9.5

Note:

1) PER I DIPENDENTI2) PER GLI INCARICHI DI COLLABORAZIONE TECNICA3) PER GLI INCARICHI DI ASSOCIAZIONE TECNICA

Indicare il profilo INFNIndicare Ente da cui dipendonoIndicare Ente da cui dipendono

Mod G3




PREVISIONE DELLE SPESE DI DOTAZIONE E GENERALI DI GRUPPO

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

In KEuroVOCI

DISPESA

DESCRIZIONE DELLA SPESAIMPORTI

ParzialiTotale

Compet.

Interno

Viaggi del coordinatore 8.0

8.0

Estero

Congressi e scuole 10.0

10.0

Materialedi consumo

Prelievo magazzino

Software

Metabolismo sede

6.5

3.0

6.5 16.0

Spese Seminari Spese per seminari di ospiti italiani e stranieri 10.0 10.0Trasporti e facch. Trasporto materiale 1.0 1.0

PubblicazioniScientifiche

Pubblicazioni di gruppo 2.0 2.0

Spese CalcoloConsorzio Ore CPU Spazio Disco Cassette Altro

0.0

Affitti eManutenzione

Apparecchiature(1)

Manutenzione macchine di gruppo 1.0

0.0

Materialeinventariabile

Sorgente raggi X

1 PC per server gruppo V

Sostituzione PC

9.0

3.0

6.0 6.0

Totali 53.0(1) Indicare tutte le macchine in manutenzione

Mod G4 (a cura del responsabile locale)



PREVISIONE DELLE SPESE PER LE RICERCHE

RIEPILOGO DELLE SPESE PREVISTE PER LE RICERCHE DEL GRUPPOIn KEuro

SIGLAESPERIMENTO

SPESA PROPOSTA

Miss.interno

Miss.estero

Mater. dicons.

SpeseSemin.

Trasp eFacch.

Pubbl.Scient.

SpeseCalc.

Aff. eManut.App.

Mater.Invent.

Costruz.Appar.

TOTCompet.

CRYDET ENVIRAD HALODYST MA−BO_DTZ PALME SHIELD SINEC TEGAF TRIBONA

4.010.0

2.03.03.02.54.03.50.0

8.05.04.05.06.0

20.06.06.00.0

88.016.0

0.522.020.010.0

8.025.820.0

0.00.00.00.05.00.00.01.00.0

0.00.00.00.00.00.00.00.00.0

0.00.00.00.00.00.00.00.00.0

25.08.02.00.00.04.04.0

24.730.0

13.024.5

0.00.0

10.00.00.00.00.0

138.063.5

8.530.044.036.522.061.050.0

Totali A) 32 60 210.3 0 6 0 0 0 97.7 47.5 453.5

MAGIC−5 PPC TPG−RD

8.04.03.0

5.06.03.0

5.025.0

1.0

0.00.00.0

0.00.00.0

0.00.00.0

4.09.00.0

0.00.00.0

22.044.0

7.0

Totali B) 15 14 31 0 0 0 0 0 13 0 73

C) Dotazioni diGruppo

8.0 10.0 16.0 10.0 1.0 2.0 0.0 0.0 6.0 0.0 53.0

Totali (A+B+C) 55 84 257.3 10 7 2 0 0 116.7 47.5 579.5

Mod G5

programma di ricerca - ac.infn.it · istituto nazionale di fisica nucleare preventivo per...

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