The main effort is actually dedicated to the realization of the ISOL facility.

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2 SPES is an INFN project for a second generation ISOL facility supported by the National Laboratory of Legnaro and Catania. The main goal is to produce NEUTRON RICH Radioactive Ion beams by proton induced U fission on a DIRECT target at a rate of 10^13 f/s. The layout is similar to the EXCYT one (and the Oak Ridge ISOL facility HRIBF). The primary proton beam is delivered by a driver of at least 40 MeV energy and 200 microa current. A commercial H+ cyclotron with 2 exit ports was chosen. The exotic isotopes will be re accelerated by the ALPI superconducting linac at energies of 10AMeV and higher, for masses in the region of A=130 amu, with an expected rate on the secondary target of 10 8 pps. 2

3 The key feature of SPES is to provide high intensity and high quality beams of neutronrich nuclei to perform forefront research in nuclear structure, reaction dynamics and interdisciplinary fields like medical, biological and material sciences. SPES will address the study of nuclear structure and reaction mechanism with nuclei far from stability in the neutron rich region. The energy of RIBs will range from 5 to 10 MeV/u and more, as the LNL superconductive linac PIAVE ALPI will be used as reaccelerator. Con la facility ISOL di SPES si potranno studiare i nuclei lontani dalla valle di stabilita. Fascidinuclei ricchi di neutroni si possono ottenere da reazioni di fissione. SPES utilizza un bersaglio innovativo di carburo di Uranio capace di raggiungere ratei di fissioni di 10E13 fissioni al secondo. Il progetto SPES e competitivo con altre facility in fase di realizzazione sia per le intensita dei fasci che per la loro energia, ottenuta sfruttando le potenzialita del Linac Superconduttore PIAVE ALPI. 3

4 The SPES strategy is to develop a multi user facility able to perform forefront Nuclear Physics research as well as applied Physics using the second exit port of the cyclotron and the high proton current RFQ at 5MeV developed for the TRASCO project. The main interest for applications is to develop an Accelerator Based neutron Facility. It will be the first in Italy. The FIRST PRIORITY of the project is to develop the ISOL FACILITY. Spes is a project which aims to develop an ISOL facility as an intermediate step toward EURISOL, with the capability to produce 10^13 fission/s in the production target and to reaccelerate neutron rich nuclei at energies > 10AMeV. The use of the proton beam of the ISOL driver for applied physics is also part of the project, as well as the extension of the laboratory for a neutron facility based on the high current RFQ. The main effort is actually dedicated to the realization of the ISOL facility. 4

5 The site for the SPES project is the National laboratory of Legnaro, where are in operation two electros IL PROGETTO SPES e un progetto dell INFN. E inserito nella road map dell Ente, per il potenziamento delle infrastrutture per la Fisica Nucleare. Ha come obiettivo la realizzazione di una infrastruttura di ricerca per la produzione di fasci di ionii riaccelerati idi elementi iinstabili. Il sito di realizzazione i sono i Lb LaboratoriNazionali di Legnaro. L acceleratore superconduttivo PIAVE ALPI sara utilizzato per la riaccelerazione dei fasci instabili. 5

6 LNL together with LNS is presented by INFN as an European Large Scale Facility. In the 7FP the Transna I Laboratori di Legnaro sono una Large Scale Facility della Comunita Europea. La partecipazione internazionale alle attuali attività di ricerca copre circa il 40% dell utenza dei LNL con oltre 300 ricercatori stranieri nell ambito del 7 o Programma Quadro (Transnational access). Con il progetto SPES è previsto un ulteriore aumento della partecipazione internazionale. Gli acceleratori TANDEM e PIAVE ALPI forniscono fascio per circa 4000 ore/anno a circa 20 esperimenti. Due acceleratori Van de Graaf: CN e AN2000 sono dedicati alle attivita di fisica interdisciplinare fornendo fasci di protoni, deutoni, alfa per altre 4000 ore/anno 6

7 31/05/2010 Cyclotron bid will be concluded in July Two firms are participating: IBA and Best Cyclotron (from the TeamBest) The cyclotron deliver two beam of different energy and current (700 microa total) at the same time. The two proton beams will feed four production caves: two equipped with an ISOL target and other two for neutron production and proton irradiation. The strategy is to irradiate each station for 2 weeks and than to change the cave to allow the cooling down of the target. 7

8 31/05/2010 The SPES target is designed to operate at 10^13 fission/s with a proton beam power of 8 kw (200 microa, 40 MV) MeV). The active material is 28gr of UCx in 7 disks (40 mm dia x 1 mm thick) followed by 3 disks of graphite (dumper) The effective power density in the UCx is 100 W/gr. The target is carefully designed to optimize the power dissipation. An extensive R&D on the UCx production and characterization has the aim to relate the target chemistry and morphology and to the release characteristics. In beam experiments are scheduled at ISOLDE and HRIBF. The ISOL target Front End is ready for test experiment (Target Ion Source system and first beam transport elements; ISOLDE like) and is actually in operation at LNL to study the ionization efficiency of the Surface Ionization source. Lo studio e lo sviluppo dei bersagli in carburo hanno occupato l attivita sperimentale di SPES dal 2006 al Sono stati allestiti vari laboratori per lo studio e la produzione dei carburi di lantanio, silicio e uranio in collaborazione con l Universita di Padova. Lo sviluppo dei materiali ha portato l INFN ad assumere un ruolo leader nella collaborazione europea ENSAR nell ambito del 7 Programma Quadro. Attualmente il progetto e nella fase sperimentale di produzione dei fasci in laboratorio avendo sviluppato tutta la parte di Bersaglio Sorgente ISOL. Dal 2010 si inizia lo studio della ionizzazione selettiva via laser in collaborazione con Uni INFN Pavia 8

9 Expected beam on target can be roughly evaluated considering a scaling factor for the current to 200 microa and a total trasport efficiency of 2% (5% charge breeder,50% linac transport).

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13 31/05/2010 SPES ha attivato una vasta rete di collaborazioni nazionali e internazionali. A livello italiano, oltre che con varie sezioni INFN, ha attivato collaborazioni con le Universita di Palermo, Vicenza, Padova, Pavia, e Trento. Contributi importanti alla realizzazione del progetto si sono avuti per la sicurezza, la meccanica, lo sviluppo dei materiali e i controlli. Nell ambito del progetto SPES si sono svuiluppate 20 tesi magistrali e 5 dottorati di ricerca in Ingegneria dei materiali, Informatica, Ingegneria Meccanica, Ingegneria Nucleare. Per le collaborazioni internazionali SPES ha attivato Memorandum of Understanding con varie istituzioni sia europee che americane e giapponesi. 13

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