Merlo Andrea. Modulo 12

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1 Merlo Andrea Modulo 12

2 Acceleratori e Cavità Esistono due tipi i di acceleratori di particelle: 1- a corrente continua 2- a corrente alternata Nel caso di acceleratori a corrente alternata per accelerare le particelle si sfruttano delle particolari i strutture chiamate cavità.

3 Perché la superconduttività? 1- Per diminuire lo spazio occupato dalle apparecchiature, che altrimenti per generare campi magnetici intensi richiederebbero bobine enormi Bobina per il trattamento dei frame di CUORE da 0,1 Tesla Bobina per risonanza magnetica da 7,5 Tesla

4 Perché la superconduttività? 2- Per diminuire le differenze di potenziale necessarie a generare campi magnetici molto intensi come quelli richiesti 3- Per diminuire i costi di costruzione

5 Materiali per la costruzione delle cavità I materiali utilizzati per costruire le cavità devono presentare dei requisiti ben definiti ed il materiale che meglio soddisfa i requisiti è il Niobio (Nb).

6 Il Niobio costa moltissimo!! Che però è molto costoso rendendo difficoltosa la realizzazione degli acceleratori se esse sono cavità al Nb Bulk. Utilizzando cavità di rame ricoperte da un film di Nb senza perdite di prestazione, si riesce ad ottenere un risparmio fino al 60%. La tecnica per ottenere questo risultato è detta: Sputtering

7 Cos è lo sputtering Lo sputtering è un processo che permette di depositare un film sottile di un metallo su di un substrato attraverso il bombardamento di gas ionizzato (di solito argon, perché inerte).

8 La necessità del vuoto Per realizzare lo sputtering è necessario avere una camera da vuoto in modo da permettere al metallo sparato nella camera dal gas ionizzato di avere un cammino libero medio abbastanza grande da poter raggiungere il substrato designato.

9 Le nostre attività di laboratorio L attività ità che ci ha coinvolto per la maggior parte del tempo è lo sputtering di alcuni campioni di quarzo sputterati con rame e la loro caratterizzazione.

10 Attività di sputtering Usando dei quarzetti quadrati come substrato t si va a depositare via sputtering un sottile strato di rame. Abbiamo appositamente disposto i quarzetti in modo da averne alcuni con solo una parte ricoperta dal film e l altra ancora sgombra, in modo da poterli caratterizzare. are

11 Il magnetron Il magnetron è un dispositivo iti costituito da : 1. un target isolato dalla carcassa a massa 2. due magneti permanenti 3. un sistema di raffreddamento ad acqua

12 Caratterizzazione del campione al profilometro Usando un profilometro abbiamo rilevato la forma della superficie i di alcune porzioni dei nostri campioni. Il profilometro consiste in una punta collegata ad una leva che scorre sul campione e misurando le ampiezze di spostamento della punta sul campione, trasformando questa misura in impulso elettrico, permette di avere a schermo il grafico della forma del campione in esame.

13 Caratterizzazione del campione al difrattometro Usando un difrattometro t siamo andati a determinare la composizione i del nostro film. E risultato, come ci aspettavamo, che il nostro campione è stato ricoperto da uno strato di rame.

14 Caratterizzazione del campione al microscopio elettronico (SEM) Utilizzando il microscopio elettronico è stato possibile anche osservare la superficie del campione :

15 Ringraziamenti