PERCHÉ IL CERN SI AFFIDA ALLE POMPE A MEMBRANA DI KNF

Alcune delle scoperte più spettacolari sulla composizione dell'universo, tra cui l'antimateria e il bosone di Higgs, sono state fatte grazie agli acceleratori di particelle del CERN. Le pompe che fanno circolare le miscele di gas attraverso questi rilevatori di particelle devono essere estremamente affidabili e mantenere i gas privi di contaminazioni. Per soddisfare questi severi requisiti, il collisore di particelle si avvale delle soluzioni tecnologiche di KNF, leader mondiale nella tecnologia delle pompe a membrana.

Di cosa è composto l'universo?
Il famoso centro di ricerca CERN di Ginevra sta studiando la struttura fondamentale delle particelle che compongono tutto ciò che ci circonda. Situato in profondità nel sottosuolo, in parte in Svizzera e in parte in Francia, il CERN utilizza diversi collisori di particelle circolari e lineari per esperimenti che hanno portato a risultati rivoluzionari, come la scoperta del bosone di Higgs o l'isolamento dell'antimateria.

Scoprire le caratteristiche delle particelle subatomiche tramite gli acceleratori di particelle
Il lavoro di ricerca del CERN utilizza alcuni degli strumenti scientifici più grandi e complessi al mondo. Il più grande collisore di particelle del CERN, il Large Hadron Collider (LHC), si trova a 100 metri di profondità, per annullare gli impatti ambientali come le radiazioni. Qui le particelle vengono accelerate quasi alla velocità della luce e poi fatte collidere tra loro. I rilevatori registrano i fenomeni che si verificano durante queste collisioni.

Gas per rilevare le collisioni
Quando le particelle cariche ad alta energia entrano in collisione con il gas, lasciano una scia di ionizzazione. Questi segnali possono essere amplificati utilizzando campi elettrici e poi misurati elettronicamente, per tracciare le traiettorie delle particelle con un alto livello di precisione. I risultati di questi esperimenti permettono di comprendere e approfondire la struttura della materia.

L'acceleratore di particelle richiede una miscela di gas complessa
Al CERN vengono utilizzati circa 30 sistemi a gas per fornire ai rivelatori degli esperimenti LHC la miscela di gas più adatta. La miscela è un mezzo sensibile in cui la moltiplicazione della carica produce un segnale che viene registrato e analizzato. Ecco perché una composizione corretta e stabile della miscela di gas è fondamentale per garantire funzionamento efficiente e affidabile degli esperimenti con il collisore di particelle.

Grande varietà di gas utilizzati
Le miscele di gas per questi rivelatori di particelle sono composte da gas nobili come argon, xeno, elio e altri gas come tetrafluorometano, tetrafluoroetano, esafluoruro di zolfo, isobutano e anidride carbonica. Le pompe a membrana di KNF vengono utilizzate per far circolare le miscele di gas e garantire che siano prive di contaminazioni.

Il valore della competenza ed esperienza
Dopo aver lavorato con KNF per decenni, i team dei ricercatori responsabili degli esperimenti apprezzano molto la competenza e l'esperienza dell'azienda. Quando sono state necessarie nuove pompe a membrana per purificare le miscele di gas specifiche e farle circolare in uno dei quattro rilevatori di particelle del CERN, il Compact Muon Solenoid (CMS), sono state scelte due pompe KNF e una terza è stata installata come riserva.

Soluzioni personalizzate per collisori di particelle
Decenni di collaborazione di successo con il CERN hanno permesso a KNF di comprendere e fornire soluzioni personalizzate per queste applicazioni uniche ed estremamente4 specialistiche. Recentemente, il team Gas del CERN è stato coinvolto in modo proattivo nella personalizzazione delle pompe di processo KNF N 0150 e N 1200.

La collaborazione porta a una maggiore durata
Sulla base delle osservazioni del team Gas del CERN, KNF è stata in grado di aumentare la durata dei diaframmi modificando il design delle pompe. La continua fiducia del CERN in KNF è dimostrata da un ulteriore ordine di 18 pompe KNF con una portata di circa 170 l/min. Queste pompe sono state installate negli acceleratori di particelle nel 2022.

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