piano triennale 2013-2015\nPremessa...................................................................................................................................................... 5 DIREZIONE SCIENTIFICA ........................................................................................................................... 6 Divisione Elettromagnetismo ..................................................................................................................... 7 Divisione Meccanica ................................................................................................................................. 23 Divisione Ottica ......................................................................................................................................... 37 Divisione Termodinamica ......................................................................................................................... 48 Allegato 1: Laboratori principali .................................................................................................................. 62 3/62\nQuesto documento riporta lo schema attuativo del Piano Triennale 2013-2015, approvato dal CdA in data 26\nottobre 2012, per quanto attiene alla Direzione Scientifica e alle Divisioni dell’INRIM.\nRelativamente alle risorse umane, sono riportate le esigenze delle Divisioni relative a borse di\naddestramento alla ricerca, assegni di ricerca e alle posizioni di personale a tempo determinato e\nindeterminato. Le prime tre voci non gravano sui fondi ordinari di finanziamento da parte del Ministero ma\nsull’autofinanziamento dell’ente, mentre l’ultima voce, indicativa delle necessità delle Divisioni, è comunque\nsoggetta al quadro normativo di riferimento.\nRelativamente alle richieste finanziarie indicate dalle Divisioni, l’apparente disallineamento tra queste ultime\ne il Bilancio di Previsione 2013 è dovuto agli introiti previsti nell’arco dell’intero anno 2013, in attesa di\nCoordinatore: Aldo Godone\nOrganico totale in servizio\ncoordinare le attività svolte nelle Divisioni e formulare con esse le proposte dei piani e dei\nrapporti periodici di attività da sottoporre, per le rispettive competenze, al Presidente e al\ndefinire con le Divisioni le richieste di risorse umane e finanziarie da sottoporre agli organi\ndell’ente preposti alla loro approvazione;\ndefinire con le Divisioni le necessità di risorse strumentali e di servizi da sottoporre al\nDirettore generale o al Presidente;\nproporre al Presidente iniziative di formazione del personale tecnico-scientifico, in base alle\nesigenze delle strutture di ricerca;\nassicurare, da parte delle Divisioni, l’assolvimento degli obblighi previsti dal D.Lgs 81/2008,\nrelativamente alle attribuzioni precedentemente definite.\nObiettivi del triennio e connesse attività:\nAttività di segreteria tecnica di collegamento tra Presidenza, Direzione Generale e Divisioni, e di\nCon riferimento al Bilancio di Previsione 2013, nella tabella sotto riportata sono indicate le assegnazioni alle\nSuccessive integrazioni seguiranno a bilancio consolidato, secondo le richieste prospettate dalle Divisioni\ncome indicato nei paragrafi a seguire.\nPrima assegnazione 2013\nL’attività scientifica è indirizzata allo sviluppo e mantenimento dei campioni delle grandezze\nelettromagnetiche, alle proprietà elettromagnetiche dei materiali e allo sviluppo di dispositivi e sistemi e\ntecniche di misura per la metrologia.\nL’attività della divisione Elettromagnetismo si svolge nei seguenti 4 programmi:\nNanotecnologie e Dispositivi quantistici\nMagnetismo e proprietà elettromagnetiche dei materiali\n(resp. L. Callegaro)\n(resp. L. Boarino)\n(resp. G. Crotti)\n(resp. M. Pasquale)\nche mirano a raggiungere i seguenti obiettivi strategici:\nExcellent science: developing basic scientific metrology\nImplementing the SI\n Tensioni AC basate su sintesi da schiere di giunzioni\n Ponti digitali per la derivazione del Farad da EHQ\n Nuova realizzazione della scala per piccole correnti\nestendendo il metodo sulla carica di un condensatore\n Sistema per la calibrazione di trasduttori in corrente\ncontinua nel range 10-600A, piloti di confronto\nEURAMET EM S35\n Schiere di giunzioni SNS and SNIS per riferire in modo\nquantistico forme d’onda\n Campione quantistico di corrente: SET verticali con\ntecnica FIB e dispositivi per Phase Slip\n Dispositivi in grafene su larga area per EHQ\nPhysics, mathematics, modelling,\nand ICT suitable to underpin\n Determinazione analitica delle soglie di instabilità di\nonde di spin in nano dispositivi magnetici\n Studio e simulazione numerica di effetti termici,\ndinamiche di magnetizzazione e fenomeni di spintransfer\nMeeting the societal challenges in\n Riferibilità di sistemi, metodi e algoritmi per la misura e il\ncontrollo di smart grids con sorgenti rinnovabili di\n Preparazione, caratterizzazione and studio di nuovi\nmateriali funzionali e magnetici per il progetto di\ndispositivi elettromeccanici con efficienza energetica\n Misura della conducibilità elettrolitica del bioetanolo per\nstimarne la qualità\n Metrologia della salinità degli oceani\n Analisi della esposizione umana a campi EM in ambito\n Preparazione e caratterizzazione di nanoparticelle\nmagnetiche funzionali per applicazioni biomedicali e\nstudio del legame di affinità con il recettore per\ncomplessi-bersaglio ad alta specificità\nIndustrial leadership: addressing the innovation gap\nTraceability & dissemination of SI\n Messa in opera di un comparatore criogenico di\ncorrente per la riferibilità al EHQ\n Estensione del riferimento di capacità alle frequenze di\n10 MHz con miglioramento della affidabilità\n Sviluppo di un nuovo and campione di trasferimento\nriferibile di potenza in alta frequenza fino a 220 GHz\n Sviluppo e riferibilità di misure magnetiche di nano\nstrutture per rivelazione\n Estensione del campione di conducibilità elettrolitica a\nvalori molto alti e molto bassi\n Metodi di calibrazione efficiente di sensori di potenza\nindustriali fino a 110 GHz\n Nuovi materiali nanostrutturati con funzionalità aggiunte\nper trasporto di carica e spin e manipolazione di\nmagnetici diluiti, grafene, polimeri conduttivi, schiere di\nnanofili and nanodots\nKey & enabling technologies\n Tecnologie per dispositive e materiali nanostrutturati:\nnanogiunzioni, rivelatori a nanobolometro, selfassembly sotto i 50 nm\n Generazione, rivelazione e simulazione micromagnetica\ndi effetti termoelettrici e correnti di spin (effetti Seebeck\nService to industry and society\nAttività di taratura e prova\n Certificazione di prove e tarature\n Attività per sistema di qualità (audit interni, procedure di\nmisura, mantenimento di CMC)\n Servizio di audit per l’ente italiano di accreditamento\n Consulenza e formazione scientifica e tecnica sulle\nGli obbiettivi strategici e i risultati principali sono perseguiti nell’ambito dei nove progetti PE1-9.\nPE1: Implementation of the 1) Sviluppo di un generatore Josephson di tensioni arbitrarie (EMRP 2012 "QInternational System of\nwave", MIUR Premiale P4, PRIN 2009) in cryocooler\n2) Messa in opera di una nuova scala di resistenza in regime continuo basata\nsu comparatore di correnti criogenico\nCoordinatore: L. Callegaro\n3) Facility di taratura per DC current transducers (DCCT) per forti correnti;\nINRIM pilota del confronto EURAMET.EM-S35\n4) Estensione della scala di piccole correnti a 1 nA (MIUR Premiale P4)\n5) Estensione dei campioni di tensione e corrente in regime alternato verso la\nV. Basso. P.P. Capra,\n6) Realizzazione del farad "quantistico" con ponti digitalmente assistiti (EMRP\n2012 "AimQuTE" e MIUR Premiale P4)\n7) Estensione della scala di piccole capacità in radiofrequenza (100 MHz) con\nil metodo S-matrix (collaborazione METAS)\n8) Riferibilità delle misure di rumore elettrico alle frequenze acustiche\n9) Estensione del campione di conducibilità elettrolitica a valori estremi di\nconducibilità (acqua ultrapura e acqua di mare: EMRP 2010 "Ocean")\n10) Partecipazione a confronto EURAMET sulla densità di flusso magnetico\nSviluppo di array sia SNS che SNIS per il trasferimento di forme d’onda\nPE2: Quantum metrology\nperfettamente quantizzate in misure pratiche di tensioni con\nCoordinatori: E. Monticone,\ncampionamento, anche sviluppando sistemi operanti in cryocooler\n(Progetto EMRP2012 QWave)\n2) Realizzazione di giunzioni per elettronica singolare tramite FIB:\ncontribuendo al progetto MICROPHOTON EMRP 2012, questa ricerca\nsarà diretta alla standardizzazione della misura criogenica di sistemi\nquantistici governati dalle leggi dell’elettronica singolare\n3) Realizzazione e caratterizzazione di giunzioni mesoscopiche per un\ncampione di corrente per la chiusura del triangolo metrologico (progetto\npremiale P4 wp 1 e 4) e per rivelatori SQUID\n4) Implementazione di nanofili di Ti per meandri e resistori in grado di\nverificare il quantum phase slip\n5) Realizzazione di nanoSQUID con superconduttori a bassa e alta Tc per\nmisure di piccoli segnali (Progetto MetNEMS EMRP 2011)\nPE3 Smart Energy networks Il Progetto si propone di fornire il quadro metrologico di riferimento per le misure\ndi energia, di potenza in regime non sinusoidale e della qualità della potenza\nCoordinatori: G. Crotti,\n(PQ). I risultati che si intendono conseguire nel triennio sono:\n1) La costruzione della riferibilità per le misure di potenza elettrica, di energia\ne di qualità della potenza in condizioni non sinusoidali e lo sviluppo di\nsistemi di taratura per trasduttori e sistemi con uscita analogica e digitale\n2) Lo sviluppo di algoritmi per: a) l’accurata determinazione di componenti\narmoniche in forme d’onda distorte; b) la valutazione dei parametri che\ncaratterizzano la PQ; c) la ricostruzione dei fasori\n3) La realizzazione e sperimentazione di sistemi di misura riferibili di PQ\nbasati su trasformatori non-convenzionali e la messa a punto di un banco\nper la verifica delle loro prestazioni metrologiche\n4) La realizzazione di un sistema di riferimento per tarature in sito di sistemi di\nmisura AC in alta tensione\nPE4 Sustainable electric L’obbiettivo del progetto è quello di migliorare la sostenibilità nella produzione e\nnell’utilizzo dell’energia elettrica puntando in particolare al miglioramento del\nCoordinatore: M. Zucca\nrendimento energetico dei dispositivi. I principali risultati attesi nel prossimo\ntriennio, sono i seguenti:\n1) Determinazione dei parametri di influenza dell’efficienza di microgeneratori\n2) Comportamento fisico di materiali magnetocalorici: a base LaFeSi, a base\nFe2P e a base Mn\n3) Preparazione e caratterizzazione di materiali a base Mn senza terre rare\n4) Misure di anisotropia magnetica e dei cicli di isteresi nei magneti\npermanenti in funzione della temperatura con metodo PFM\nPerdite di lamierini sottili dello spessore di 20 micron, a base Fe-Co e FeSi, con analisi 1D/2D fino a 10 kHz\n6) Caratterizzazione e studio dei modelli fisici della permeabilità magnetica e\ndelle perdite fino alla frequenza di 1 GHz in leghe dolci\n7) Sviluppo e validazione di un codice di calcolo per la determinazione delle\nperdite in dispositivi magnetici innovativi\nPE5: Electromagnetic fields, 1) Sviluppo di modelli e metodi di misura avanzati per la dosimetria\nEMC and human health\na) modelli numerici validati per la stima delle grandezze dosimetriche\nindotte per effetto dell’esposizione a campi elettromagnetici\nb) valutazione dell’esposizione umana nella diagnostica MRI e alla\nradiazione elettromagnetica nel campo dei THz\nc) analisi degli effetti fisici conseguenti alle terapie di stimolazione\na) ruolo del rivestimento o della matrice sulle proprietà magnetiche di\naggregati di nanoparticelle\nb) stabilità di soluzioni disperse di nanoparticelle e definizione del\nrivestimento ottimale per il miglioramento delle proprietà magnetiche in\napplicazioni di rilascio di farmaci e ipertermia\nc) impiego di tecniche di misura di conducibilità elettrolitica per la\nvalutazione di fasi Fe2O3 e Fe3O4 e la stabilità di sospensioni in acqua\ncon solventi polari\n3) Modelli numerici per lo studio dei fenomeni di affinità fra superfici\nfunzionalizzate e molecole obiettivo\na) analisi dell’affinità recettore-ligando per diversi sistemi biomolecolari\nb) supporto alla progettazione di complessi probe-target ad elevata\ndi strati di grafene da CVD su substrati isolanti: SiO2, PMMA,\nCoordinatore: G. Amato\n2) Strutturazione di semplici dispositivi in grafene\n3) Misure di mobilità elettrica e lunghezza di coerenza di spin in grafene\n4) Simulazione di dispositivi Hall in grafene\n5) Campioni di Dilute Magnetic Semiconductors (DMS) nano strutturati\n(nanodots e nanowires di Ge:Mn) e nanofili di silicio\n6) Dispositivi MOS a DMS per il controllo elettrico di magnetizzazione\n7) Applicabilità delle nuove tecnologie nanolitografiche su larga area alla\ncrescita e strutturazione di film con elevato ordine strutturale\nRealizzazione e caratterizzazione sperimentale di strutture e nanostrutture\nmagnetiche in forma di film sottili e multilayer sia metallici che ibridi es. array\ndi dot/anti-dot per il magnetotrasporto e la generazione di spinwaves,\nstrutture/array di asteroidi per studi di dinamica di vortici/anti-vortici,\nCoordinatori: G. Durin,\nnanostrip con magnetizzazione in piano e fuori dal piano\n2) Studio dell'interazione degli spin elettronici e dinamica di magnetizzazione\nper applicazioni alla magneto-elettronica (spintronica) come memorie,\ndispositivi logici e sensori\n3) Controllo della magnetizzazione con correnti spin-polarizzate in nanostrutture\nmagnetiche, considerando gli effetti termici spin-Seebeck ed spin-orbita\n(Rashba, spin Hall, etc.)\n4) Sintesi e caratterizzazione di nano particolati ed inclusioni magnetiche per\napplicazioni varie (industriali, ICT, biologiche, mediche, archeologia,\n5) Sviluppo di modelli teorici e simulazioni di dinamica non-lineare con codici\nmicromagnetici basati su calcolo parallelo\nPE8: RF -Microwaves and Nel progetto sono studiati campioni e sistemi di misura di potenza e parametri di\nscattering (S) in onda millimetrica e la spettrometria nel dominio del tempo al\nTHz. Gli obbiettivi proposti ed i risultati attesi sono:\nCoordinatore: L. Brunetti\n1) Sviluppo di campioni di potenza e parametri S e studio della loro riferibilità ed\n2) Realizzazione di un Time-domain Spectrometer al THz e relativo studio\n3) Realizzazione di un micro calorimetro in guida d’onda millimetrica (110 GHz)\n4) Studio di un comparatore quasi-ottico per definire un metodo alternativo al\ntrasferimento del campione di potenza\n5) Caratterizzazione dei materiali -permettività e permeabilità- RF e microonde\nPE9: Calibration and testing 1) Indagine a livello internazionale delle possibilità di sviluppo e qualificazione\ndell’attività di certificazione tecnica della Divisione investigando esigenze di\nCoordinatore: C. Cassiago\nriferibilità di Istituti metrologici Nazionali di paesi emergenti\n2) Analisi dei servizi di taratura forniti dalla Divisione al fine di migliorarne\nl’offerta, evitando la sovrapposizione con servizi forniti dai Laboratori\nF. Galliana, A. Sardi\n3) Sviluppo delle capacità di prova al fine di coprire l’esigenza di laboratori di\nparte terza per la verifica di rispondenza alla normativa tecnica di\n4) Interfacciamento con Il Servizio tecnico per le attività rivolte ai laboratori di\ntaratura (SAL) allo scopo di programmare e gestire al meglio le risorse della\nDivisione (es. confronti di misura interlaboratorio) e con il Sistema della\nQualità INRIM, allo scopo di snellire le criticità dell’applicazione del\nmedesimo nei laboratori della Divisione\n5) Analisi del INRIM programma di certificazione per renderlo applicabile a tutte\nle realtà della Divisione e in armonia con i requisiti del Sistema della Qualità\n6) Studio di fattibilità per il soddisfacimento dei requisiti per l’accreditamento\ncome test provider (in accordo a ISO/IEC 17043) per confronti inter\nlaboratorio nazionali e internazionali\nDESCRIZIONE DEI PROGETTI E\nPE1 Miglioramento del sistema internazionale delle unità (SI)\nIl progetto si occupa della realizzazione e riproduzione delle unità elettriche e magnetiche del sistema\ninternazionale SI, e della realizzazione delle scale multiple e sottomultiple delle unità stesse. L’attività\nprevista è la ricerca sui campioni, i sistemi e metodi di misura, nonché le tecniche di calibrazione per\ncampioni materiali; inoltre si occupa dello sviluppo delle scale di riferibilità in modo da soddisfare le nuove\nrichieste di riferibilità che scaturiscono da altri progetti dell’INRIM, dai centri di taratura, e dal mondo\nscientifico e industriale; infine vi è la partecipazione ai confronti metrologici internazionali CCEM, CCQM e\nEURAMET. Enfasi particolare è rivolta alla revisione prevista del SI, che definisce le unità di misura a partire\ndalle costanti fondamentali di natura, e chiede lo sviluppo di nuovi campioni basati su effetti quantistici.\nPrincipali attività previste per il periodo 2013-2015, con relativi finanziamenti e cooperazioni:\n1) Sviluppo di un sintetizzatore di tensione basato su schiera di giunzioni Josephson come campione\nquantistico in AC. Progetto premiale MIUR P4, wp4, 2012 JRP “Q Wave” e PRIN 2009;\n2) Implementazione di una nuova scala di riferibilità di resistenza, basata su un comparatore criogenico\ndi corrente che migliori le CMC dell’INRIM e permetta lo studio di nuovi dispositive per QHR,\ncompresi gli array;\n3) Realizzazione di una facility per la calibrazione di trasduttori DC di corrente (DCCT) nel range 10600 A, dichiarazione di CMC sui rapport di alte correnti. INRIM pilota del confronto internazionale\nEURAMET EM-S35 “"High DC current ratio";\n4) Estensione delle scale di tensione e corrente in regime alternato verso la radiofrequenza (100 MHz);\n5) Implementazione di ponti di impedenza assistiti digitalmente per la realizzazione del "quantum\nfarad", ovvero unità e scala di capacità direttamente riferibile all'effetto Hall quantistico (Progetto\nPremiale MIUR WP4, e EMRP 2012 "Aim QuTE");\n6) Estensione della scala di capacità elettrica per frequenze sino a 100 MHz, nuova implementazione\ndel metodo S-matrix con analizzatori di reti vettoriali, ed espressione dell'incertezza con il metodo\nGUM-tree (collaborazione con METAS, Svizzera);\n7) Metodi di misura del rumore, riferibili alle unità SI, e con sensibilità sino al pV/sqrt(Hz) nella banda\n8) Estensione del campione di conducibilità elettrolitica verso conducibilità ultra-basse e molto elevate,\ne anche per materiali non in soluzione acquosa. Implementazione della produzione di materiali di\nriferimento certificati. EMPR 2009 "Biofuels" e EMRP 2010 "Ocean";\n9) Implementazione di un nuovo campione di induzione magnetica per bassi campi magnetici, basato\nsulla risonanza magnetica nucleare.\nPE2 Metrologia quantistica elettromagnetica\nIl progetto si occupa dello studio e realizzazione di dispositive e sistemi di misura basati sulla quantizzazione\ndella carica, del quanto di flusso e del numero di fotoni, per la metrologia elettromagnetica e l’informazione\nLa riferibilità della metrologia elettrica DC ai campioni quantistici è saldamente stabilita, ma stanno\nsviluppandosi applicazioni nuove che richiedono specifici obbiettivi. Nel campo delle misure di tensione è\nrichiesta una miglior precisione nella calibrazione di segnali variabili nel tempo a seguito delle accresciute\nprestazioni di dispositivi e strumentazione a semiconduttore. Questo è possibile tramite il campione\nJosephson in AC che è in grado di fornire sia una alta precisione che un basso rumore, permettendo la\ncalibrazione di segnali dipendenti dal tempo con la stessa precisione oggi ottenibile in continua.\nPer aumentare il numero di potenziali utilizzatori di campioni quantistici, è necessario l’utilizzo di dispositivi in\ngrado di funzionare in un ambiente senza liquidi criogenici, che vanno quindi realizzati e misurati.\nUn grande impatto sia dal punto di vista scientifico che della riferibilità delle grandezze elettriche è legato alla\nmessa in opera di un campione quantistico di corrente evoluto. Verranno allo scopo studiati e sperimentati\nsia il SET ibrido con metallo e superconduttore che la proposta di Moji per il salto di fase quantistico, QPS, in\nnanofilo superconduttore di larghezza inferiore alla lunghezza di coerenza.\nPrincipali risultati attesi:\nSviluppo di array sia SNS che SNIS per il trasferimento di forme d’onde perfettamente quantizzate in misure\npratiche di tensioni con campionamento, utilizzando dispositivi operanti in cryocooler.\nRealizzazione di SET tramite FIB: contribuendo al progetto MICROPHOTON EMRP 2012, questa ricerca\nsarà diretta alla standardizzazione della misura criogenica di sistemi quantistici governati dalle leggi\ndell’elettronica singolare. La innovativa ricerca in campi quali la rivelazione di fotoni a microonda e la\ncomputazione quantistica richiede una sostanziale revisione delle tecniche di fabbricazione per la\nrealizzazione di giunzioni mesoscopiche.\nImplementazione di nanofili di Ti per meandri e resistori in grado di verificare metrologicamente il QPS.\n(Dettagli su queste attività sono riportate nel progetto premiale P4, wp 1 e 4.)\nPE3 Reti di energia intelligenti\nUna rete europea di trasmissione e distribuzione dell’energia, sostenibile, efficiente e sicura, deve evolvere\nverso un sistema intelligente in grado di gestire e regolare il flusso bidirezionale di potenza generata e\nassorbita dai diversi nodi in presenza di generazione distribuita da fonti rinnovabili. Essa necessità quindi di\ncontinue informazioni e del controllo costante del suo stato. Questi aspetti rendono cruciale la misura e il\nmonitoraggio della quantità e della qualità dell'energia, elementi il cui sviluppo costituisce una delle linee di\nattività identificate da Horizon 2020 per il raggiungimento dell'obiettivo di un'energia sicura, pulita ed\nefficiente. In questo contesto, il progetto mira a stabilire il quadro metrologico per le misure della potenza\nelettrica, in regime non sinusoidale e della qualità dell'energia, mediante il raggiungimento di tre obiettivi\n1) Riferibilità per le misure di potenza elettrica, di energia e di qualità della potenza in condizioni non\nLa riferibilità sarà sviluppata a partire dalle unità di tensione e la resistenza riprodotte dagli effetti Josephson\ne Hall quantistico. L’estensione dei campi di misura sarà ottenuta mediante divisori di tensione o con la\ntrasformazione della corrente in una tensione adeguata per il campionamento, le tensioni così ottenute\nsaranno quindi campionate e trattate dai sistemi di acquisizione. Tutte queste attività saranno svolte\nnell'ambito dei progetti PRIN e Progetto premiale P3.\nRiferibilità per segnali di tensione e di corrente non-sinusoidali.\nEstensione delle capacità di taratura.\n2) Sistemi e strumenti per un’accurata riduzione delle grandezze di misura nelle reti di trasmissione e\nLa misura di energia e potenza nelle reti in media e alta tensione implica la riduzione dei livelli di tensione e\ncorrente a valori compatibili con quelli degli strumenti di misura. In questo contesto verranno realizzati\nsistemi di riferimento per la taratura e la caratterizzazione di precisione dispositivi di misura basati su\ntrasduttori elettronici di corrente e tensione di nuova generazione con basso livello di potenza in uscita.\nNell’ambito del progetto premiale 2012, le capacità di taratura verranno estese a segnali di ampiezza e\ncontenuto armonico pari a quelli che si riscontrano nelle reti di trasmissione e distribuzione, con particolare\nriferimento alle misure di interesse per la valutazione della qualità della potenza. Il problema\ndell’assicurazione della riferibilità delle misure effettuate con trasduttori elettronici di media e alta tensione\ncon uscita digitale e dei concentratori di segnale associati verrà affrontato nell’ambito di una collaborazione\ncon RSE S.p. A. Milano.\nTrasduttori di riferimento di nuova architettura per la riduzione dei livelli di tensione e corrente\nSistemi di riferimento per la taratura di trasformatori di corrente e tensione non convenzionali con uscita\nanalogica e digitale.\n3) Sistemi, metodi e algoritmi per il monitoraggio, la diagnostica e il controllo di “Smart Grid” in\npresenza di fonti a energia rinnovabile.\nNell’ambito del progetto EMRP ENGO4 verranno sviluppati sistemi per la caratterizzazione di misuratori di\nfase sincronizzati che includano algoritmi per: a) l’accurata determinazione di componenti armoniche in\nforme d’onda distorte; b) la valutazione dei parametri che caratterizzano la Qualità della Potenza (PQ); c) la\nricostruzione dei fasori. Con riferimento alle misure in media tensione, verranno realizzati dei campioni\nsecondari per tarature in sito e misure di PQ. Verranno inoltre messi a punto sistemi di generazione che\nconsentano la riproduzione delle effettive condizioni di misura riscontrabili sulle reti in media tensione.\nNell’ambito del progetto EMRP ENG04 verranno effettuate misure di PQ in siti caratterizzati dalla presenza\ndi sorgenti di energia da fonti rinnovabili con il triplice scopo di ottimizzare le procedure di misure, identificare\ngli elementi critici e analizzare i livelli di incertezza ottenibili in campo.\nSistemi di generazione e misura per tarature in-situ e misure di qualità della potenza.\nBanco di riferimento per la verifica delle prestazioni metrologiche di sistemi di misura di qualità della\nPE4 Nuovi materiali e tecnologie per l’efficienza e il risparmio energetico\nL’obiettivo del progetto è quello di migliorare la sostenibilità nella produzione e nell’utilizzo dell’energia\nelettrica puntando, in particolare, al miglioramento del rendimento energetico dei dispositivi. L’efficienza di\nmolti dispositivi elettrici, in particolare dei generatori, dei motori, degli attuatori e dei sensori, può essere\nmigliorata nella fase di progetto ricorrendo all’utilizzo di materiali per la conversione dell’energia con\ncaratteristiche migliorate, ovvero pensando all’adozione di nuovi materiali e perseguendo il miglioramento\ndella loro caratterizzazione. Ciò comporta lo studio di materiali magnetici dolci con elevata permeabilità e\nbasse perdite di energia, di materiali magnetici duri per la realizzazione di magneti permanenti e di materiali\nfunzionali che accoppiano la variazione di una particolare grandezza fisica al processo di magnetizzazione,\nquale ad esempio la temperatura (effetto magnetocalorico) o le dimensioni (effetto magnetostrittivo). In\nquesto contesto il ruolo di un NMI è quello di essere soggetto attivo negli sviluppi della ricerca del settore,\nconcentrando gli sforzi, come impone la sua missione, nella caratterizzazione dei materiali e nello sviluppo\ndei relativi modelli fisici. Nel contesto del programma “Horizon 2020”, si sottolinea che le parole chiave\n“Advanced materials”, sono evocate anche in riferimento ad una industria sostenibile, che assorba minore\nenergia e riduca le emissioni di anidride carbonica. Vale la pena dire a questo proposito, che i materiali\nmagnetocalorici dovrebbero fornire un miglioramento dell'efficienza nei sistemi di raffreddamento di circa il\nAlcuni risultati attesi, legati a progetti finanziati sono specificati nel seguito.\n1) Analisi modellistica e sperimentale dei parametri di influenza dell’efficienza di micro generatori\nmagnetostrittivi. (Progetto premiale, finanziato dal MIUR, WP1, e progetto EMRP ENG 02, 2013).\n2) Studio del comportamento fisico di materiali magnetocalorici: a base LaFeSi, a base Fe2P e a base\nMn (Progetto DRREAM FP7, 2014) e della relazione tra origine microscopica del magnetismo ed\neffetto magnetocalorico ottimale a temperatura ambiente (Progetto DRREAM citato).\n3) Preparazione e caratterizzazione di magneti permanenti massivi a base Mn senza terre rare (collab.\ncon SATIE-ENS, Cachan).\n4) Studio dell’anisotropia magnetica e dei cicli di isteresi nei magneti permanenti in funzione della\ntemperatura mediante il metodo PFM (Pulsed Field Magnetometry). (Progetto premiale P3,WP3,\nMateriali magnetici dolci\n1) Modelli e misure 1D/2D, fino a 10 kHz, delle proprietà magnetiche e delle perdite di lamierini sottili\ndello spessore di 20 micron, a base Fe-Co e Fe-Si. Caratterizzazione e studio dei modelli fisici della\npermeabilità magnetica e delle perdite fino alla frequenza di 1 GHz in diverse leghe di materiali\n2) Programmi di calcolo e attività sperimentale su dispositivi\n3) Sviluppo di un codice di calcolo per la determinazione delle perdite in dispositivi magnetici innovativi.\n4) (Progetto premiale P3, WP1, 2013).\nPE5 Elettromagnetismo per la salute umana\nLe attività di ricerca nel campo del bioelettromagnetismo hanno un ruolo importante su tematiche relative\nalla salute dell’uomo. In questo ambito, saranno perseguite due tematiche di ricerca riguardanti l’interazione\nfisica tra campi elettromagnetici e entità biologiche e le interazioni elettrostatiche a livello molecolare. Per\nquanto concerne il primo tema, si intende sviluppare strumenti avanzati per la dosimetria elettromagnetica\nda applicare alla valutazione dell’esposizione umana ai campi elettromagnetici presenti in ambiente MRI e\nalla radiazione nella regione del THz. Con riferimento al secondo tema, saranno approfonditi gli studi di\naffinità di legame tra superfici funzionalizzate (e.s. nanoparticelle) e specifiche molecole bersaglio. Saranno\ninoltre sviluppate tecniche di caratterizzazione di nanoparticelle magnetiche per applicazioni diagnostiche e\nterapeutiche, quali biomolecular sensing, rilascio mirato di farmaci e ipertermia. In particolare, la ricerca si\narticolerà nei seguenti ambiti:\nSviluppo di modelli e metodi di misura avanzati per la dosimetria elettromagnetica\nI principali risultati attesi sono: a) modelli numerici validati per la stima delle grandezze dosimetriche indotte\nper effetto dell’esposizione a campi elettromagnetici, b) valutazione dell’esposizione umana nella diagnostica\nMRI e alla radiazione elettromagnetica nel campo dei THz, c) analisi degli effetti fisici conseguenti alle\nterapie di stimolazione elettromagnetica transcranica.\nProduzione e caratterizzazione di nanoparticelle magnetiche funzionalizzate\nI principali risultati attesi sono: a) ruolo del rivestimento o della matrice sulle proprietà magnetiche di\naggregati di nanoparticelle, b) stabilità di soluzioni disperse di nanoparticelle e definizione del rivestimento\nottimale per il miglioramento delle proprietà magnetiche in applicazioni di rilascio di farmaci e ipertermia, c)\nimpiego di tecniche di misura di conducibilità elettrolitica per la valutazione di fasi Fe2O3 e Fe3O4 e la\nstabilità di sospensioni in acqua con solventi polari.\nModelli numerici per lo studio dei fenomeni di affinità fra superfici funzionalizzate e molecule obiettivo\nI principali risultati attesi sono: a) analisi dell’affinità recettore-ligando per diversi sistemi biomolecolari, b)\nsupporto alla progettazione di complessi probe-target ad elevata specificità.\nUna grande sfida in Nanotecnologie è lo sviluppo di nuovi materiali e dispositivi che consentono un preciso\ncontrollo di singoli quanti di carica e / o spin. Per raggiungere tale obiettivo, è richiesto di aggiungere\nfunzionalità ai materiali nanostrutturati e / o il loro inserimento in un nanodispositivo.\nSi segnalano tre principali obbiettivi e risultati attesi.\n1) Un obiettivo principale sarà una tecnologia affidabile per la deposizione di grafene su larga area,\nfondamentale per una varietà di applicazioni, come il QHE a temperatura ambiente, trasporto di spin,\nsensori magnetici (ad esempio il rilevamento di nanoparticelle magnetiche), sonde locali di campi\nelettrici o cariche con alta sensibilità, etc. Verrà utilizzato un nuovo approccio di post-trattamento per\nla riduzione degli strati di grafene depositati, e per il loro trasferimento su opportuni substrati o la\nrealizzazione di grafene sospeso.\n2) Un altro aspetto fondamentale è la deposizione controllata di schiere di nanostrutture di DMS\n(semiconduttori magnetici diluiti) da MBE. In questo caso, le proprietà di trasporto superiori dei\nsemiconduttori sono abbinati con il magnetismo dovuto ad a impurezze di doping (principalmente\nMn). Sono previsti dispositivi in cui la risposta magnetica può essere azionata per mezzo di campi\nelettrici e correnti.\n3) Infine, il progetto tenderà a ridurre il limite per le tecniche litografiche avanzate, come EBL o FIB per\nrealizzare o migliorare i dispositivi per la metrologia quantistica (SET, giunzioni Josephson\nsubmicrometriche), o ad accoppiarle con altri approcci (Self-Assembly litografia di nanosfere e\ncopolimeri a blocchi). Tali sforzi sono di grande importanza strategica per l'ulteriore riduzione dei\ndispositivi o la litografia 3D.\nIl nanomagnetismo come branca delle nanoscienze è basata sui principi di organizzazione come il\nconfinamento geometrico, la prossimità fisica e l'auto-organizzazione chimica. La motivazione risiede nella\nrichiesta di magneti permanenti molto intensi, nei mezzi di registrazione ad altissima densità, nei sensori\nmagnetici e nella strategie di sensori nano-biomagnetici. Il progetto affronta le sfide e i problemi scientifici\nche includono le strategie di fabbricazione e gli esperimenti che esplorano i nuovi effetti di spin, sia nei\nmetalli che nei sistemi ibridi (semiconduttori magnetici diluiti, grafene, sistemi ferroelettrici), ed anche i\nmodelli teorici che mirano a comprendere i fenomeni osservati. Scopo del progetto saranno lo studio delle\nproprietà elettromagnetiche e le loro applicazioni in una varietà di sistemi magnetici, dalle particelle isolate,\nai nanodots, nanofili, film sottili e multilayers.\nSi prevedono i seguenti obbiettivi e risultati:\n1) Realizzazione e caratterizzazione di nano-strutture magnetiche in film sottili magnetici e multilayer in\nsistemi metallici e ibridi, come array di anti-dot per il magnetotrasporto e la generazione di\nspinwaves, strutture/array di asteroidi per studi di dinamica di vortici/anti-vortici, nanostrip con\nmagnetizzazione in piano e fuori dal piano. In questo contesto, saranno studiati il design di sensori a\nmagnetoresistenza anisotropica e a spin-valve per applicazioni come sensori biomagnetici.\n2) Studio dell'interazione degli spin elettronici con lo stato di magnetizzazione nelle nanostrutture, per\napplicazioni alla magneto-elettronica (spintronica) come memorie, dispositivi logici e sensori per\ncomprendere i processi di inversione della magnetizzazione in mezzi strutturati policristallini per\napplicazioni nella sensoristica e nei dispositivi a memorie magnetiche.\n3) Controllo totale dello stato di magnetizzazione mediante correnti polarizzate di spin in strutture\nnanomagnetiche. L'effetto spin-Seebeck ed altri nuovi effetti di spin-torque (spin-orbita, Rashba, spin\nHall) saranno studiati in dettaglio. Verrà anche studiata la generazione e la propagazione di onde di\nspin per stabilire una connessione chiara tra la geometria e le proprietà di scattering delle onde per\nlo sviluppo di dispositivi magnonici, come filtri sintonizzabili.\n4) Continuo sviluppo degli aspetti generali della dinamica di magnetizzazione attraverso modelli teorici\ne implementazione di strumenti micromagnetici basati su GPU ad alte prestazioni. Verrà studiata la\ndinamica di magnetizzazione non lineare di nanosistemi (singole particelle, nanodots) considerando\nle interazioni della magnetizzazione con il trasporto elettronico, il ruolo delle fluttuazioni termiche e\nl'instaurarsi di dinamiche caotiche. Simulazioni basate sul micromagnetismo considereranno\nprocessi di magnetotrasporto, dinamiche di magnetizzazione controllati da effetti di spin torque, e\nprocessi di pinning/depinning di pareti di dominio.\n5) Studio di dispositivi elettromagnetici basati sulla manipolazione e controllo della carica e dello spin\nelettronico per applicazioni metrologiche e ITC.\nPE8 RF, microonde e TeraHertz gap\nApplicazioni scientifiche e militari, quali la ricerca sul clima, la rivelazione a distanza e la spettroscopia,\nanche per radar ad alta risoluzione, nonché un gran numero di applicazioni commerciali quali la\ncomunicazione wireless short-range, il radar per auto motive, la strumentazione di sicurezza e la diagnostica\nmedica, stanno valutando l’impiego di lunghezze d’onde più corte, a causa di precisi vantaggi quali maggiori\nvelocità di trasferimento dei dati, miniaturizzazione e più elevata risoluzione spaziale, ma hanno bisogno di\nun adeguato supporto metrologico.\nLa potenza ad alta frequenza (HF) è la più importante delle grandezze chiave in onda millimetrica che oggi\npossano essere misurate con confidenza oltre 100 GHz, a causa di una difficoltà di riferibilità al SI.\nQuesta riferibilità richiede lo sviluppo di sensori e calorimetri di trasferimento riferibili sia per la guida d’onda\nche per la linea coassiale: quest’ultima può essere usata fino a 110 GHz, mentre sistemi in guida possono\nlavorare nel cosiddetto THz gap. Poiché un singolo laboratorio nazionale non può sviluppare e mantenere\ntutti i sistemi per la riferibilità in HF, si propone di lavorare in un consorzio europeo degli istituti metrologici in\nmodo da avere come obbiettivo lo sviluppo di metodi e campioni di misura riferibili per la potenza HF tra 50 e\n300 GHz, con l’intento di estenderli nel THz gap.\nIn questo ambito il laboratorio INRIM intende svolgere due obiettivi:\n1) Progetto e realizzazione di un nuovo micro calorimetro in guida d’onda per frequenze fino a 220 GHz\nbasato su un termostato secco e carichi termici di tipo termoelettrico.\n2) Studio e realizzazione di comparatori e riflettometri quasi-ottici per definire un metodo alternativo alla\ncalibrazione di trasferimento di potenza basata su sistemi tradizionali a guida d’onda cava.\nPE9 Calibrazioni e misure di prova\nIl progetto contribuisce sia all’attività di riferibilità che a quella vera e propria di misura e prova.\nL’obiettivo è il mantenimento delle capacità di misura e prova delle grandezze elettromagnetiche, così da\nfornire un supporto ai laboratori e alle organizzazioni e industrie di misura e di prova.\nL’attività continuativa prevede:\n1) Il mantenimento dei riferimenti e delle capacità di misura (CMC) nel campo delle grandezze\nelettriche (campioni, strumentazione e materiali);\n2) Il supporto al sistema di qualità INRIM, il mantenimento e sviluppo di procedure di calibrazione e\nprova, l’implementazione degli audit interni e la taratura dei campioni interni alle divisioni dell’INRIM;\n3) La collaborazione al sistema Italiano di accreditamento (ACCREDIA) attraverso il servizio tecnico\nper i laboratori di calibrazione (SAL).\nL’attività di sviluppo è rivolta a:\n1) analisi dei sevizi di calibrazione e prova forniti per migliorare e espandere l’offerta, dando priorità ai\nlivelli qualitativi più alti;\n2) investigazione a livello internazionale sulla possibilità di sviluppo e qualificazione della certificazione\ntecnica con la finalità di attivare un servizio anche per laboratori non italiani;\n3) studio di fattibilità per ottenere l’accreditamento come test provider qualificato (in accordo con la\nISO/IEC 17043) sia per i confronti nazionali che inter-laboratorio.\nRISORSE FINANZIARIE DISPONIBILI (k€) **\nContratti con piano spesa approvato\nTarature e prove\ncontratti di ricerca senza piano spesa approvato\n(**) Qui, come in seguito, per gli anni 2014 e 2015 non sono conteggiati introiti da possibili progetti premiali.\nSPESA PREVISTA PER LA REALIZZAZIONE DEI PROGETTI (k€)\nPersonale al 31/12/2012\nUlteriori risorse umane\nProgrammazione fabbisogno personale nel triennio (TD non ricadono sul FOE)\n(*) Richieste soggette al quadro normativo di riferimento.\nProgrammazione fabbisogno altro personale nel triennio (non ricadono sul FOE)\nRISORSE STRUMENTALI E INFRASTRUTTURE\nSpesa prevista (k€)\nSistema per generazione azioni di torsione controllate\nMask aligner e pattern generator\nIntervento strutturale richiesto\nCentrale termica edificio C\nRistrutturazione seconda parte QR\nLaboratorio alte tensioni\nPompe lab. criomagnetico\nAllestimento laboratorio THz Metrology\nCon riferimento alle cifre complessive assegnate alla divisione Elettromagnetismo sulla base del Bilancio di\nPrevisione 2013, viene fatta la seguente assegnazione ai programmi (cifre in k€):\nProgramma E1- Metrologia Elettromagnetica\nResponsabile: Luca Callegaro\nPersonale impegnato (TPE)\nTecnici (CT e OT)\n19,4 + associati\n23,7 + associati\n22,7 + associati\nProgetto E1 - Miglioramento del sistema internazionale delle unità (SI)\nSviluppo di un generatore Josephson di tensioni arbitrarie (EMRP 2012 "Q-wave", MIUR Premiale P4,\nPRIN 2009) in cryocooler\nMessa in opera di una nuova scala di resistenza in regime continuo basata su comparatore di correnti\nFacility di taratura per DC current transducers (DCCT) per forti correnti; INRIM pilota del confronto\nEstensione della scala di piccole correnti a 1 nA (MIUR Premiale P4)\nEstensione dei campioni di tensione e corrente in regime alternato verso la radiofrequenza\nRealizzazione del farad "quantistico" con ponti digitalmente assistiti (EMRP 2012 "AimQuTE" e MIUR\nEstensione della scala di piccole capacità in radiofrequenza (100 MHz) con il metodo S-matrix\nEstensione del campione di conducibilità elettrolitica a valori estremi di conducibilità (acqua ultrapura e\nacqua di mare: EMRP 2010 "Ocean")\nProgetto E2 - Metrologia quantistica elettromagnetica\nTrasferimento di forme d’onda perfettamente quantizzate in misure pratiche di tensioni con campionamento,\nanche sviluppando sistemi operanti in cryocooler (Progetto EMRP2012 QWave)\nCampione di corrente per la chiusura del triangolo metrologico (progetto premiale P4 wp 1 e 4)\nProgetto E3 Reti di energia intelligenti\nCostruzione della riferibilità per le misure di potenza elettrica, di energia e di qualità della potenza in\ncondizioni non sinusoidali e lo sviluppo di sistemi di taratura per trasduttori e sistemi con uscita analogica e\nLo sviluppo di algoritmi per: a) l’accurata determinazione di componenti armoniche in forme d’onda distorte;\nb) la valutazione dei parametri che caratterizzano la PQ; c) la ricostruzione dei fasori\nProgetto E8 - RF, microonde e TeraHertz gap\nSviluppo di campioni di potenza e parametri S e studio della loro riferibilità ed incertezza di misura al THz\nRealizzazione di un Time-domain Spectrometer al THz e relativo studio dell’incertezza\nRealizzazione di un micro calorimetro in guida d’onda millimetrica (110 GHz)\nProgetto E9 - Calibrazioni e misure di prova\n(Le attività del progetto sono comuni ai programmi E1, E3, E4)\nProgramma E2 - Nanotecnologie e Dispositivi quantistici\nResponsabile: Luca Boarino\nAttività E2.1 Metrologia quantistica\nAttività E2.1.1 Giunzioni Josephson per la metrologia e le misure\n1 - Realizzazione e caratterizzazione di giunzioni SNIS submicrometriche e a struttura verticale mediante\n2 – Giunzioni SIS, SNS e SNIS per misure e elettronica superconduttiva (Progetto PE2)\n3 – Proprietà di trasporto di dispositivi Josephson\nAttività E2.1.2 Quantum Hall devices (including graphene)\n1 – Nuovi metodi di strutturazione di strati di grafene e realizzazione di dispositivi (Progetto PE6)\nAttività E2.1.3 Single Electron and Quantum Phase Slip devices\n1 - Confronto tra SET ottenuti con diverse tecniche di realizzazione (Progetto PE2)\n2 - Messa in opera di una catena di misura di correnti singolari in SET (Progetto PE2)\n3 - Studio di fattibilità di strutture SET in parallelo\n4 - Realizzazione nanowire di Ti per QPS (Progetto PE2)\n5 – Studio di resistori per QPS\nAttività E2.1.4 Rivelatori superconduttivi\n1 - TES con aree sub-micrometriche per visibile e IR (progetto con divisione Ottica)\n2 - Studio e fabbricazione di Nano-SQUID con diversi approcci di realizzazione (Progetto PE2).\n3 - Nanowire per SSPD\nAttività E2.2 Progetto Nanotechnology\nAttività E2.2.1 Sviluppo di nuovi metodi di nanolitografia e nanofabbricazione\n1 – Studio e ottimizzazione delle tecniche di nanolitografia per self-assembly mediante nanosfere e\ncopolimeri a blocchi (Progetti PE6 e PE7)\nAttività E2.2.2 Studio e sintesi di nuovi materiali per la nano fabbricazione\n1 – micro e nano lavorazione del Diamante\n2 – utilizzo e messa a punto di processi di directed self-assembly con copolimeri a blocchi (Progetto\n3 - Fabbricazione di nanostrutture e dispositivi per la fotonica, per la quantum computation, per la\n4 - Studio dei processi di metal assisted etching per la realizzazione di nanostrutture su larga area\nAttività E2.2.3 Studio di sistemi a bassa dimensionalità\n1 - Realizzazione di dispositivi basati su singoli nanofili di silicio (Progetti PE6 e PE7)\n2 - Realizzazione di array di nanodots magnetici (Progetti PE6 e PE7)\n3 - Realizzazione di dispositivi in grafene (Progetto PE6)\n4 - Realizzazione di nanowire di MgB2 per NEMS\nProgramma E3 – Ingegneria Elettromagnetica\nResponsabile: Gabriella Crotti\nProgetto E3 – Smart Energy networks\nPE3.E3.1 –Sviluppo di sistemi di taratura per trasduttori e sistemi con uscita analogica e digitale\nPE3.E3.2 - Realizzazione e sperimentazione di sistemi di misura riferibili di PQ basati su trasformatori nonconvenzionali\nPE3.E3.3 - Messa a punto di un banco per la verifica delle prestazioni metrologiche di sistemi di misura di\nPQ in bassa e media tensione\nPE3.E3.4 – Sviluppo di un sistema di riferimento per tarature in sito di sistemi di misura AC in alta tensione\nProgetto E4 – Sustainable electric power\nPE4.E3.1 – Determinazione dei parametri di influenza dell’efficienza di microgeneratori magnetostrittivi\nPE4.E3.2 – Perdite di lamierini sottili dello spessore di 20 micron, a base Fe-Co e Fe-Si, con analisi 1D/2D\nPE4.E3.3 - Sviluppo e validazione di un codice di calcolo per la determinazione delle perdite in dispositivi\nProgetto E5 – Electromagnetic fields and human health\nPE5.E3.1 – Sviluppo di modelli e metodi di misura avanzati per la dosimetria elettromagnetica in ambiente\nMRI e nella regione del terahertz:\na) modelli numerici validati per la stima delle grandezze dosimetriche indotte per effetto dell’esposizione a\nb) valutazione dell’esposizione umana nella diagnostica MRI e alla radiazione elettromagnetica nel\ncampo dei terahertz,\nc) analisi degli effetti fisici conseguenti alle terapie di stimolazione elettromagnetica transcranica.\nPE5.E3.2 – Analisi modellistica dei meccanismi di interazione biomolecolare (valutazione dell’affinità di\nlegame tra superfici funzionalizzate e biomolecole target)\nPE5.E3.3 – Studio modellistico di sensori ad effetto Hall finalizzati alla rilevazione di nanoparticelle\nmagnetiche per applicazioni in ambito biomedico\nPE5.E3.4 – Studio di metodi di taratura per generatori di fenomeni impulsivi utilizzati nelle misure EMC\nProgetto E7 – Nanomagnetics\nPE7.E3.1 – Implementazione di un codice di calcolo micromagnetico su hardware ibrido CPU-GPU\nPE7.E3.2 – Estensione del codice di calcolo micromagnetico alla trattazione di effetti termici e di mezzi\nPE7.E3.3 – Studio delle proprietà di magnetotrasporto di materiali magnetici nanostrutturati per applicazioni\nin sensori di campo magnetico\nProgetto E9: Calibration and testing\nPE9.E3.1 – Sviluppo e mantenimento delle capacità di taratura e di misura di campi elettromagnetici in\nbassa ed alta frequenza\nPE9.E3.2 – Messa a punto di sistemi automatici per la taratura di strumentazione e di apparecchiature nel\ncampo della compatibilità elettromagnetica.\nPE9.E3.3 – Sviluppo e mantenimento delle capacità di taratura di trasduttori e sistemi di misura per alte\ntensioni e forti correnti\nPE9.E3.4 – Realizzazione di sistemi di misura per alte tensioni e forti correnti per utilizzo nell’ambito delle\nprove su apparecchiature elettriche in bassa, media e alta tensione\nPE9.E3.5 – Potenziamento delle capacità di prova su apparecchiature elettriche con l’obiettivo di fornire una\nverifica di “full compliance” alla normativa per apparecchiature di bassa tensione\nProgramma E4 – Magnetismo e proprietà elettromagnetiche dei materiali\nResponsabile: Massimo Pasquale\nTecnici (CT, OT)\n8 (3 dott+3 ass+2\n8 (2 dott+4 ass+ 2\nProgetto E1-Implementation of the International System of Units (SI)\nPE1-10 Mantenimento dei riferimenti e delle capacità di misura (CMC) nel campo del magnetismo e dei\nmateriali magnetici. Sviluppo della misura magnetica e della riferibilità in nano strutture per sensoristica\n(Progetto EMRP-METMAGS). Misure rivolte all’industria ed ai centri di ricerca associati\nProgetto E4-Sustainable electric power\nPE4-2 Avanzamento nelle tecniche sperimentali magneto-calorimetriche. Teoria delle celle termoelettriche in\nregime dinamico e modellizzazione dei flussi di calore per il caso DSC (calorimetria differenziale). Estensione\ndei calorimetri Peltier alle basse temperature e progettazione di un sistema per la caratterizzazione magnetotermo-elettrica. Prosecuzione delle attività di sviluppo della refrigerazione magnetica a temperatura ambiente\ne caratterizzazione dei materiali in relazione all’effetto magnetocalorico. Entropia magnetica e transizioni di\nfase magneto-strutturali su leghe innovative Misure dirette ed indirette di effetti termoelettrici (effetto Seebeck\ne Spin Seebeck) in materiali e devices\nPE4-3,4 Produzione e caratterizzazione di magneti permanenti anche senza Terre Rare (base Mn)\nPE4-5,6 Caratterizzazione ed analisi comprensiva di magnetizzazione e perdite di energia da DC alle microonde in materiali magnetici dolci (amorfi, ferriti ecc)\nProgetto E5- Electromagnetic fields, EMC and human health\nPE5.2- Sintesi, funzionalizzazione e caratterizzazione per applicazioni di nanoparticelle magnetiche in\ncampo biologico Sintesi, caratterizzazione ed applicazioni di nanoparticelle magnetiche per assorbimento\nenergia (ipertermia, incollaggio ecc)\nProgetto E6- Nanotechnology\nSviluppo di circuiti per la caratterizzazione elettromagnetica di materiali da corrente continua alle microonde\nProduzione, caratterizzazione di nanosfere autoassemblate. Analisi morfologica e strutturale di nano oggetti\nProgetto E7- Nanomagnetismo\nE7.1 Preparazione di materiali magnetici cristallini,amorfi e nano-micro-strutturati con tecniche convenzionali\nPreparazione di nano e micro sistemi con tecniche avanzate (es. film multistrati, sistemi di nano\nparticelle,schiere di nanofili, micro e nano litografia, interfacciamento con misure elettromagnetiche)\nE7.2 Analisi magneto-ottica della dinamica di magnetizzazione e propagazione di onde di spin, in\ncollegamento con caratterizzazione a microonde/spintronica (tecniche stroboscopiche, time resolved);\nMisura sperimentale delle caratteristiche di magnetizzazione e della dinamica indotte da correnti elettriche in\nnanodispositivi a “spin transfer” (es. vortici); Studio della dinamica di magnetizzazione in strutture continue a\nfilm sottile ed in nanofili singoli (con magnetizzazione in piano e perpendicolare) in presenza di disordine\nstrutturale e/o indotto da trattamenti ad hoc per applicazioni in spintronica come memorie o come oscillatori\nFenomenologia e comprensione della struttura magnetica, del processo di magnetizzazione e degli effetti di\nmagnetotrasporto e spintronica in film sottili e nanostrutture. Risonanze ferromagnetiche in film sottili e\nnanostrutture (nanoparticolati, matrici di dots, antidots, fili ecc.)\nE7.3 Misure dirette ed indirette di effetti di correnti di spin (Spin pumping, Spin Hall) e termoelettrici (effetto\nSeebeck e Spin Seebeck) in materiali e devices\nE7.4 Produzione di nano particolati magnetici, funzionalizzazione superficiale per usi chimici, biologici,\nbiomedicali Analisi della granulometria magnetica in campioni geologici e archeologici per studi di\nprovenienza e/o caratterizzazione tecnologica\nE7.5 Determinazione analitica delle soglie di instabilità dovute ad onde di spin in nano-dispositivi magnetici\nsoggetti ed effetti di “spin-transfer” e relativo confronto con simulazioni numeriche della dinamica di\nProgetto E8- RF -Microwaves and THz gap (8.4) Caratterizzazione dei materiali -permettività e\npermeabilità- RF e microonde\nL’attività della divisione è finalizzata allo sviluppo di tecnologie, competenze scientifiche, tecnologie, e\ncapacità di misura delle grandezze meccaniche. I programmi riguardano il mantenimento e il miglioramento\ndei campioni, la disseminazione delle grandezze, la ridefinizione del kilogrammo sulla base delle costanti\nfondamentali della fisica; lo sviluppo di metodi e strumenti per il settore aerospaziale, delle macchine utensili,\ndella visione robotica; lo sviluppo di metodi matematici e statistici per l'analisi dei dati sperimentali e per la\nL’attività della divisione Meccanica si svolge nei seguenti 6 programmi:\nM1 Misure di massa\n(resp. W. Bich)\n(resp. A. Germak)\nM3 Meccanica dei fluidi\n(resp. P. Spazzini)\nM4 Mise en pratique del metro e tecnologie per lo spazio\n(resp. M. Zucco)\nM5 Ingegneria di Precisione\n(resp. A. Balsamo)\nM6 Sistema Internazionale e Costanti Fondamentali\n(resp. E. Massa)\nImplementazione del sistema SI\nFisica, Matematica, Modellistica e\nICT a supporto della metrologia\n M6 Realizzazione del kilogrammo mediante atomo del 28Si\n M1 Sviluppo di un mezzo pratico per disseminare il nuovo\n M4 Misure assolute di frequenza mediante pettine ottico a\nM6 Determinazione di h e NA con incertezza inferiore a 2 x\n M6 Analisi dei dati e stima degli errori sistematici nella\nmisura delle constanti di Avogadro e Planck\n M3 Valutazione dell’incertezza in problemi inversi e di\n M1 Modelli matematici e statistici per misure dinamiche\nMeeting the societal challenges\nM3 Metodologie innovative per il monitoraggio energetico\n M4 Dispositivi per la mappatura iperspettrale UV del cielo\n M2 Nuovo gravimetro trasportabile per misure assolute\n M4 Nuovi dispositivi per microscopia a fluorescenza labelfree\nObiettivi Strategici /\nPrincipali Risultati Attesi /\n M3 Campione nazionale di Energia Termica\n M5 Nuovi dispositivi per la metrologia dimensionale\n M2 Estensione della scala di forza verso l’alto (decine di\nmeganewton) e il basso (millinewton)\n M2 Riferibilità delle misure nella riabilitazione medica e\n M4 Nuovi standards di lunghezza d’onda in fibra ottica\n M3 Misure di vuoto e portate di gas in ambiente produttivo\nDisseminazione delle unità SI\nM3 Banco di prova per la misura del flusso di energia per lo\nsviluppo di termo-regolatori intelligenti\n M2 Misura\n M1 Circolazione del primo committee draft della revisione\n M5 Indagine sull’incertezza di misura del risultato di una\nprova di verifica a conformità di uno strumento indicatore\nSupporto all’accreditamento dei\n Partecipazione a confronti chiave internazionali\n Certificazione tecnica per le attività di taratura e prova\n Attività di mantenimento del Sistema Qualità (audit interni,\nsviluppo di procedure di taratura e prova, mantenimento delle\n Istituzione di un gruppo di supporto per il Trasferimento\n Organizzazione di seminari tematici (attraverso il CMM Club\n Normativa per misure dimensionali\nExcellent science: developing basic scientific metrology:\nAttuazione del SI\nRealizzazione del kilogrammo basata sulla massa dell’atomo 28Si (EMRP SIB03)\nL’INRIM coordina un progetto di ricerca europeo finalizzato a realizzare la definizione del kilogrammo sulla\nbase di un valore convenzionale della costante di Planck, attraverso un cristallo di 28Si. Verrà avviato un\nesperimento a lungo termine per monitorare la stabilità del prototipo internazionale del kilogrammo PtIr.\nSviluppo di un mezzo pratico per la disseminazione del nuovo kilogrammo (EMRP SIB05)\nL'obiettivo del progetto di ricerca è lo sviluppo di campioni e protocolli che consentiranno di stabilire la\nriferibilità dell’attuale scala di massa alla nuova definizione del kilogrammo (realizzazione in vuoto) .\nSarà necessario valutare i parametri che intervengono nel modello che descrive la variazione di massa del\ncampione nel passaggio tra il vuoto e la pressione atmosferica; infine verranno valutati i parametri che\nintervengono nel modello che descrive le variazioni di massa dovute alla pulizia, alla conservazione e al\nMisure assolute di frequenza mediante pettine ottico a femtosecondi\nMisurazione della frequenza assoluta della transizione dell'orologio ottico. Misura della frequenza assoluta di\nun laser agganciato alle transizioni dell'acetilene in cella o in fibra cava operante nella banda telecom\nagganciato con servocontrollo digitale (EMRP IND14). Misura della frequenza assoluta della portante del link\nDeterminazione di h e NA con un'incertezza inferiore a 2 x 10 (EMRP SIB03)\nAl fine di rendere possibile la definizione del chilogrammo tramite il valore costante di Planck, l’INRIM\ncoordina un progetto europeo di ricerca per misurare le costanti di Planck e Avogadro con incertezze relative\nminori di 5 x 10 e 2 x 10 . Le attività del progetto comprendono il miglioramento dell’interferometro a raggi\nx (nuovo interferometro laser @ 523 nm integrato e operativo con accuratezza del picometro); misurazione\ndel parametro reticolare di un cristallo Si con incertezza di misura relativa entro 1.5 x 10 , e delle costanti\ndi Planck e di Avogadro entro con incertezza di misura relativa 5 x 10 e 1.5 x 10 .\nFisica, Matematica, Modellistica e ICT a supporto della metrologia\nAnalisi dei dati e stima degli errori sistematici nella misura delle costanti di Avogadro e Planck\nL’INRIM partecipa a due progetti di ricerca europei volti a indagare la discrepanza tra i valori della costante\ndi Planck ottenuta tramite la bilancia del watt e gli esperimenti Si. Le attività dell’INRIM includono:\nl'applicazione di metodi Bayesiani per comprimere dati incoerenti, lo studio degli effetti di superficie nella\nmisura del parametro reticolare di cristalli di silicio, lo studio magneto-idrodinamico della forza di Lorentz e\ndelle forze elettromotrici che agiscono sugli elettroni liberi di un conduttore in un campo magnetico,\nl'applicazione della teoria della diffrazione per indagare gli errori di interferometri laser di alta precisione, lo\nstudio dell’influenza delle imperfezioni geometriche del cristallo nella misurazione del parametro reticolare Si\ncon interferometria a raggi-x.\nValutazione dell'incertezza in problemi inversi e di regressione (EMRP NEW04)\nIl progetto europeo ha lo scopo di sviluppare nuovi metodi per la valutazione dell’incertezza da utilizzare per\nproblemi di regressione, problemi in cui le grandezze d’interesse siano espresse in maniera indiretta e\napplicazioni metrologiche con modelli particolarmente complessi dal punto di vista computazionale; ha\nanche lo scopo di sviluppare metodi per processi decisionali e di valutazione della conformità in presenza di\nincertezza di misura. L’attività dell’INRIM consisterà nello sviluppare e testare un software per problemi di\ntaratura, basato su procedure Bayesiane, con particolare applicazione a misuratori di portata, e contribuire\nallo sviluppo di metodi per la valutazione di conformità basati sulla scelta di opportune funzioni costo.\nModelli matematici e statistici per misure dinamiche (EMRP IND09)\nIl progetto europeo ha lo scopo di sviluppare e validare campioni e metodi primari di riferimento per misure\ndinamiche di forza, torsione e pressione. L’INRIM sarà coinvolto nella modelizzazione di sistemi di taratura e\nsensori in regime dinamico e nello sviluppo delle procedure statistiche necessarie alla valutazione della\nrelativa incertezza di misura, con particolare riferimento all’area delle misure di pressione e allo sviluppo dei\nsistemi di drop-weight come riferimenti primari.\nMeeting the grand challenges:\nMetodologie innovative per il monitoraggio energetico dell’ambiente costruito (7 ° PQ Ecothermo) /\nRealizzazione di un banco di prova per la validazione di tecnologie per il monitoraggio dei consumi\nenergetici. Progettazione e costruzione del banco di prova, prove preliminari, misurazioni su un insieme di\nconfigurazioni appositamente progettate per validare le tecnologie studiate.\nDispositivi per la mappatura iperspettrale UV del cielo (EMRP ENV03)\nCon lo scopo di tarature i sensori UV di irraggiamento solare, una fotocamera iperspettrale basata su una\ntecnologia sviluppata in INRIM (in attesa di brevetto) verrà ottimizzata per la regione UV e sarà utilizzata in\ncombinazione con un obiettivo catadiottrico avente campo di vista >160 ° per la mappatura del cielo nella\nregione spettrale di 280-400 nm.\nNuovo gravimetro trasportabile per misure assolute\nL'attività si colloca nel progetto "USV (Unmanned Surface Vehicle) per la Blue Water-SWAD" e sarà svolto\nin collaborazione con l'INGV e altri. Il progetto è coordinato dal Distretto ligure delle tecnologie marine di La\nSpezia. Il progetto è finanziato dai fondi europei e della Regione Liguria. Gli obiettivi iniziali sono lo studio dei\nproblemi relativi alla misurazione dell'accelerazione di gravità in campo. Nel corso dei due anni di durata del\nprogetto saranno applicate, passo dopo passo, le nuove tecnologie sviluppate per il gravimetro assoluto da\nlaboratorio dell’INRIM per la loro convalida. Alla fine del progetto sarà disponibile un nuovo prototipo di\ngravimetro assoluto adatto per misure in campo.\nNuovi dispositivi per microscopia a fluorescenza "label-free" (Regione Piemonte)\nVerrà realizzata e integrata in un microscopio a fluorescenza una fotocamera iperspettrale basata su una\nnuova tecnologia sviluppata all’INRIM (in attesa di brevetto). Il dispositivo permetterà l'osservazione\nsimultanea di diversi marcatori ("label-free") usati nella microscopia a fluorescenza, mentre le tecniche\nattuali sono lente e non permettono la misura simultanea dei diversi marcatori.\nIndustrial leadership: addressing the innovation gap:\nCampione nazionale di energia termica (Regione Piemonte- progetto H2Q)\nSviluppo di un campione di energia termica tramite modifiche al Campione Nazionale di portata d’acqua e\naggiunta di un nuovo modulo supplementare. Ciò permetterà la misura simultanea di due temperature\ndiverse del fluido e della portata.\nNuovi dispositivi per la metrologia dimensionale\nRealizzazione di un interferometro a lunghezza d'onda sintetica assoluta con frequenza di 40 GHz e portante\na 1,5 μm. L'indice di rifrazione dell'aria lungo il percorso del raggio laser sarà calcolato misurando la\ntemperatura con un metodo basato sulla misura della velocità del suono. Sarà realizzato un nuovo\ncomparatore angolare utilizzando il principio di un encoder rotante. L'incertezza dello strumento consentirà al\ncampione INRIM di allinearsi con i migliori campioni angolari operativi nel mondo (PTB, NMIJ, NIST) e sarà\nrealizzato con investimenti molto più bassi.\nEstensione della scala di forza verso l'alto (decine di meganewtons) e verso il basso (millinewton)\nL'estensione della scala di forza verso alti valori (con misurazioni multicomponente) è parte del JRP\nfinanziato alla chiamata EMRP 2012. Un nuovo sistema build-up da 5 MN è in fase di costruzione allo scopo\ndi assicurare la riferibilità a livello nazionale (ora la riferibilità è al PTB) e un nuovo campione a pesi diretti da\n100 kN è stato studiato e progettato. L'estensione della scala di forza verso il basso (millinewton) sarà\nstudiata sperimentando nuove tecnologie, al fine di valutare la fattibilità della realizzazione di nuovi campioni.\nRiferibilità delle misure nella riabilitazione medica e sportiva (Regione Piemonte)\nIl progetto è finanziato dal MIUR per lo sviluppo delle TIC in Piemonte e dovrebbe iniziare a fine 2012 e avrà\ndurata di due anni. Il contributo INRIM riguarda la caratterizzazione metrologica delle apparecchiature e\nsensori comunemente usati nella riabilitazione sportiva (forza, accelerazione, inclinazione, ecc.) per\ngarantire una corretta interpretazione delle misure. E 'inoltre prevista un’attività di formazione metrologia per\ngli utenti esperti di apparecchiature.\nGli obiettivi sono: lo studio dei problemi di misurazione, lo sviluppo di procedure di taratura, l'esecuzione\ndelle tarature e caratterizzazione metrologica delle apparecchiature. Durante il secondo anno è prevista\nl'attività di formazione.\nMisure di vuoto e portate di gas in ambiente produttivo (EMRP IND12)\nIl progetto mira a soddisfare le necessità industriali legate alla metrologia del vuoto in termini di misura di\npressioni totali, parziali e fughe di gas. INRIM è leader di un work package dedicato alla realizzazione di\nfughe con geometria nota e misura di piccole portate di gas e partecipa a tutti i work packages riguardanti le\npressioni dinamiche e le misure di pressioni parziali e outgassing.\nI risultati attesi nei prossimi due anni sono: la caratterizzazione sperimentale degli elementi di fuga realizzati,\nil miglioramento dei modelli teorici che descrivono il comportamento del flusso in uscita dagli elementi di\nfuga; lo sviluppo di un sistema per la misura di pressioni totali mediante tecniche di interferometria ottica\nBanco di prova per la misura del flusso di energia e supporto per lo sviluppo di termoregolatori\nSupporto alle industrie nella creazione di una rete per le misure dell’energia termica e validazione delle\nattrezzature tradizionali e innovative per ottenere una valutazione più accurata delle misure reali di energia\ntermica, ottimizzare il consumo energetico (riscaldamento/raffreddamento) per effettuare una precisa\nripartizione dei costi tra i condomini.\nMisura delle proprietà meccaniche di materiali viscoelastici (EMRP-IND05)\nIl progetto intende sviluppare nuovi modelli e sistemi di misura per valutare il comportamento viscoelastico\ndei materiali polimerici. L’industria necessita di nuovi metodi di misurazione ad alta risoluzione per definire le\nproprietà meccaniche e/o il monitoraggio del comportamento del materiale alle deformazione visco-elastiche.\nL’INRIM partecipa al progetto, in particolare per caratterizzare, mediante le tecniche stress-strain e a\nultrasuoni, il comportamento dei materiali viscoelastici in funzione della temperatura e dell'umidità relativa, e\nquando sono a contatto con liquidi vari (acqua, olio, alcool, ). Sarà anche studiata la degradazione chimica di\nun materiale viscoelastico in funzione della tensione di trazione fino a rottura il comportamento a trazione in\nfunzione della temperatura e umidità.\nCircolazione del primo committe draft della revisione della GUM\nQuesta bozza sarà la prima che sarà inviata alle organizzazioni appartenenti al Joint Committee for Guides\nin Metrology e agli istituti nazionali di metrologia, allo scopo di raccogliere suggerimenti e commenti da\nconsiderare nel successivo committee draft. La bozza sarà il punto d'arrivo di non poche bozze di lavoro\nIndagine sull’incertezza di misura del risultato di una prova di verifica a conformità di uno strumento\nQuando la misurazione è effettuata per valutare le prestazioni di uno strumento di misura indicatore, ad\nesempio in fase di accettazione e riverifica, lo strumento in prova è il misurando, mentre la grandezza nota\napplicata è il riferimento. Questa inversione influenza la consueta prospettiva di valutazione dell'incertezza, e\nrichiede in particolare un attento esame di quali contributi d’incertezza considerare. Una norma di\nchiarimento sarà di grande di aiuto concettuale e pratico.\nRiferibilità e disseminazione delle unità SI La divisione riproduce e mantiene le unità di misura SI per le\nmisure di lunghezza, angolo, massa, densità di solidi e liquidi, viscosità di fluidi, forza, accelerazioni statiche\ne dinamiche, pressione, portate di gas, velocità dell’aria e non SI quali la durezza. Intensa è l’attività di\nmantenimento dei campioni nazionali che richiedono periodiche e impegnative verifiche per garantire i livelli\ndi incertezza dichiarati.\nTaratura e prove L’obiettivo è il mantenimento delle capacità di misura e prova delle grandezze\nmeccaniche, così da fornire un supporto ai laboratori di misura e alle industrie.\n1) iI mantenimento dei riferimenti e delle capacità di misura (CMC) nel campo delle grandezze di\n2) iI supporto al sistema di qualità INRIM, il mantenimento e lo sviluppo di procedure di taratura e\n3) la collaborazione al sistema Italiano di accreditamento (ACCREDIA) attraverso il servizio tecnico per\ni laboratori di taratura.\nLa conoscenza e il trasferimento di tecnologie\nLa divisione svolge attività di formazione attraverso corsi sia a livello universitario sia per laboratori di prova\no di taratura. Ricercatori della divisione sono presenti, anche con ruoli di coordinamento, nel CCM, CCL,\nCCAUV, CCU e JCGM e nei relativi gruppi di lavoro, nei TC-M, TC-L, TC Flow e TC-AUV dell’EURAMET,\nnei comitati tecnici dell’IMEKO, del CIRP e dell’ISO. Sono attive collaborazioni di ricerca con università e\nistituti di ricerca esteri.\nA livello nazionale proseguono le collaborazioni con università, istituti di ricerca, e con l’UNI per quanto\nriguarda l’attività di normazione. Inoltre la divisione dirige le attività dell’Associazione CMM Club Italia,\nfinalizzate alla promozione in Italia della conoscenza della metrologia dimensionale.\nRISORSE FINANZIARIE DISPONIBILI (k€)\nProve e prestazioni\nProposte contratti di ricerca\ndi cui 3 in Officina e 2 in “esonero dal servizio”\nNel seguito sono riportate le risorse e le infrastrutture da acquistare.\nContinuazione realizzazione nuova macchina campione di forza\nIntervento strutturale richiesto su fondi FOE\nBasamento per confronto gravimetri\nScarico fumi pompe\nCollegamenti via fibra e cavo lab metro e tempo e frequenza\nManutenzione e ammodernamento galleria\nCon riferimento alle cifre complessive assegnate alla divisione Meccanica sulla base del Bilancio di\nI sottoprogrammi di M3 e di M5 sono riportati nelle schede relative a seguire.\nProgramma M1 – Misure di massa\nResponsabile: Walter Bich\nM1.1 – Sviluppo di un mezzo pratico per la disseminazione del nuovo kilogrammo (EMRP SIB05)\n1 –.sviluppo di campioni e protocolli che consentiranno di stabilire la riferibilità dell’attuale scala di massa\nalla nuova definizione del kilogrammo (realizzazione in vuoto)\n2 – valutazione dei parametri che intervengono nel modello che descrive la variazione di massa del\ncampione nel passaggio tra il vuoto e la pressione atmosferica;\n3 – valutazione dei parametri che intervengono nel modello che descrive le variazioni di massa dovute alla\npulizia, alla conservazione e al trasporto.\nM1.2 – Valutazione dell'incertezza in problemi inversi e di regressione (EMRP NEW04)\n1 – Sviluppo e test di software per problemi di taratura, basato su procedure Bayesiane, con particolare\napplicazione a misuratori di portata.\n2 – Sviluppo di metodi per processi decisionali e di valutazione della conformità.\nM1.3 Modelli matematici e statistici per misure dinamiche (EMRP IND09).\n1 – Modelizzazione di sistemi drop-weight come riferimenti primari di pressione dinamica.\n2 – Sviluppo di procedure statistiche per la valutazione dell’incertezza in modelli di misure dinamiche.\nM1.4 Classificazione e modellizzazione degli errori umani che contribuiscono all'incertezza nelle misure di\nCircolazione del primo committee draft della revisione della GUM\n- tarature masse, volumi di liquido, densità di liquidi e solidi\n- partecipazione a confronti chiave internazionali\n- attività di mantenimento del Sistema Qualità\nSupporto all’accreditamento dei laboratori di taratura\n- supporto a 21 Centri (massa)\n- attività di consulenza tecnico-scientifica e di formazione\nProgramma M2 - Dinamometria\nResponsabile: Alessandro Germak\nM2.1 –. Nuovo gravimetro trasportabile per misure assolute\nM2.2 – Estensione scala di forza verso l'alto e verso il basso\n1 – sistema build-up da 5 MN\n2 - campione a pesi diretti da 100 kN\n3 – sistemi innovativi per la generazione di microforze\nM2.3 - Riferibilità delle misure nella riabilitazione medica e sportiva\nM2.3 – Misura delle proprietà meccaniche di materiali viscoelastici (EMRP-IND05)\n1 –caratterizzare, mediante le tecniche stress-strain e a ultrasuoni, il comportamento dei materiali\nviscoelastici in funzione della temperatura e dell'umidità relativa, e quando sono a contatto con liquidi vari\n(acqua, olio, alcool, )\n2 – studio della degradazione chimica di un materiale viscoelastico in funzione della tensione di trazione\n3 - studiare il comportamento a trazione in funzione della temperatura e umidità\nAttività di taratura e prova:\n- tarature dinamometri, blocchetti durezza, accelerometri\nCentri accuditati 41 di cui 8 accelerazione, 12 durezza, 21 forza\nProgramma M3 – Meccanica dei Fluidi\nResponsabile: Pier Giorgio Spazzini\n3.1 - Misura della densità del gas naturale liquefatto (EMRP LNG 04)\n3.2 –. Metodologie innovative per il monitoraggio energetico dell’ambiente costruito (7 ° PQ Ecothermo)\n-Realizzazione di un banco di prova per la validazione di tecnologie per il monitoraggio dei consumi energetici\n3.3 Sviluppo di un impianto per la sperimentazione su centraline Meteo (EMRP ENV02 – coll T2)\n3.4 Campione nazionale di energia termica (Regione Piemonte- progetto H2Q)\n– sviluppo campione di energia termica per la misura simultanea di due temperature diverse del fluido e della portata.\n3.5 Misure di vuoto e portate di gas in ambiente produttivo (EMRP IND12)\n-caratterizzazione sperimentale degli elementi di fuga realizzati,\n-miglioramento dei modelli teorici che descrivono il comportamento della portata di gas in uscita dagli elementi di fuga;\n-sviluppo di un sistema per la misura di pressioni totali mediante tecniche di interferometria ottica.\n3.6 Misure di pressione in sistemi per macchine di collaudo trasduttori MEMS (MESAP)\n-studio delle caratteristiche metrologiche di sensori idonei per il controllo della macchina\n3.7 Banco di prova per la misura del flusso di energia per lo sviluppo di termo-regolatori\n- tarature vacuometri, trasduttori di pressione e portata di gas\n- CMCs per galleria del vento rinnovata e LDA\nSupporto all’accreditamento dei laboratori di taratura:\n- 25 Centri di cui 3 portata gas, 22 pressione\nProgramma M4 – Mise en pratique del metro e tecnologie per lo spazio\nResponsabile: Massimo Zucco\n4.1 – Misure assolute di frequenza mediante pettine ottico a femtosecondi\n- misurazione della frequenza assoluta della transizione dell’orologio ottico.\n- misura della frequenza assoluta di un laser agganciato alle transizioni dell’acetilene in cella o in fibra cava\noperante nella banda telecom agganciato con servocontrollo digitale (EMRP IND14).\n- misura della frequenza assoluta della portante del link ottico (Prin).\n4.2 Dispositivi per la mappatura iperspettrale UV del cielo (EMRP ENV03)\n- sviluppo di un sistema per la taratura di sensori UV di irraggiamento solare.\n4.3 Nuovi dispositivi per microscopia a fluorescenza “label-free” (Regione Piemonte)\n- realizzazione e integrazione in un microscopio a fluorescenza di una fotocamera iperspettrale basata su\ntecnologia sviluppata all’INRIM (in attesa di brevetto).;\n4.4 Nuovi campioni di lunghezza d’onda in fibra ottica (EMRP IND14)\n- realizzazione di un servo controllo digitale per agganciare laser telecom a transizioni molecolari.\n- realizzazione di un sistema laser agganciato a transizioni di acetilene in celle o in fibra cava.\n- realizzazione di un set-up per misurare il contributo di incertezza nella misura di lunghe distanze dovuto\nalla turbolenza dell’aria.\n4.5 Budget dell’incertezza di un spettrometro THz (EMRP-New07)\n- sviluppo di uno spettrometro a doppio canale\n- caratterizzazione del budget dell’incertezza per coefficiente di assorbimento e di rifrazione\n- misurazione di materiali di riferimento\n4.6 Misura di lunghe distanze\n- realizzazione di un interferometro a onda sintetica di 40 GHz e portante a 1.5 m (ESA)\n- realizzazione di un banco di misura per la stima del contributo nell’incertezza della turbolenza dell’aria\n- realizzazione di un banco per la misura della temperatura dell’aria dalla velocità del suono\n-tarature sorgenti laser\n-realizzazione celle da usare come riferimento per spettroscopia e per sorgenti laser\nProgramma M5 – Ingegneria di Precisione\nResponsabile: Alessandro Balsamo\n5.1 Sviluppo di modelli matematici che considerano gli outliers\n5.2 Nuovi dispositivi per la metrologia dimensionale\n- Prototipo di dispositivo per misurazioni a coordinate con il principio dei piani intersecanti (EMRP Large\n- Caratterizzazione metrologica di un dispositivo a doppia tavola rotante (RotoTilt)\n- realizzazione di un nuovo comparatore angolare utilizzando il principio di un encoder rotante (EMRP Angle)\n- nanometrologia delle superfici: sviluppo di metodi a sonda e ottici per i campioni a tratti e le nanoparticelle\n5.3 Indagine sull’incertezza di misura del risultato di una prova di verifica a conformità di uno strumento\n- tarature lunghezza, angolo\n- sviluppo di nuove CMC: filetti, calibri a passi (estensione del campo), distanziometri\n- Centri accreditati 45 di cui 43 lunghezza e 2 angolo\n- istituzione di un gruppo di supporto per il Trasferimento tecnologico\n- organizzazione di seminari tematici (attraverso il CMM Club Italia)\n- norme per misure dimensionali\nProgramma M6 - Sistema Internazionale e Costanti Fondamentali\nResponsabile: Enrico Massa\nM6.1 Realizzazione del kilogrammo mediante atomo del 28Si (EMRP SIB03)\n- Coordinamento del progetto di ricerca europeo\n- Realizzare la definizione del kilogrammo sulla base di un valore convenzionale della costante di Planck,\nattraverso un cristallo di 28Si.\n- Verrà avviato un esperimento a lungo termine per monitorare la stabilità del prototipo internazionale del\nM6.2 Determinazione di h e NA con un'incertezza inferiore a 2 x 10 (EMRP SIB03)\nM6.3 Analisi dati e stima degli errori sistematici nella misura delle costanti di Avogadro e Planck (EMRP\n- Applicazione di metodi Bayesiani per comprimere dati incoerenti\n- Studio degli effetti di superficie nella misura del parametro reticolare di cristalli di silicio,\n- Studio magneto-idrodinamico della forza di Lorentz e delle forze elettromotrici che agiscono sugli elettroni\nliberi di un conduttore in un campo magnetico,\n- Applicazione della teoria della diffrazione per indagare gli errori di interferometri laser di alta precisione,\n- Studio dell’influenza delle imperfezioni geometriche del cristallo nella misurazione del parametro reticolare\nSi con interferometria a raggi-x.\nProgramma OFF – Officina Meccanica\nResponsabile: Vincenzo Fornero\n- realizzazione di sistemi e particolari meccanici\n- supporto nella progettazione\n- mantenimento del sistema sicurezza dell’officina\nLa divisione sviluppa competenze scientifiche, tecnologie, e capacità di misura, nell’ambito dei campioni\natomici per le grandezze del tempo e della frequenza, la scala di tempo italiana, la navigazione satellitare, le\ngrandezze della fotometria e della radiometria nell’intervallo di frequenze dello spettro elettromagnetico dalle\nmicroonde alle radiazioni ottiche, e l’ottica quantistica.\nL’attività della divisione Ottica si svolge nei seguenti 5 programmi\nCampioni di frequenza\nAlgoritmi e scale di tempo\nFotometria e Radiometria\nMantenimento e disseminazione\n(resp. F. Levi)\n(resp. P. Tavella)\n(resp. G. Brida)\n(resp. M. Genovese)\n(resp. M.L. Rastello)\nO1 Campione primario di frequenza a fontana di cesio criogenica\nO1 Orologio campione all’Yb\nO2 Realizzazione scala di tempo UTC(IT)\nO3 Mise-en-pratique della candela mediante rilevatore predicibile\nO4 Rivelatori Nano-TES per il conteggio di fotoni\nO4 Sorgenti non classiche per misure sotto lo shot-noise\nO4 Interferometri quantistici ad elevate prestazioni\nO3 Metodi di misura per sistemi di illuminazione a stato solido\nO3 Sensoristica remota per monitoraggio climatico\nO3 Rilevatori di radiazione solare UV\nO1 Link ottico per la disseminazione del segnale di frequenza\nO2 Disseminazione segnale di tempo via NTP e via trasmissioni RAI\nO1 Orologio Rb in cella ad elevata stabilità\nO4 Strumenti per banchi di prova QKD\nSistema di navigazione europeo\nO2 Orologi e scale di tempo per il sistema di navigazione Galileo\nvalidati mediante Galileo Time Validation Facility durante la prossima\nIn Orbit Validation phase\nO5 Partecipazione a confronti chiave internazionali\nO5 Certificazione tecnica per le attività di taratura e prova\nO5 Attività di mantenimento del Sistema Qualità (audit interni,\nsviluppo di procedure di taratura e prova, mantenimento delle CMCs)\nO5 Attività di consulenza tecnico-scientifica e di formazione\nO4 Normativa per comunicazioni quantistiche (ETSI)\nCampione primario di frequenza a fontana di cesio criogenia:\nPer il nuovo campione primario italiano di frequenza, una fontana di cesio raffreddato alla temperatura\ndell’azoto liquido, si è conclusa la fase di montaggio e sono stati conclusi i controlli preliminari. E’ ora in fase\ndi valutazione l’accuratezza del campione ed è in corso il confronto intercontinentale di frequenza con il\ncampione primario del NIST. I primi dati per TAI saranno forniti al BIPM nei prossimi mesi. Il valore\npreliminare di accuratezza relativa sulla frequenza è è ≈ 3 x 10-16 (somma di contributi di incertezza di tipo A\ne di tipo B).\nOrologio ottico all’Itterbio\nE’ in fase di sviluppo un orologio ottico basato su una trappola di dipolo di atomi neutri di Itterbio. Poiché il\nprimo dispositivo sperimentale utilizzato per osservare gli atomi freddi ha mostrato rilevanti limitazioni, è\nstato progettato un nuovo sistema ora in fase di realizzazione. Per il prossimo anno è attesa la piena\noperatività, al fine di osservare la transizione di orologio e di misurare la sua frequenza rispetto alla fontana\ndi Cesio (Contratto SOCII).\nRealizzazione della scala di tempo UTC(IT)\nLa generazione del campione italiano di tempo, UTC(IT), richiede miglioramenti in termini di affidabilità e\nrobustezza per far fronte alle sempre più esigenti richieste dalla comunità metrologica di riferimento, e alle\napplicazioni ad alta tecnologia connesse al sistema europeo di navigazione.\nMise-en-pratique della candela mediante rivelatori a efficienza quantica predicabile (EMRP SIB57)\nINRIM ha contribuito alla progettazione e realizzazione del prototipo di un rivelatore a efficienza quantica\npredicibile (PQED) nell’ambito del progetto + iMERA quCandela. Si intende progettare una nuova e\nmigliorata versione del PQED da convalidare come campione primario. L’applicazione del PQED come\ncampione di sensibilità luminosa sarà studiata per il suo forte impatto sulla catena di riferibilità in fotometria.\nRivelatori Nano-TES per il conteggio di fotoni (EMRP NEW08)\nI sensori TES sono rivelatori intrinsecamente in grado di risolvere il numero di fotoni. Sono in grado di\ndistinguere i fotoni e la loro energia dal vicino infrarosso (NIR) alla gamma visibile. Riducendo l'area attiva di\ntale rivelatore da 10-10 m2 al di sotto di 10-12 m2, si può passare da TES convenzionali a nano-TES. Il\nvantaggio atteso è di migliorare il tempo di risposta del rivelatore, attualmente il fattore limitante di un TES\nconvenzionale, e di ottenere un rivelatore adatto per l'integrazione in sistemi NEMS\nSorgenti non classiche per misure sotto lo shot noise\nSarà realizzata una sorgente basata sulla Parametric Down Conversion allo scopo di osservare oggetti\nmicroscopici al di sotto del limite dello shot noise (UE - Brisq) e di eseguire il rilevamento di un obiettivo in\npresenza di rumore preponderante (Fondazione San Paolo e Progetto premiale). INRIM realizzerà anche\nuna sorgente ad alta intensità di luce squeezed mediante vapori di Cesio per applicazioni di quantum\nimaging (UE Brisq).\nInterferometri quantistici a elevate prestazioni\nInterferometri di alta precisione ottenuta utilizzando luce non classica saranno applicati a test di fisica\nfondamentale. Specifici modelli matematici saranno elaborati per questo scopo. Questo risultato è un\nobiettivo di ricerca del progetto Fondazione San Paolo e Progetto premiale.\nMetodi di misura per sistemi di illuminazione a stato solido (EMRP ENG05)\nL’illuminazione a stato solido utilizza diodi emettitori di luce (LED) per produrre luce, ed è fino a dieci volte\npiù efficiente rispetto alle sorgenti tradizionali. La sua attuazione potrebbe ridurre significativamente la\ndomanda di energia dell'Unione europea, in quanto l'illuminazione è responsabile del 20% dei consumi di\nenergia elettrica. Il progetto sosterrà l'attuazione dell’illuminazione a stato solido in tutta Europa con la\nconvalida di nuove linee guida e campioni di misura.\nSensoristica remota per monitoraggio climatico (EMRP ENV04)\nLe osservazioni globali dell'atmosfera terrestre, degli oceani e della superficie terrestre dallo spazio sono di\nvitale importanza per lo studio dei cambiamenti climatici e l'attuazione efficace delle misure di mitigazione da\nparte dei responsabili politici. Le misurazioni effettuate dallo spazio devono essere tracciabili e coerenti per\npermettere il confronto con i dati raccolti da altre fonti, ad esempio, da stazioni di monitoraggio sulla Terra, e\nformare un quadro completo. Questo progetto svilupperà nuovi standard e convaliderà i sensori utilizzati nei\nsatelliti in modo che le misure dei parametri climatici possano essere realizzate nello spazio.\nRilevatori di radiazione solare UV (EMRP ENV03)\nLa radiazione solare ultravioletta (UV) può produrre sostanze nell'atmosfera che possono indurre\ncambiamenti dell’ambiente. Pertanto le variazioni nella quantità di UV solare che raggiunge la superficie\ndella terra potrebbe avere un effetto sul cambiamento climatico. Tuttavia, i metodi di misurazione attuali\nhanno incertezze di circa il 5% che sono troppo elevate per rilevare le variazioni e per modellare le tendenze\nfuture. Questo progetto mira a sviluppare nuovi metodi e strumenti per ridurre i livelli di incertezza al 2%.\nLink ottico per la disseminazione del segnale di frequenza campione\nIl confronto di frequenza tramite collegamento in fibra ottica è la tecnica più promettente per confronti ad\nelevata accuratezza su scala continentale. Attualmente stiamo installando un collegamento tra INRIM e il\nLENS (UNIFI), a cui seguiranno POLIMI e INAF nei pressi di Bologna, dove si trova un osservatorio dotato di\nradiotelescopio. La disseminazione del riferimento di frequenza avverrà con una stabilità dell’ordine di 1 x\n10-16 per tempi di misura di poche ore (PRIN 2009, EMRP SIB02, Contratto Premiale LIFT).\nDisseminazione del segnale di tempo via NTP e via trasmissioni RAI\nIl segnale di tempo UTC(IT) viene diffuso agli utenti nazionali con mezzi diversi. I più conosciuti e utilizzati\nsono il segnale codificato trasmesso dalla RAI, che può essere decodificato mediante appropriati orologi\nradiocontrollati, e il segnale trasmesso su Internet chiamato Network Time Protocol, NTP (contratto RAI).\nOrologio a cella di Rubidio ad elevata stabilità (EMRP IND55)\nA partire dal prototipo funzionante di un orologio a pompaggio ottico di una cella con vapori di rubidio\nsviluppato nell'ultimo anno per l'ESA, un ulteriore sviluppo è in fase di attuazione al fine di migliorare la\nstabilità a breve termine al di sotto di 1 x 10-13 a 1s, e per controllare meglio la deriva di frequenza a lungo\nStrumenti per banchi di prova QKD (EMRP IND06)\nLa distribuzione di chiavi quantistiche (Quantum Key Distribution – QKD) è in grado di migliorare\nsensibilmente la sicurezza dei dati memorizzati, trasferiti e accessibili attraverso reti di computer. La\ncaratteristica unica di QKD è che garantisce la non intercettazione della chiave crittografica. Estremamente\nefficace in teoria, non esiste un metodo accettato per dimostrare la robustezza delle sue implementazioni\npratiche. L’obiettivo è di mettere a punto nuove tecniche di misura per convalidare l'utilizzo pratico di QKD.\nOrologi e scale di tempo per il sistema di navigazione Galileo validati mediante Galileo Time\nValidation Facility durante la prossima In Orbit Validation phase\nDa 15 anni INRIM è fortemente coinvolto nelle attività di sincronizzazione del sistema europeo di\nnavigazione Galileo. Attualmente è stato sviluppata e installata la Time Validation Facility, con il duplice\nscopo di convalidare il comportamento di tutti gli orologi nello spazio e a terra e di controllare che il segnale\ndi tempo Galileo sia nel dovuto accordo con la scala internazionale UTC (contratti ESA / THALES).\nEssa ricomprende la partecipazione a confronti chiave internazionali, la ertificazione tecnica per le attività di\ntaratura e prova e le attività di mantenimento del Sistema Qualità (audit interni, sviluppo di procedure di\ntaratura e prova, mantenimento delle CMCs)\nLa Divisione offre supporto tecnico all’ l’Ente Italiano di Accreditamento (ACCREDIA)\nLa divisione svolge una significativa attività di consulenza tecnico-scientifica e di formazione\nNormativa per comunicazioni quantistiche (ETSI)\nINRIM partecipa al comitato ETSI dedicato a individuare le procedure di riferimento per la distribuzione di\nchiavi quantistiche. Questo risultato è collegato al progetto EMRP IND06.\nProve e prestazioni (prin firenze)\n(**) Qualora non fosse possibile un TI nel 2015 allora i TI diventano 2.\n2 pettini ottici in fibra\nNoleggio fibre link ottico (2013**)\nClean up oscillator per realizzazione scala di tempo\nRefrigeratore ADR (adiabatic demagnetization refrigerator)\nAmpliamento laboratorio link ottico\nRistrutturazione ufficio ex Marchisio\nAlimentazione ridondante lab radionavigazione\nMessa in sicurezza galleria fotometrica\nAdeguamento laboratorio AS per interferometria di precisione\nAnno Spesa prevista (k€)\nCon riferimento alle cifre complessive assegnate alla divisione Ottica sulla base del Bilancio di Previsione\n2013, viene fatta la seguente assegnazione ai programmi (cifre in k€):\nProgramma O1 – Campioni di frequenza\nResponsabile: Filippo Levi\nO1.1 – Campione primario di frequenza a fontana di cesio criogenico.\n1 – Confronti estensivi tra IT Cs F2 e fontane NIST al fine di verificarne l’accuratezza.\n2 – Misura assoluta dello shift dovuto alla radiazione da corpo nero\n3 – Misure di taratura di TAI\nO1.2 – Orologio campione all’Yb\n1 – Realizzazione della trappola di dipolo e sua caratterizzazione\n2 – Osservazione riga di orologio a 578 nm\nO1.3 – Link ottico per la disseminazione del segnale di frequenza campione\n1 – Implementazione del link ottico in fibra tra Torino e Firenze\n2 – Sperimentazione per la disseminazione in fibra di segnali di tempo\nO1.4 – Orologio Rb in cella ad elevata stabilità\n1. Miglioramento della stabilità a breve termine del POP\nProgramma O2: Algoritmi e Scale di tempo\nResponsabile: Patrizia Tavella\nO2.1 – Realizzazione scala di tempo UTC(IT)\n1 - Sistema monitoraggio e segnalazione anomalie lab UTC(IT) e radionavigazione\nO2.2 – Orologi e scale di tempo per il sistema di navigazione Galileo\n1 – Migliorare le prestazione della Time Validation Facilitv (TVF) (versione 2)\n2 – Partecipare alla sperimentazione In Orbit Validation dell’ESA\n3 – Sviluppare algoritmi di caratterizzazione orologi e monitoring scale di tempo in tempo quasi reale\nO2.3 – Disseminazione del segnale di tempo via NTP e via trasmissioni RAI\n1 - Adeguamento infrastrutturale (terminare impianto elettrico e distribuzione segnali).\n2 - Adeguamento funzionale (installare nuovo sistema automatico HW e SW per misura e gestione dati)\nProgramma O3 – Fotometria e Radiometria\nResponsabile: Giorgio Brida\nO3.1 – Sistema Internazionale: riformulazione della Candela\n1. Rivelatore con efficienza quantica “calcolabile”\n2. Rivelatore con discriminazione del numero di fotoni\nO3.2 – Sensoristica remota per monitoraggio clima\n1. Radiometria per il remote sensing\n2. Tecniche di imaging iperspettrale (visibile, NIR)\nO3.3 – Rilevatori di radiazione solare UV\n1. Riferimenti per la radiazione UV\n2. Tecniche di imaging iperspettrale (UV)\nO3.4 – Metodi di misura standardizzati per sistemi di illuminazione a stato solido\n1. Caratterizzazione in situ di impianti di illuminazione stradale\n2. Caratterizzazione goniofotometrica di sorgenti LED per applicazioni illuminotecniche\n3. Tecniche di misura foto-colorimetriche per i materiali e i beni culturali\nProgramma O4 – Ottica quantistica\nResponsabile: Marco Genovese\nO4.1 Sorgenti non classiche per misure sotto lo shot-noise\n1 - Imaging quantistico (ghost imaging, quantum illumination)\n2 - 4-wave mixing in vapore Cs (al fine di realizzare una sorgente di bifotoni a banda ultra-stretta)\n3 - Sorgenti singolo fotone\nO4.2 Rivelatori Nano-TES per il conteggio di fotoni\n1 - Caratterizzazione degli stati di Bell prodotti in PDC ed applicazioni\n2 - Protocolli tomografici innovative\nO4.3 Interferometri quantistici ad elevate prestazioni\n1 - Studio di diverse misure di entanglement su stati PDC\n2 - Appplicazioni della luce quantistica all'interferometria\nO4.4 Informazione quantistica\n1 - Strumenti per banchi di prova QKD\n2 - Schema di taratura rivelatori in regime analogico basato su correlazioni PDC e rivelatori multiplexed\n3 - Standard per QKD, ETSI\nProgramma O5 – Mantenimento e disseminazione\nResponsabile: Maria Luisa Rastello\nO5.1 - Partecipazione a confronti chiave internazionali\nO5.2 - Certificazione tecnica per le attività di taratura e prova\nO5.3 - Attività di mantenimento del Sistema Qualità\nO5.4 - Tempo e Frequenza\nO5.5 – Fotometria e Radiometria\nO5.6 Attività di consulenza tecnico-scientifica e di formazione\nL’attività della divisione è dedicata alla determinazione delle costanti fisiche, allo studio delle proprietà\ntermodinamiche, acustiche e chimiche delle sostanze e dei materiali, ed alla ricerca metrologica nelle\nscienze biologiche, allo sviluppo di metodologie e dispositivi per applicazioni nei campi della salute e\ndell’ambiente. I programmi di ricerca sono finalizzati allo sviluppo di tecnologie, competenze e capacità di\nmisura nel campo delle misure termiche, acustiche e della quantità di sostanza.\nL’attività della divisione Termodinamica si svolge nei seguenti 5 programmi:\nTemperatura e umidità: campioni e nuovi sviluppi\nMisure termiche e applicazioni\nMetrologia dell’acustica in aria e degli ultrasuoni\n(resp. M. Battuello)\n(resp. A. Merlone)\n(resp. R. Gavioso)\n(resp. G. Durando)\n(resp. V. Fernicola)\n Mise-en-pratique del kelvin\nImplementazione delle unità SI per la biologia\nDeterminazione della constante di Boltzmann kB\n Implementazione della nuova definizione del kelvin\n Campione primario di potenza acustica\nMetodologie innovative per il monitoraggio energetico\nProprietà termofisiche di idrocarburi, biocarburanti e\nmiscele di gas naturali\n Riferibilità per la metereologia, la qualità dell’aria e il\n Metodi di analisi e sensori per gli inquinanti dell’aria\nCampioni per la salinità e acidità degli oceani\n Dispositivi e metodi nel campo della terapia medica\nbasata sull’utilizzo di ultrasuoni\n Sensori e metodi per l’analisi degli alimenti\n Campioni e metodi di misura per la medicina\n Nuovi materiali dosimetrici per radiazioni ionizzanti\n Nuovi campioni primari per termometria e igrometria\n Nuove tecniche per la riferibilità dei campioni di\n Campioni di trasferimento della potenza acustica\n Campioni gassosi e materiali di riferimento in chimica\n Campioni primari per elementi chimici critici\n Metodi di riferimento e campioni per l’analisi di cellule,\ntessuti, acidi nucleici e proteine\n Metodi multi-spettrali per misure di alte temperature\n Proprietà termiche di superfici ingegnerizzate\n Trattamento ultrasonico della cellulosa per l’industria\n Analisi delle superfici\n Nuove metodologie di microscopia multimodale NLO\n Taratura secondaria direttamente\n Attività di mantenimento del Sistema Qualità (audit\ninterni, sviluppo di procedure di taratura e prova,\nmantenimento delle CMCs)\nSupporto tecnico all’Ente Italiano di Accreditamento\nConfronti di misura nazionali\n Diffusione di buone pratiche di misura e taratura di\nstrumenti per la metereologia (WMO/CIMO)\n Attività di\n Linee guida\n Normativa per le misure acustiche\ncaratterizzazione acustica di edifici\nMise-en-pratique del kelvin. INRIM contribuirà alla mise-en-pratique con le attività per la realizzazione della\nSTI-90 tra 13 K e 2500 K. Scale interpolate a radiazione verranno realizzate sia per temperature < 962 ° C,\nsia per temperature > 962 ° C. Una tecnica di estrapolazione della scala termodinamica consentirà la\ndeterminazione indiretta della temperatura di transizione di punti eutettici ad alta temperatura.\nImplementazione della nuova definizione del kelvin (EMRP SIB01 InK). La divisione Termodinamica\ndell’INRIM coordinerà le determinazioni sperimentali di T - T90 tra 1 K e 1000 K con incertezze bassissime.\nCiò avverrà mettendo insieme i risultati di diversi esperimenti di termometria primaria da otto diversi istituti. I\nrisultati saranno confrontati e le incertezze sistematiche dominanti verranno individuate e minimizzate.\nQueste attività fanno parte del progetto EMRP "Implementing the new kelvin".\nCampioni per l’umidità nei gas e nei solidi. Per l’implementazione del sistema SI per la grandezza\nUmidità, l’INRIM prevede di estendere la scala di temperatura di rugiada all’intervallo da -100 °C a +95 °C\ncon sistemi in grado di operare sia a pressioni sub-atmosferiche, sia ad alta pressione, anche con gas\ndiversi dall’aria, al fine di soddisfare le esigenze industriali dei produttori di gas puri e della sensoristica\navanzata. Il progetto EMRP SIB64 METefnet avvierà lo studio e la realizzazione di campioni e metodi di\nriferimento per l’umidità nei solidi. In questo ambito, INRIM coordina l’attività di modellistica.\nCampioni primari di potenza sonora. Lo scopo di questo lavoro è realizzare l'unità di potenza sonora con\nun’incertezza associata pari a 0,5 dB in un campo di frequenza tra 50 Hz e 10 kHz. Tale sorgente è\nnecessaria come base metrologica per la potenza sonora. Verrà sviluppato un modello a parametri\nconcentrati in collaborazione con il Politecnico di Torino per il calcolo della potenza irradiata in campo libero .\nImplementazione delle unità SI per la biologia. La mancanza di metodi metrologici di caratterizzazione\ndella purezza di biomolecole di grandi dimensioni costituisce uno dei maggiori ostacoli al raggiungimento di\nriferibilità SI nelle misure biologiche. Misure basate sul conteggio costituiscono una tecnologia chiave per il\ntrasferimento della taratura a materiali utilizzati come campioni di trasferimento nel 'mondo reale'. INRIM\nsvilupperà nel progetto EMRP Bio-SITrace: modelli matematici per le stime bayesiane dell’incertezza; un\napproccio basato sulla varianza di Allan per studi di stabilità; materiali di riferimento per il conteggio di\ncellule, analisi di purezza delle lipoproteine basate su Raman coerente.\nDeterminazione della costante di Boltzmann kB. INRIM ha contribuito a determinazioni precedenti di kB\ncon due metodi differenti, ossia, misurando la polarizzabilità dell’elio e misurando la velocità del suono in elio\nad un singolo stato termodinamico (vedi CODATA 2010). INRIM continua a perseguire una riduzione\ndell'incertezza di tale determinazione con un metodo acustico nell'ambito di un progetto EURAMET\ncoordinato da PTB.\nProprietà termofisiche degli idrocarburi, biocarburanti e miscele di gas naturale. La velocità del suono\ne le misure di permettività vengono utilizzate per determinare le proprietà termodinamiche di una varietà di\nfluidi energetici puri e di miscele: biocarburanti, gas naturale liquefatto e gas naturale prodotto da fonti non\nconvenzionali. Queste attività fanno parte dei progetti EMRP: Metrology for biofuels (BIOFUELS), Metrology\nfor Liquified Natural Gas (LNG) and Characterization of Energy Gases (GAS).\nMetodologie innovative per il monitoraggio energetico dell’ambiente costruito. Il progetto mira ad\nassicurare la riferibilità delle misure delle prestazioni energetiche dell’ambiente costruito. Si prevede di i)\nsviluppare un campione di tipo “guarded-hot-plate” per la taratura di termoflussimetri per flussi fino a 100\nW/m2; ii) realizzare una stazione di misura della conducibilità termica di materiali isolanti per applicazioni\nedilizie; iii) collaborare alla realizzazione di un banco di prova per la validazione di tecnologie per il\nmonitoraggio dei consumi energetici (Prog. FP7-Ecothermo, div. Meccanica).\nRiferibilità per la meteorologia, la qualità dell'aria e il clima. La riferibilità delle misure riguardanti il\ncambiamento climatico ha come obiettivi: misure di temperatura in aria e in quota, pressione, umidità,\nvelocità e direzione del vento, radiazione solare, ozono e VOC. INRIM partecipa al programma mondiale\nWMO-GAW di riferibilità delle scale di VOC con lo sviluppo di un nuovo standard dinamico compatto basato\nsulla diffusione. Il progetto EMRP ENV07 METEOMET fornirà misurazioni meteorologiche validate a livello\neuropeo, grazie all’esperienza e ai risultati attesi dal consorzio di 18 paesi coordinato dall’INRiM. L’INRIM è\ncoinvolto nello sviluppo di procedure di taratura e sistemi di misura in laboratorio e in situ di sensori PTU per\nstazioni meteorologiche automatiche.\nAnalisi, metodi e sensori per le sostanze inquinanti in aria (EMRP ENV01 MACPoll). La direttiva\neuropea sulla "qualità dell'aria ambiente e per un'aria più pulita per l'Europa" (2008/50/CE) stabilisce i valori\nlimite e gli obiettivi di qualità dei dati per la misura negli Stati membri dell'Unione europea degli inquinanti\natmosferici in aria ambiente. Nel progetto "Metrologia per le sostanze chimiche inquinanti in aria" dell'EMRP,\nmicrosensori sono identificati come strumenti di misura emergenti per la "misurazione indicativa" dettata\ndalla direttiva sulla qualità dell'aria. Un risultato chiave del JRP consiste nel costruire un nuovo sensore di\nNO2 ad alta sensibilità e selettivo utilizzando grafene.\nCampioni per la salinità degli oceani e l'acidità (EMRP ENV05 OCEAN). Misurare la velocità del suono in\nun campione liquido conduce a una determinazione delle proprietà termodinamiche. Questo metodo sarà\napplicato per la caratterizzazione di acqua di mare fino a 70 MPa a diverse temperature e salinità. Queste\nattività fanno parte del progetto EMRP ENV05 OCEAN, che comprende anche la valutazione di procedure\nstandard per la misurazione dei parametri di acidità, come il pH, in condizioni di alta forza ionica (cioè alta\nsalinità) che hanno un impatto rilevante sulla concentrazione di nutrienti disciolti e la capacità solvente\ndell’acqua di mare.\nDispositivi e metodi nel campo della terapia medica basata sull’utilizzo di ultrasuoni (EMRP HLT03\nDUTy). Sviluppo di materiali che simulano tessuti umani (TMMs) per la terapia ad ultrasuoni. Verranno\nprodotti e caratterizzati diversi campioni di TMM con diverse proprietà acustiche, meccaniche e termiche.\nSarà realizzato un confronto internazionale con lo scopo di valutare diversi metodi e modelli che consentono\ndi definire il concetto di dose ultrasonora. Queste attività fanno parte del progetto EMRP " Dosimetry for\nTherapeutic Ultrasound", il cui scopo è la definizione e la conseguente realizzazione di dose ultrasonora.\nSensori e metodi per l'analisi degli alimenti. Saranno sviluppati metodi per la caratterizzazione dei\nprodotti alimentari per determinare la quantità di limiti tollerabili per i contaminanti chimici naturali o artificiali /\nresidui presenti nei prodotti alimentari (ad esempio, melamina nel latte per neonati mediante spettroscopia\nRaman). La misurazione accurata di questi contaminanti è importante non solo per il consumatore, ma\nanche per il produttore. Sensori e tecniche di misura saranno sviluppati per determinare la provenienza\nalimentare. Questo aspetto potrebbe influenzare gli aspetti etici relativi al consumo consapevole e avere un\nimpatto economico nella società.\nCampioni e metodi per la medicina rigenerativa. Saranno sviluppate tecnologie di misura riferibili per la\ncaratterizzazione e il comportamento cellulare macromolecola di prodotti e processi in medicina rigenerativa.\nNuove metodologie di misura, processi validati per la coltura di cellule staminali, metodi per la produzione di\nmateriali di riferimento e manufatti per la taratura di strumenti sono in fase di sviluppo. Questo progetto di\nsviluppo di metodi di misurazione e tecnologie per la medicina rigenerativa. rappresenta un importante\ncollaborazione tra INRIM, NMI europei, Università del Piemonte e l'industria\nNuovi materiali dosimetrici per radiazioni ionizzanti (PRIN 2010-2012). La ricerca si propone di\nsviluppare nuove matrici a struttura idrogelica da impiegare come dosimetri per radiazioni ionizzanti. INRIM\npartecipa al progetto per la valutazione delle caratteristiche metrologiche della risposta segnale-dose sulla\nbase delle misure di variazione delle proprietà chimico-fisiche dei materiali dosimetrici indotte\ndall’esposizione a radiazioni ionizzanti. Si indagherà inoltre le potenzialità della tecnica spettroscopica\nbasata sull'effetto Raman negli studi della struttura dei composti chimici dei dosimetri a gel polimerici.\nRiferibilità e disseminazione delle unità SI\nNuovi campioni primari per la termometria e igrometria. Nuovi punti fissi e punti di riferimento sono in\nfase di sviluppo (punto Xe e transizione solido-solido di ossigeno, a circa 24 K e 43 K). E’ stato firmato un\ncontratto di ricerca con TIPC (Cina) per la fornitura di celle criogeniche di punti fissi e criostati sviluppate a\nINRIM. Continuano le indagini su nuovi punti eutettici metallo-carbonio ad alta temperatura da utilizzare\ncome campioni primari. Un nuovo generatore di umidità termodinamico è in fase di sviluppo al fine di\nestendere la scala di temperatura di rugiada/brina fino a -100 ° C (frazione molare <20 ppbv).\nNuove tecniche per la riferibilità dei campioni temperatura (EMRP SIB10 NOTED). INRIM guida il WP5\ndel progetto EMRP che include: la caratterizzazione e la funzione di riferimento di termocoppie Au/Pt; lo\nsviluppo di elettronica per il controllo della temperatura, nuovi amplificatori di temperatura e nuovi termometri\ndielettrici. Verranno effettuati studi della non-unicità a temperature fra i punti fissi, al fine di identificare la\nnon-unicità di tipo 3 che deriva dal fatto che le caratteristiche fisiche non ideali dei termometri resistenza\ncampione non sono incorporate nelle equazioni di interpolazione.\nCampioni di trasferimento della potenza acustica. Verranno caratterizzate le sorgenti sonore\naerodinamiche secondarie. Verranno accuratamente valutati gli effetti delle proprietà ambientali attraverso il\nconfronto inter-laboratorio che coinvolgerà quattro istituti metrologici europei. Al fine di ottenere la riferiblità\ndella potenza sonora verrà studiato, progettato e realizzato, in collaborazione con PTB, un campione di\ntrasferimento in grado di generare bande strette di rumore o toni puri. Le proprietà acustiche saranno\nvalutate in campo semi-libero.\nCampioni gassosi e materiali di riferimento nel campo della chimica. Lo sviluppo di materiali di\nriferimento è uno mezzo significativo per la riferibilità metrologica delle misurazioni chimiche. Il lavoro svolto\nin questo contesto mira alla realizzazione di materiali di riferimento primari per analisi di gas con il metodo\ngravimetrico e al contributo per la caratterizzazione di materiali di riferimento mediante analisi ad attivazione\nCampioni primari per elementi chimici critici (EMRP SIB09). La realizzazione e diffusione di campioni\nprimari è di fondamentale importanza per la comparabilità dei risultati di misura, attraverso la riferibilità in tutti\ni campi dell’analisi chimica. In questo quadro INRIM partecipa al progetto EMRP SIB09 per la\ncaratterizzazione e la disseminazione in relazione ai seguenti elementi: Al, Mg, Rh, Mo e Zn.\nMetodi di riferimento e campioni per cellule, tessuti, acidi nucleici e proteine. In conformità alle\nraccomandazioni CCQM e linee guida EMRP nel settore della salute, saranno sviluppati metodi di\nriferimento per l'analisi di cellule e tessuti (focalizzati su metodi metabolici e citometria a flusso, imaging,\nspettrofotometria e tecniche di spettroscopia), analisi degli acidi nucleici (focalizzati su metodi PCR\nquantitativi), analisi delle proteine (focalizzati sui metodi per indagare la struttura della proteina,\nconcentrazione, attività e l'interazione con altre proteine / recettori).\nProgetti per l’industria\nMetodi multispettrali per misure di alte temperature . INRIM studierà metodi multispettrali e svilupperà un\nsistema di misura flessibile nelle regioni spettrali UV-VIS e NIR fino a 0,95 um. Lo strumento consentirà la\ndeterminazione della temperatura di superfici con caratteristiche di emissione spettrale sconosciuta a T ≥\n2000 K. Verrà successivamente sviluppato uno strumento compatto per misure in campo. Queste attività\nsono parte del progetto EMRP IND01 HiTeMS.\nProprietà termiche delle superfici ingegnerizzate (EMRP IND11 MADES). Questo progetto fornirà\nstrumenti per migliorare la metrologia delle superfici ingegnerizzate superfici utilizzate per migliorare\nl’efficienza dei trasporti nell'UE. Una delle sfide metrologiche riguarda la misurazione della temperatura nel\npunto di contatto di usura tra superfici. L'INRIM coordina l’attività di caratterizzazione termica in situ e lo\nsviluppo di tecniche di misura e sensori integrati con ottica in fibra e imaging termico.\nTrattamento a ultrasuoni di prodotti a base di cellulosa per l'industria della carta (TUFOC). Si tratta di\nun progetto di R&S con PMI finalizzato alla realizzazione di nuovi dispositivi ad ultrasuoni scalabili per\nprocessi industriali di produzione della carta. E’ focalizzato su due obiettivi: i) l'uso della cavitazione acustica\nper la pulizia e condizionamento di fibre di carta riciclata; ii) lo sviluppo di un nuovo attuatore, a pressione\nacustica, per l'orientamento e il trasporto attivo di fibre di cellulosa negli strati di liquido. Il progetto mira a\ndimostrare i vantaggi degli ultrasuoni in termini di risparmio energetico e riduzione dei rifiuti industriali.\nAnalisi di superficie (EMRP IND15 SurfChem, NEW02 Raman). Il progetto SurfChem affronta la\nmetrologia chimica e topografica delle superfici in un campo tecnico-scientifico orizzontale alla base di molti\ncampi disciplinari in ingegneria avanzata in Europa. La spettroscopia vibrazionale è utilizzata per sviluppare\nla metrologia per l'analisi chimica ambientale e per applicazioni industriali non distruttive nel controllo di\nprocesso di superfici, in termini di funzionalità e pulizia. Gli obiettivi di NEW02 "Metrologia per la\nspettroscopia Raman" sono di rispondere alle esigenze di regolamentazione della spettroscopia Raman\ncorrelate a: spettroscopia Raman convenzionale, TERS, e scattering Raman multi-fotone. Il JRP migliorerà\nl’affidabilità di misura, stabilirà la riferibilità, svilupperà campioni di riferimento e preparerà le norme\nNuova microscopia multimodale per bio-imaging. I fenomeni di biologia delle cellule si verificano su più\nscale dimensionali che richiedono l’analisi multiparametrica simultanea alla micro e nanoscala riducendo al\nminimo le perturbazioni sui sistemi viventi. INRIM sta sviluppando un approccio alla microscopia nonlabeled, integrando tecniche avanzate di NLO imaging, Coherent Anti-Stokes Raman Scattering,\ngenerazione di seconda armonica ed eccitazione a due fotoni su una singola piattaforma con funzionalità di\nmisura veloci e specializzati per colture cellulari e biologia. Un progetto EMRP è stato presentato.\nLinee guida CIPM / CCT per la misurazione della temperatura. Attraverso la presidenza WG2 del\nCIPM/CCT, INRIM coordinerà la stesura del "Blue book", sulle tecniche per la misura di temperatura. Questa\npubblicazione ufficiale BIPM conterrà raccomandazioni per l'uso di termometri secondari, le loro capacità, le\nmigliori pratiche per l'uso e le procedure di taratura. Opportune procedure di taratura saranno inoltre studiate\ne proposte alle istituzioni di meteorologia e climatologia per la riferibilità delle misure meteo e climatiche.\nNormativa per la metrologia del suono e l'acustica degli edifici. Recentemente è stata istituita una\nroadmap in acustica edilizia, nell’ambito EAA TC-RBA WG4 "Sound insulation requirements and sound\nclassification", al fine di ridefinire procedure di misura in situ e in laboratorio. Tra queste procedure è stato\nproposto di effettuare misure di comportamento modale in un ampio intervallo di frequenze compreso il\ncampo a basse frequenze (da 50 Hz a 100 Hz). Questa permetterebbe una riconsiderazione delle misure\nacustiche sia dal punto di vista teorico che quello pratico. L’INRIM, in qualità di laboratorio primario\nnell’acustica edilizia, è impegnato ad effettuare studi approfonditi ed esaustivi nel campo delle basse\nTaratura e prove\nTaratura secondaria direttamente riferibile alle temperature termodinamiche. L'obiettivo è quello di\nsviluppare una più profonda comprensione degli effetti dell'ambiente nella taratura di termometri campione a\ncapsula (CSPRT) e di sviluppare una raccomandazione per una procedura standardizzata per la loro\ntaratura. INRIM estenderà e valuterà una tecnica adottata nel corso della determinazione della costante di\nBoltzmann per la taratura di CSPRTs nell’intervallo tra il punto del mercurio e dell’indio.\nPartecipazione a confronti chiave internazionali. La divisione partecipa (o prevede di partecipare) a 14\nKey e Supplementary Comparison a supporto dell’MRA e coordina (o partecipa a) confronti pilota e confronti\nchiave regionali EURAMET. Questa attività è finalizzata al mantenimento e all’estensione delle capacità di\nmisura riconosciute dal MRA; attualmente vi sono 83 CMC pubblicate nel KCDB del BIPM Altre 28 CMC\nsono in attesa di pubblicazione.\nCertificazione tecnica per le attività di taratura e prova. La divisione prevede di continuare a svolgere\nuna rilevante attività di taratura e prova in conto terzi rivolta ai laboratori industriali, ai laboratori di taratura\naccreditati,e alle PMI con l’emissione di oltre 300 certificati ogni anno. L’attività tecnica di supporto\nall’accreditamento riguarderà oltre 70 laboratori accreditati.\nTrasferimento di conoscenza e tecnologia\nDiffusione di best practice per la taratura di strumenti meteorologici (WMO/CIMO). Lo scopo di questa\nattività è l’applicazione dei concetti metrologici alle osservazioni meteorologiche. Le attività di formazione e\ndivulgazione saranno organizzate per trasferire le migliori pratiche e le procedure metrologiche agli utenti di\nstrumenti meteorologici. Sarà sviluppata nuova strumentazione e procedure di taratura specifiche. Questi\nprotocolli verranno presentate ai competenti organismi internazionali come WMO/CIMO e ai gruppi di lavoro\nper la strumentazione delle organizzazioni nazionali di meteorologia.\nSpesa prevista / k€\nAnalizzatore termico e DSC per misure di moisture\nClimatizzazione laboratorio - p. terra, st. 24\nAdeguamento laboratorio termometria p. interrato, st. 06\nPer tunnel simulazione condizioni meteo terrestri\nCostruzione prefabbricato per dislocazione apparecchiature\nQualificazione camera di misura (potere fonoisolante)\nMessa in sicurezza stoccaggio bombole e lab. chimico\nCon riferimento alle cifre complessive assegnate alla divisione Termodinamica sulla base del Bilancio di\nProgramma T1 – Temperatura e umidità: campioni e nuovi sviluppi\nResponsabile: Mauro Battuello\nT1.1 – Mise en pratique del kelvin\n Realizzazione STI-90 tra 13 K e 2500 K\n Realizzazione di scale a radiazione interpolate nel VIS-NIR\n Tecniche multispettrali nell’ UV-VIS in termometria primaria\n Partecipazione alle attività degli organismi metrologici internazionali (CCT e suoi gruppi di\nlavoro,WG1, WG2, WG4, WG5, WG6, WG9, EURAMET, IMEKO)\nT1.2 – Implementazione della nuova definizione del Kelvin\n Coordinamento internazionale determinazioni sperimentali di (T - T90) tra 1 K e 1000 K\n Progetto e contributo alla realizzazione di un termostato (1000 K) per misure di termometria\n Caratterizzazione metrologica di termometri campione utilizzati per la determinazione di T90 con\nT1.2 – Campioni per l’umidità nei gas e nei solidi\n Estensione della scala di temperatura di rugiada/brina (da -100 °C a +95 °C)\n Studio di campioni e metodi di riferimento per l’umidità nei solidi\nT1.3 – Nuovi campioni primari per termometria e igrometria\n Nuovi punti fissi e punti di riferimento: punto Xe e transizione solido-solido dell’ ossigeno, a circa 24\nK e 43 K\n Celle criogeniche e termostati per TIPC (Cina)\n Indagini su punti fissi eutettici metallo-carbonio ad alta temperatura da utilizzare quali campioni\n Sviluppo di un generatore di umidità termodinamico per frazioni molari da 20 ppbv a 2000 ppmv\n Campione di riferimento per flussi termici tra 1 W/m2 e 100 W/m2\nT1.4 – Attività di taratura e prova e supporto all’accreditamento\n Partecipazione a confronti chiave internazionali di EURAMET e CIPM\n Confronti di misura nazionali\n Supporto tecnico all’Ente Italiano di Accreditamento (ACCREDIA)\n Sviluppo di procedure di taratura e prova e mantenimento delle CMCs\nT1.5 – Consulenza tecnico-scientifica e formazione\nProgramma T2 - Misure termiche e applicazioni\nResponsabile: Andrea Merlone\nT2.1 – Metodologie innovative per il monitoraggio energetico dell’ambiente costruito\n Sviluppo di un campione “guarded-hot plate” per la taratura di termoflussimetri\n Realizzazione di una stazione di misura della conducibilità termica di isolanti\n Generatori di gas umido ad alta pressione per gas di interesse energetico.\nT2.2 – Riferibilità per la meteorologia e il clima\n Realizzazione di camera portatile per taratura di stazioni meteorologiche\n Realizzazione di tunnel del vento per simulazione condizioni ambientali terrestri.\nT2.3 – Nuove tecniche per la riferibilità dei campioni di temperatura\n Caratterizzazione e studio della funzione di riferimento di termocoppie Au/Pt\n Sviluppo di elettronica per il controllo della temperatura nei forni per punti fissi\n Nuovi amplificatori di temperatura\n Nuovi termometri dielettrici\n Studio della non-unicità della scala di temperatura a temperature fra i punti fissi di Al e Ag.\nT2.4 – Proprietà termiche di superfici ingegnerizzate\n Misurazione della temperatura nel punto di contatto di usura tra superfici.\n Caratterizzazione in situ e sviluppo di tecniche di misura e sensori integrati a fibra ottica e IR.\nT2.5 – Metodi multi-spettrali per misure di alte temperature\n Sviluppo di un sistema di misura flessibile nelle regioni spettrali UV-VIS e NIR fino a 0,95 µm.\n Applicazioni alla misura di temperatura di superfici con caratteristiche di emissione spettrale\nT2.6 – Caratterizzazione metrologica di termocamere per applicazioni industriali\n Analisi, studio e verifica delle caratteristiche minime indispensabili per l’impiego proposto in\nrelazione all’incertezza di misura attesa.\n Controllo della stabilità di misura a breve, medio e lungo termine in diverse condizioni ambientali.\nT2.5 –Diffusione di buone pratiche di misura e taratura di strumenti\n Procedure per taratura di strumenti per la meteorologia: sensori e stazioni automatiche\n Procedure di misura della trasmittanza di elementi edilizi opachi.\nT2.6 – Linee guida CIPM/CCT per la misura della temperatura\n Coordinamento stesura del testo ufficiale CIPM “CCT Guidelines on Secondary Thermometry”\nProgramma T3 – Acustica fisica\nResponsabile: Roberto Gavioso\nT3.1 – Implementazione della nuova definizione del Kelvin\n Progetto e realizzazione di un apparato sperimentale per la misura della velocità del suono ad alta\n Determinazione temperatura termodinamica fra 234 K e 1000 K con metodo acustico\nT3.2– Determinazione della constante di Boltzmann kB\n Riduzione dell'incertezza associata alla determinazione mediante perfezionamento del metodo\nT3.3 – Proprietà termofisiche di idrocarburi, biocarburanti e miscele di gas naturali\n Determinazione di proprietà termodinamiche di LNG (Liquified Natural Gas) e biocarburanti da\nmisure acustiche in fase liquida\n Igrometria di campioni di gas naturale prodotti da fonti alternative con metodo a microonde\nT3.4 – Sviluppo di metodi di misura per applicazioni diagnostiche a ultrasuoni\n Sviluppo di materiali che simulano tessuti umani (TMMs) per la terapia ad ultrasuoni\n Caratterizzazione di campioni di TMM con diverse proprietà acustiche, meccaniche e termiche\nT3.5 – Determinazione acustica di proprietà termofisiche di acqua oceanica\n Misure di velocità del suono in campioni di acqua marina di salinità variabile in funzione della\ntemperatura e della pressione (70 MPa)\n Determinazione di proprietà termodinamiche di campioni di acqua marina\nT3.6 - Trattamento ultrasonico della cellulosa per l’industria cartaria\n Sviluppo di metodi a ultrasuoni per la disinchiostrazione e il condizionamento di fibre di carta\n Sviluppo di un attuatore acustico per l'orientamento e il trasporto attivo di fibre di cellulosa all'interno\ndi una matrice liquida\nT3.7 - Taratura secondaria direttamente riferita alla temperature termodinamica\n Progettazione e sviluppo di un prototipo di risonatore acustico utile per la calibrazione diretta di\ntermometri campione direttamente sulla scala di temperatura termodinamica\nProgramma T4 – Metrologia dell’acustica in aria e degli ultrasuoni\nResponsabile: Giovanni Durando\nT4.1 – Campione primario di potenza sonora\n Realizzazione della sorgente Sonora\n Verifica delle prestazione della sorgente nella gamma di frequenze 50 Hz - 10 kHz\n Sviluppo di un modello di calcolo a parametri concentrati per il calcolo della potenza in campo libero\nT4.2 – Dispositivi e metodi nel campo della terapia medica basata sull’utilizzo di ultrasuoni\n Realizzazione un confronto internazionale con lo scopo di valutare diversi metodi e modelli che\nconsentono di definire il concetto di dose ultrasonora\n Estensione della capacità di misura della potenza ultrasonora\n Miglioramento del sistema di misura per la determinazione degli effetti termici indotti dal fascio\nT4.3 – Campioni di trasferimento della potenza acustica\n Caratterizzazione di sorgenti sonore aereodinamiche secondarie\n Valutazione degli effetti ambientali mediante confronto interlaboratorio\n Progettazione e realizzazione di un campione di trasferimento\nServizi per l’industria e la società\nT4.4 - Attività di taratura e prova\n Attività di consulenza tecnico-scientifica e di formazione\n Normativa per le misure acustiche e la caratterizzazione acustica di edifici\nProgramma T5 – Quantità di sostanza\nResponsabile: Vito Fernicola\nT5.1 - Implementazione delle unità SI per la biologia\nT5.2 – Metodi di analisi e sensori per gli inquinanti dell’aria\n Sviluppo e caratterizzazione di microsensori a base di grafene per NO2\n Determinazione di microinquinanti organici (es. IPA) nel particolato\n Metrologia per l'acidità degli oceani\nT5.3 – Sensori e metodi per l’analisi degli alimenti\n Sviluppo di metodi analitici per la determinazione di microinquinanti organici (es. IPA, pesticidi) in\n Spettroscopia Raman per la determinazione dell’origine degli alimenti e di specie animali\n Nanotecnologie applicate allo sviluppo di substrati per l’amplificazione del segnale Raman (SERS) di\ncontaminanti in matrici alimentari\nT5.4 - Campioni e metodi di misura per la medicina rigenerativa\nT5.5 - Nuovi materiali dosimetrici per radiazioni ionizzanti\n Determinazione e caratterizzazione metrologica della risposta segnale-dose in sistemi dosimetrici\n Spettroscopia Raman per lo studio degli effetti delle radiazioni ionizzanti sui materiali dosimetrici\nT5.6 – Campioni gassosi e materiali di riferimento in chimica\n Materiali di riferimento gassosi primari di ossidi di carbonio e ossidi di azoto\nT5.7 - Campioni primari per elementi chimici critici\n Caratterizzazione di materiali di riferimento solidi primari di alluminio, magnesio, rodio, molibdeno e\nT5.8 - Metodi di riferimento e campioni per l’analisi di cellule, tessuti, acidi nucleici e proteine\nT5.9 - Analisi delle superfici\n Analisi di contaminanti nelle camere bianche mediante spettroscopia infrarossa\n Analisi di contaminanti sulle superfici di moduli spaziali mediate wipe test e spettroscopia infrarossa\n Metodi di analisi di superfici di biomateriali per industria biomedicale\nT5.10 - Nuove metodologie di microscopia multimodale NLO per bio-imaging\n Tecniche di misura Graphene Enhanced Raman Spectroscopy (GERS)\n Tecniche di misura e standard per Tip enhanced Raman Spectroscopy (TERS)\nAllegato 1: Laboratori principali\nLaboratori schermati per la metrologia elettrica in bassa frequenza e per la taratura di campioni e strumenti.\nMisure di potenza ed energia elettrica a frequenza industriale.\nTaratura di strumenti programmabili.\nMisure di conducibilità elettrolitica.\nCamera schermata per la metrologia elettromagnetica in alta frequenza (10 MHz - 40 GHz).\nRealizzazione e caratterizzazione di dispositivi superconduttori a film sottile.\nRealizzazione di nano-dispositivi e caratterizzazione ottica ed elettrica di nanodispositivi e nanomateriali.\nAnalisi di materiali con diffrattometria a raggi X.\nSistemi di microscopia a doppio fascio elettronico e ionico e per la microanalisi (Nanofacility).\nPreparazione di materiali magnetici per rapida solidificazione, di film sottili e di multistrati magnetici.\nCaratterizzazione e studio delle proprietà fisiche di materiali magnetici dolci, duri, amorfi e nanostrutturati.\nLaboratori e camere schermate per le misure magnetiche di alta sensibilità.\nLaboratori per lo studio delle proprietà di trasporto in nastri e film sottili magnetici.\nCamera anecoica e laboratori per la generazione di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici di riferimento da 10 Hz\na 4 GHz.\nCamera schermata per misure di compatibilità elettromagnetica.\nLaboratori di sperimentazione, taratura, misura e prova per forti correnti e alte tensioni.\nStudio e sperimentazione di schermature magnetiche fino a 100 kHz.\nStudio e sperimentazione di sensori, trasduttori ed attuatori.\nLaboratori per la stabilizzazione di laser e campioni ottici di frequenza.\nLaboratori per la nanometrologia, per la metrologia dei campioni lineari corti e lunghi, dei campioni circolari e della forma\ne per la metrologia a coordinate.\nLaboratori per le misure di massa (in struttura completamente interrata), densità e viscosità.\nSistemi per le misure di portate di gas e di liquido.\nGalleria del vento (dispositivo non proprietario, presso Politecnico di Torino).\nInterferometria a raggi X e ottica.\nLaboratori per i campioni primari di forza, durezza, pressione e misura di accelerazioni.\nLaboratori di visione robotica e navigazione autonoma.\nLaboratori per i campioni di tempo e frequenza, tra i quali il campione primario di frequenza a fontana di Cs.\nCamera schermata ad alta attenuazione per spettroscopia atomica e molecolare.\nLaboratori per i campioni fotometrici e colorimetrici, tra i quali il campione primario di intensità luminosa.\nCamera oscura con controllo climatico presso il laboratorio di goniofotometria.\nLaboratori di radiometria criogenica fino a 40 mK.\nLaboratorio mobile per la caratterizzazione d’impianti d'illuminazione.\nSpettro-goniofotometria dei materiali.\nLaboratori di radiometria e informazione quantistica.\nLaboratori per la misura della temperatura per contatto secondo ITS-90 (punti fissi tra 13,8 K e 1357,7 K).\nLaboratorio per la misura della temperatura a radiazione secondo ITS-90 (da 505,078 K a 2500 K).\nLaboratorio campioni di umidità tra -75 °C e 90 °C di punto di rugiada.\nLaboratori per la misura di proprietà termofisiche di gas, liquidi e solidi.\nCamere acustiche: riverberante, anecoica e semi-anecoica.\nCamere accoppiate per la misura dell’isolamento acustico.\nLaboratorio per la termometria acustica primaria.\nLaboratorio per la misura della potenza ultrasonora.\nLaboratorio di sonochimica e cavitazione.\nLaboratorio taratura microfoni campione.\nLaboratori per l’analisi dei gas e la preparazione di miscele gassose primarie\nLaboratori di spettroscopia per: bioscienze, gas in traccia, analisi di superfici, nanomateriali\nLaboratori di metrologia in biologia cellulare, biosensori e biometrologia.\nLaboratori di Radiochimica presso il Dipartimento di Chimica Generale dell’Università di Pavia\nLaboratori presso il LENA (Laboratorio di Energia Nucleare Applicata) presso l’Università di Pavia\nANTENNA WINDOM 80 10 MT\nRobert F - Mettler Toledo\nRegolamento - Dipartimento di Scienze della Terra\nRegolamento Concorso Regina Testa 2017\nS-Meter per Yaesu FT-897\nDENSIMETRO PORTATILE DENSITO\nN.T.P. – ammortizzatori Bilstein B6/B8 Sport per la Lotus Elise e Exige\nDocumento taratura per confronto 02.06TR\nCOMUNICATO dal Consiglio di Amministrazione dell`INRIM del 1\nScuola e mondo dell`informazione insieme per una corretta