Über die Grundlagenforschung hinaus sind Beschleuniger bekannt für ihren Beitrag zum medizinischen Bereich, insbesondere zur Krebstherapie. Sie können jedoch auch auf unerwartetere Weise verwendet werden, beispielsweise für die Analyse historischer Artefakte und Kunstwerke.
MACHINA (Movable Accelerator for Cultural Heritage In-situ Non-Destructive Analysis) wurde vom INFN (dem italienischen Nationalinstitut für Kernphysik) und CERN entwickelt und ist ein kompakter, transportabler Beschleuniger, der speziell für Anwendungen im Kulturerbe entwickelt wurde. Die Tragbarkeit dieses Beschleunigertyps ist für die Diagnostik des Kulturerbes wertvoll, da das Bewegen zerbrechlicher und wertvoller Objekte wie Kunstwerke und Fresken selbst über kurze Entfernungen aufgrund logistischer, wirtschaftlicher und sicherheitstechnischer Probleme eine Herausforderung – oder manchmal schlichtweg unmöglich – sein kann.
MACHINA ist das Produkt der Zusammenarbeit zwischen CERN und INFN, die 2017 begann, und basiert auf einem Hochfrequenz-Quadrupol-Beschleunigungshohlraum, der am CERN entwickelt wurde. Nach intensiven Tests in der zweiten Hälfte des Jahres 2022, wenn alle Anfangsvoraussetzungen erfüllt sind, wird der Beschleuniger bald im INFN-LABEC-Labor in Betrieb gehen, wo die ersten Messungen mittels Ionenstrahlanalyse (IBA) an Referenzproben durchgeführt werden.
Der Beschleuniger wird später zum Opificio delle Pietre Dure (OPD) in Florenz, einem renommierten Zentrum für Kunstkonservierung, transferiert, wo er Teil der regulären diagnostischen Aktivitäten wird. MACHINA wird verwendet, um Kunstwerke auf zerstörungsfreie Weise zu analysieren, wobei IBA-Techniken verwendet werden, die Messungen an einer Vielzahl von Objekten ermöglichen, die sonst unmöglich zu analysieren wären, weil sie zu zerbrechlich oder zu groß sind, um sie zu bewegen. Obwohl in OPD stationiert, kann MACHINA für In-situ-Messungen in anderen Museen oder Schutzstätten weitertransportiert werden.
Das kompakte Design von MACHINA, das über einen 1 m langen beschleunigenden Hochfrequenzhohlraum verfügt, bietet eine tragbare Lösung, die im Vergleich zu herkömmlichen IBA-Systemen eine geringere Auswirkung auf die Umgebung in Bezug auf Platzbedarf, Gewicht, Komponentenverfügbarkeit, Kosten und Geräuschentwicklung hat. Darüber hinaus sorgt der hervorragende Strahlenschutz des Beschleunigers für eine sichere Arbeitsumgebung, sodass er an jedem Ort bedenkenlos eingesetzt werden kann.
Dieses kürzlich veröffentlichte Papier in Rendiconti Lincei. Science Fisiche e Naturali enthält weitere Details zu MACHINA und den dahinter stehenden Technologien.
Mehr Informationen:
F. Taccetti et al, MACHINA, the Movable Accelerator for Cultural Heritage In-situ Non-Destructive Analysis: Projektübersicht, Rendiconti Lincei. Science Fisiche e Naturali (2023). DOI: 10.1007/s12210-022-01120-6