Neben der Grundlagenforschung sind Teilchenbeschleuniger auch für den Beitrag bekannt, den sie auf dem Gebiet der Medizin leisten, insbesondere bei der Krebstherapie. Allerdings können sie auch auf andere unerwartete Weisen genutzt werden, beispielsweise für die Analyse historischer Artefakte und Kunstwerke.
MACHINA (Movable Accelerator for Cultural Heritage In-situ Non-destructive Analysis) ist ein vom Italian National Institute for Nuclear Physics und CERN entwickelter, kompakter, transportabler Beschleuniger, der speziell für Anwendungen mit Kulturgütern entworfen wurde. Die Transportierbarkeit dieses Beschleunigertyps ist wichtig für die Untersuchung von kulturellen Artefakten, weil der Transport empfindlicher und wertvoller Objekte wie Kunstwerken und Fresken sogar über kurze Entfernungen aufgrund logistischer, ökonomischer und sicherheitstechnischer Belange herausfordernd (oder manchmal nahezu unmöglich) sein kann.
MACHINA ist das Produkt einer im Jahr 2017 begonnenen Zusammenarbeit zwischen dem CERN und dem INFN und basiert auf einem Radiofrequenzquadrupolbeschleuniger. Nach einer intensiven Testphase in der zweiten Hälfte des Jahres 2022, als alle Anfangsbedingungen erfüllt waren, wird der Beschleuniger bald im INFN-LABEC Labor in Betrieb gehen. Dort werden die ersten Messungen mittels Ionenstrahlanalyse an Referenzproben durchgeführt.
Der Beschleuniger wird später in das Opificio delle Pietre Dure (OPD) in Florenz gebracht, einem bekannten Konservierungszentrum, wo er Teil der regulären Untersuchungsaktivitäten wird. MACHINA wird verwendet, um Kunstwerke auf nicht destruktive Weise zu analysieren, wobei Ionenstrahlanalysetechniken zum Einsatz kommen. Diese Techniken erlauben die Durchführung von Messungen an einer Vielzahl an Objekten, die sonst unmöglich zu analysieren wären, da sie zu empfindlich oder zu groß für den Transport sind. Trotz seines Sitzes am OPD kann MACHINA für Vor-Ort-Messungen an andere Museen oder Konservierungsorte transportiert werden.
MACHINAs kompaktes Design mit einem einen Meter langen Kammer bietet eine transportable Lösung, die, verglichen mit konventionellen Ionenstrahlanalysesystemen geringere Auswirkungen auf seine Umgebung hat, was das Gewicht, die Verfügbarkeit von Komponenten, die Kosten, und die Geräuschkulisse hat. Außerdem gewährleistet der hervorragende Strahlungsschutz des Beschleunigers eine sichere Arbeitsumgebung, so dass er an jedem Ort gefahrlos betrieben werden kann.
Das Projekt wurde dank der Finanzierung durch den CERN Knowledge Transfer Fund und die Italian FISR (Fondi Speciali per la Ricerca) des Ministeriums für Bildung, Universität und Forschung ermöglicht und erhielt Unterstützung durch das Kulturerbenetzwerk CHNet und Beiträge der Mechanical and Materials Engineering and Radiofrequency Gruppen am CERN. Die kürzlich erschienene Studie enthält weitere Details zu MACHINA und der Technologie dahinter.
(THK)
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