„Kieszonkowy” przenośny akcelerator ochroni dziedzictwo kulturowe

Akceleratory cząstek służą do przyspieszania cząstek elementarnych lub jonów do prędkości bliskiej prędkości światła w próżni. Naukowcy postanowili wykorzystać tę technologię do bezinwazyjnego badania bezcennych dzieł sztuki. Pomoże to w analizie artefaktów bez ingerencji w ich strukturę.

W akceleratorze cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym przyśpieszane są w polu elektrycznym. W celu nadania im odpowiedniego kierunku oraz skupienia cząstek w wiązkę używa się odpowiednio ukształtowanego pola magnetycznego bądź elektrycznego. Niektóre akceleratory mogą również to pole zmieniać w czasie, dla uzyskania określonego efektu. Obecnie akceleratorów nie używa się tylko do badań dziedzin fizyki. Znajdują swoje zastosowanie również w medycynie, zwłaszcza jeżeli chodzi o terapię przeciwnowotworową. Aktualnie badacze skupili się na tym, aby wykorzystać ich potencjał w dziedzinie sztuk pięknych. A konkretnej do bezinwazyjnej analizy bezcenny artefaktów i dzieł sztuki.

Najcenniejsze artefakty świata, przechowywane w placówkach na całym świecie, wymagają specjalnego traktowania. Większość z nich jest zbyt krucha i podatna na zniszczenia, aby mogła być transportowana. Przenoszenie nawet na małe odległości wiąże się z ryzykiem, nie tylko uszkodzenia, ale również zaginięcia czy kradzieży bezcennego dzieła. Co za tym idzie, aby móc skutecznie je badać, akcelerator musi być mobilny. 

Dlatego też MACHINA został zaprojektowany z myślą o swobodnym przenoszeniu z jednej placówki do drugiej, w zależności od potrzeb. Dzięki współpracy CERN i INFN rozpoczętej w 2017 roku został stworzony kompaktowy, przenośny akcelerator, który opiera się na kwadrupolowej wnęce akceleracyjnej o częstotliwości radiowej zaprojektowanej w CERN. Po wielu testach przeprowadzonych w 2022 roku, które wykazały, że spełnia wszelkie wymagania, zostanie przekazany do użytku w laboratorium INFN-LABEC, gdzie będą wykonywane pierwsze pomiary nową metodą analizy wiązką jonów na próbkach referencyjnych.

Kompaktowy charakter MACHINA pozwala na przenoszenie go między różnymi placówkami. Jego konstrukcja obejmuje wnękę częstotliwości radiowej o długości 1 m. W porównaniu do innych systemów IBA, oferuje mniejszy wpływ na otoczenie, koszty, hałas czy zajmowaną powierzchnię. Co więcej, jest całkowicie bezpieczny w użytkowaniu w dowolnym miejscu dzięki doskonałej ochronie przed promieniowaniem. Akcelerator ma zostać ostatecznie przeniesiony do Opificio delle Pietre Dure (OPD) we Florencji, renomowanego centrum konserwacji dzieł sztuki, gdzie będzie służył konserwatorom w regularnych badaniach diagnostycznych.