Perché il CERN si affida alle pompe a membrana di KNF
Per garantire miscele di gas prive di contaminanti per gli esperimenti con i collisori di particelle
Alcune delle scoperte più spettacolari sulla composizione dell'universo, tra cui l'antimateria e il
bosone di Higgs, sono state fatte grazie agli acceleratori di particelle del CERN. Le pompe che fanno
circolare le miscele di gas attraverso questi rilevatori di particelle devono essere estremamente
affidabili e mantenere i gas privi di contaminazioni. Per soddisfare questi severi requisiti, il collisore
di particelle si avvale delle soluzioni tecnologiche di KNF, leader mondiale nella tecnologia delle
pompe a membrana.
Di cosa è composto l'universo?
Il famoso centro di ricerca CERN di Ginevra sta studiando la struttura fondamentale delle particelle che
compongono tutto ciò che ci circonda. Situato in profondità nel sottosuolo, in parte in Svizzera e in parte in
Francia, il CERN utilizza diversi collisori di particelle circolari e lineari per esperimenti che hanno portato a
risultati rivoluzionari, come la scoperta del bosone di Higgs o l'isolamento dell'antimateria.
Scoprire le caratteristiche delle particelle subatomiche tramite gli acceleratori di particelle
Il lavoro di ricerca del CERN utilizza alcuni degli strumenti scientifici più grandi e complessi al mondo. Il più
grande collisore di particelle del CERN, il Large Hadron Collider (LHC), si trova a 100 metri di profondità, per
annullare gli impatti ambientali come le radiazioni. Qui le particelle vengono accelerate quasi alla velocità
della luce e poi fatte collidere tra loro. I rilevatori registrano i fenomeni che si verificano durante queste
collisioni.
Gas per rilevare le collisioni
Quando le particelle cariche ad alta energia entrano in collisione con il gas, lasciano una scia di
ionizzazione. Questi segnali possono essere amplificati utilizzando campi elettrici e poi misurati
elettronicamente, per tracciare le traiettorie delle particelle con un alto livello di precisione. I risultati di questi
esperimenti permettono di comprendere e approfondire la struttura della materia.
L'acceleratore di particelle richiede una miscela di gas complessa
Al CERN vengono utilizzati circa 30 sistemi a gas per fornire ai rivelatori degli esperimenti LHC la miscela di
gas più adatta. La miscela è un mezzo sensibile in cui la moltiplicazione della carica produce un segnale che
viene registrato e analizzato. Ecco perché una composizione corretta e stabile della miscela di gas è
fondamentale per garantire funzionamento efficiente e affidabile degli esperimenti con il collisore di
particelle.
Grande varietà di gas utilizzati
Le miscele di gas per questi rivelatori di particelle sono composte da gas nobili come argon, xeno, elio e altri
gas come tetrafluorometano, tetrafluoroetano, esafluoruro di zolfo, isobutano e anidride carbonica. Le
pompe a membrana di KNF vengono utilizzate per far circolare le miscele di gas e garantire che siano prive
di contaminazioni.
Il valore della competenza ed esperienza
Dopo aver lavorato con KNF per decenni, i team dei ricercatori responsabili degli esperimenti apprezzano
molto la competenza e l'esperienza dell'azienda. Quando sono state necessarie nuove pompe a membrana
per purificare le miscele di gas specifiche e farle circolare in uno dei quattro rilevatori di particelle del CERN,
il Compact Muon Solenoid (CMS), sono state scelte due pompe KNF e una terza è stata installata come
riserva.
Soluzioni personalizzate per collisori di particelle
Decenni di collaborazione di successo con il CERN hanno permesso a KNF di comprendere e fornire
soluzioni personalizzate per queste applicazioni uniche ed estremamente4 specialistiche. Recentemente, il
team Gas del CERN è stato coinvolto in modo proattivo nella personalizzazione delle pompe di processo
KNF N 0150 e N 1200.
La collaborazione porta a una maggiore durata
Sulla base delle osservazioni del team Gas del CERN, KNF è stata in grado di aumentare la durata dei
diaframmi modificando il design delle pompe. La continua fiducia del CERN in KNF è dimostrata da un
ulteriore ordine di 18 pompe KNF con una portata di circa 170 l/min. Queste pompe sono state installate
negli acceleratori di particelle nel 2022.
bosone di Higgs, sono state fatte grazie agli acceleratori di particelle del CERN. Le pompe che fanno
circolare le miscele di gas attraverso questi rilevatori di particelle devono essere estremamente
affidabili e mantenere i gas privi di contaminazioni. Per soddisfare questi severi requisiti, il collisore
di particelle si avvale delle soluzioni tecnologiche di KNF, leader mondiale nella tecnologia delle
pompe a membrana.
Di cosa è composto l'universo?
Il famoso centro di ricerca CERN di Ginevra sta studiando la struttura fondamentale delle particelle che
compongono tutto ciò che ci circonda. Situato in profondità nel sottosuolo, in parte in Svizzera e in parte in
Francia, il CERN utilizza diversi collisori di particelle circolari e lineari per esperimenti che hanno portato a
risultati rivoluzionari, come la scoperta del bosone di Higgs o l'isolamento dell'antimateria.
Scoprire le caratteristiche delle particelle subatomiche tramite gli acceleratori di particelle
Il lavoro di ricerca del CERN utilizza alcuni degli strumenti scientifici più grandi e complessi al mondo. Il più
grande collisore di particelle del CERN, il Large Hadron Collider (LHC), si trova a 100 metri di profondità, per
annullare gli impatti ambientali come le radiazioni. Qui le particelle vengono accelerate quasi alla velocità
della luce e poi fatte collidere tra loro. I rilevatori registrano i fenomeni che si verificano durante queste
collisioni.
Gas per rilevare le collisioni
Quando le particelle cariche ad alta energia entrano in collisione con il gas, lasciano una scia di
ionizzazione. Questi segnali possono essere amplificati utilizzando campi elettrici e poi misurati
elettronicamente, per tracciare le traiettorie delle particelle con un alto livello di precisione. I risultati di questi
esperimenti permettono di comprendere e approfondire la struttura della materia.
L'acceleratore di particelle richiede una miscela di gas complessa
Al CERN vengono utilizzati circa 30 sistemi a gas per fornire ai rivelatori degli esperimenti LHC la miscela di
gas più adatta. La miscela è un mezzo sensibile in cui la moltiplicazione della carica produce un segnale che
viene registrato e analizzato. Ecco perché una composizione corretta e stabile della miscela di gas è
fondamentale per garantire funzionamento efficiente e affidabile degli esperimenti con il collisore di
particelle.
Grande varietà di gas utilizzati
Le miscele di gas per questi rivelatori di particelle sono composte da gas nobili come argon, xeno, elio e altri
gas come tetrafluorometano, tetrafluoroetano, esafluoruro di zolfo, isobutano e anidride carbonica. Le
pompe a membrana di KNF vengono utilizzate per far circolare le miscele di gas e garantire che siano prive
di contaminazioni.
Il valore della competenza ed esperienza
Dopo aver lavorato con KNF per decenni, i team dei ricercatori responsabili degli esperimenti apprezzano
molto la competenza e l'esperienza dell'azienda. Quando sono state necessarie nuove pompe a membrana
per purificare le miscele di gas specifiche e farle circolare in uno dei quattro rilevatori di particelle del CERN,
il Compact Muon Solenoid (CMS), sono state scelte due pompe KNF e una terza è stata installata come
riserva.
Soluzioni personalizzate per collisori di particelle
Decenni di collaborazione di successo con il CERN hanno permesso a KNF di comprendere e fornire
soluzioni personalizzate per queste applicazioni uniche ed estremamente4 specialistiche. Recentemente, il
team Gas del CERN è stato coinvolto in modo proattivo nella personalizzazione delle pompe di processo
KNF N 0150 e N 1200.
La collaborazione porta a una maggiore durata
Sulla base delle osservazioni del team Gas del CERN, KNF è stata in grado di aumentare la durata dei
diaframmi modificando il design delle pompe. La continua fiducia del CERN in KNF è dimostrata da un
ulteriore ordine di 18 pompe KNF con una portata di circa 170 l/min. Queste pompe sono state installate
negli acceleratori di particelle nel 2022.
Mercati: Meccanica
Parole chiave: Filtrazione, Pompe
- Elisabetta Piana
- CTI - Comitato Termotecnico Italiano Energia e Ambiente
- Alberto Nigri
- Depurfluid Ing. Zamara di Zamara Gianfranco & C.
- RSE - Ricerca sul Sistema Energetico
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