relazione consuntiva 2014
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relazione consuntiva 2014
RELAZIONE CONSUNTIVA 2014 ai sensi dell’art. 11, comma 2, lettera b. dello Statuto Approvata dal Consiglio di Amministrazione in data 29 giugno 2015 INDICE PRESENTAZIONE........................................................................................................................ 5 PARTE 1 – Elementi generali e sintesi delle attività svolte..................................................... 7 1 – INRIM - Compiti e missione .................................................................................................. 9 2 – INRIM - Organizzazione e infrastrutture .............................................................................. 9 3 – Quadro di riferimento e interazioni con altre istituzioni.................................................... 9 3.1– Collaborazioni internazionali ............................................................................................. 9 3.2 – Consorzi e Convenzioni con Ministeri, Regioni, Università e altri enti ........................... 12 3.3 – Fondi premiali da MIUR per progetti di ricerca............................................................... 14 3.4 - Infrastrutture di ricerca .................................................................................................... 17 4 – Stato di attuazione delle attività relative al 2014 .............................................................. 22 5 – Risultati 2014 e confronto con anni precedenti ............................................................... 26 6 – Metodi di indirizzo, gestione e valutazione delle attività................................................. 29 7 – Risorse finanziarie .............................................................................................................. 30 8 – Risorse di personale ........................................................................................................... 32 PARTE 2 – Schede di attività ................................................................................................... 35 1 – Direzione scientifica ........................................................................................................... 37 Direzione scientifica ................................................................................................................ 41 Divisione Elettromagnetismo................................................................................................... 42 Divisione Meccanica ............................................................................................................... 60 Divisione Ottica ....................................................................................................................... 76 Divisione Termodinamica ........................................................................................................ 91 Attività generali d’istituto ....................................................................................................... 110 Formazione, comunicazione e diffusione della cultura scientifica......................................... 110 Sistema di gestione per la qualità ......................................................................................... 112 Sistemi Informatici ................................................................................................................. 114 2 – Servizio per le prove e tarature........................................................................................ 116 3 – Direzione generale ............................................................................................................ 119 Ufficio di diretta collaborazione del Presidente e del Direttore generale (UDC) ................... 120 Segreteria Generale .............................................................................................................. 122 Servizi patrimoniali e contabili ............................................................................................... 124 Affari del Personale ............................................................................................................... 126 Stipendi ................................................................................................................................. 127 Relazioni esterne e Biblioteca ............................................................................................... 129 Servizi Tecnici Sicurezza e Ambiente ................................................................................... 131 Appendice 1: Struttura organizzativa dell’INRIM ..................................................................... 133 Appendice 2: Progetti EMRP ..................................................................................................... 135 Appendice 3: Altri progetti INRIM .............................................................................................. 138 Appendice 4: Convenzioni con altri Istituti e Università ......................................................... 141 Appendice 5: Laboratori principali ............................................................................................ 145 Appendice 6: Acronimi ............................................................................................................... 146 3/147 TABELLE Tabella 1 - INRIM – CMC ................................................................................................................................ 10 Tabella 2 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014............................................................... 14 Tabella 3 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014............................................................... 14 Tabella 4 – Costo dei progetti di ricerca EMRP e quote nazionali .................................................................. 18 Tabella 5 – Costo dei progetti di ricerca EMPIR e quote nazionali ................................................................. 18 Tabella 6 – Indicatori della leadership ............................................................................................................. 18 Tabella 7 – Indicatori della produzione scientifica dei progetti IMERA plus e EMRP (2008-2014)................. 18 Tabella 8– Finanziamenti ricevuti nel quinquennio 2010-2014 e già acquisiti per i prossimi anni .................. 19 Tabella 9 –Pubblicazioni e comunicazioni nel periodo 2010-2014 ................................................................. 27 Tabella 10 – Distribuzione delle pubblicazioni 2014 ....................................................................................... 27 Tabella 11 - Knowledge transfer - altri prodotti di valorizzazione applicativa.................................................. 28 Tabella 12 - Knowledge transfer - formazione ................................................................................................ 28 Tabella 13- Evaluation reports of INRIM ......................................................................................................... 29 Tabella 14 – Entrate (al netto delle partite di giro) per gli esercizi 2012 - 2014 (k€) ....................................... 30 Tabella 15 - Spese (al netto delle partite di giro) per gli esercizi 2012 - 2014 (k€) ......................................... 31 Tabella 16 - Indicatori della gestione finanziaria ............................................................................................. 31 Tabella 17 - Personale dipendente al termine degli anni 2012-2013-2014..................................................... 32 Tabella 18 – Personale in servizio al 31/12/2014............................................................................................ 32 Tabella 19- Personale dipendente (TI e TD) e altre figure in formazione nel 2014 ........................................ 33 Tabella 20 - Mappatura dei settori metrologici INRIM ..................................................................................... 37 Tabella 21 - Personale TI (al 31/12/2014) ....................................................................................................... 38 Tabella 22 - Attività di taratura, misura e prova dal 2010 al 2014 ................................................................... 39 Tabella 23a – Divisioni: risorse umane (TPE) per tipologia di attività ............................................................. 40 Tabella 23b – Divisioni: risorse umane (TPE) per tipologia di attività ............................................................. 40 Tabella 1 - Valore totale e finanziamento UE progetti EMRP avviati nel 2011 ............................................. 135 Tabella 2 - Valore totale e finanziamento UE progetti EMRP avviati nel 2012 ............................................. 135 Tabella 3 – Valore totale e finanziamento UE progetti EMRP avviati nel 2013 ............................................ 136 Tabella 4 – Valore totale e finanziamento UE progetti EMRP avviati nel 2014 ............................................ 137 Tabella 5 – Valore totale e finanziamento UE progetti EMPIR in avvio nel 2015 ......................................... 137 Tabella 6 - Progetti di ricerca UE ed internazionali (non Euramet) attivi nel 2014 ........................................ 138 Tabella 7 - Progetti di ricerca nazionali attivi nel 2014 .................................................................................. 138 Tabella 8 - Progetti di ricerca Poli Regionali d’Innovazione e Regione Piemonte attivi nel 2014 ................. 139 Tabella 9 - Progetti di ricerca Industriali attivi nel 2014 ................................................................................. 139 4/147 PRESENTAZIONE Il decreto legislativo n. 38/2004, istitutivo dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), definisce l’INRIM come Ente pubblico nazionale con il compito di: svolgere e promuovere attività di ricerca scientifica nei campi della metrologia; ricoprire le funzioni d’istituto metrologico primario ai sensi della legge n. 273/1991; valorizzare, diffondere e trasferire le conoscenze acquisite nella scienza delle misure e nella ricerca sui materiali, per favorire lo sviluppo del sistema Italia nelle sue varie componenti. Nell’anno 2014 si è completata la costituzione degli Organi di governo dell’Ente con l’insediamento del Presidente, che è succeduto al Commissario straordinario, e con il completamento del Consiglio di Amministrazione e del Consiglio Scientifico. C’è altresì stato un avvicendamento tra il precedente Direttore generale, Ing. Alberto Silvestri, un Direttore generale ad interim, Dott. Franco Vinai, e il nuovo Direttore generale, Dott.ssa Ines Fabbro, individuato tramite avviso pubblico di selezione. Nel 2014 è stato approvato il finanziamento della quota premiale, con Decreto Ministeriale prot. n. 304 del 09/05/2014, per un importo complessivo di 3.611.713,48 euro. L’importo complessivo assegnato dal Ministero dell’Istruzione, dellUniversità e della Ricerca è stato complessivamente di € 19.921.156 così ripartito: €18.616.847 per FOE e € 1.304.309 quali assegnazioni straordinarie per attività di ricerca a valenza internazionale (EMRP e EURAMET). Nel 2014 l’INRIM ha mantenuto un grado elevato di autofinanziamento rispetto al FOE, in particolare, cogliendo l’occasione offerta da progetti cofinanziati europei, nazionali e regionali. A partire dal 2014 e fino al 2024, EURAMET ha lanciato un nuovo programma di ricerca denominato European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR), per il quale l’INRIM, in qualità di Istituto Metrologico Nazionale, coordinerà la partecipazione italiana (industrie, istituti delegati), Il valore totale di EMPIR è 600 M€: 300 M€ da risorse nazionali e 300 M€ dall’unione europea. Il 30% del cofinanziamento comunitario, 90 M€, finanzierà la partecipazione di industrie, università e istituti di ricerca europei ed extra-europei. Il valore della partecipazione italiana è previsto pari all’8%. Gli obiettivi del programma sono: i) sviluppare conoscenze e soluzioni appropriate e integrate atte promuovere l’innovazione e la competitività; ii) sviluppare tecnologie di misura indirizzate alle sfide poste dai problemi energetici, della salute e dell’ambiente; iii) creare un sistema di ricerca integrato con adeguata massa critica e impegni a livello nazionale, europeo e internazionale; iv) realizzare infrastrutture metrologiche europee ove appropriato. In applicazione delle normative nazionali sono stati predisposti: il Piano per la Prevenzione della Corruzione per il 2015-2017, redatto in conformità al Piano Nazionale Anticorruzione. L’Autorità Nazionale Anticorruzione (A.N.AC.) ha effettuato, nel mese di dicembre una verifica, tramite questionario, sulle informazioni presenti nel sito web in ottemperanza a quanto stabilito dalla delibera A.N.AC. 148/2014 sulla integrità e trasparenza. L’INRIM ha compilato integralmente il questionario, provvedendo a colmare alcune mancanza riscontrate nel confronto con la normativa il Codice di Comportamento dell’INRIM 5/147 Nel 2014 si è anche fatto un ulteriore passo avanti verso la soluzione del problema del trasferimento degli immobili dell’ex Istituto del CNR “Gustavo Colonnetti”, mediante la sottoscrizione, da parte dei Legali Rappresentanti dell’INRIM e del CNR, dell’atto pubblico di trasferimento degli edifici ex Istituto Colonnetti CNR all’INRIM (Atto notaio Ganelli del 23 maggio 2014). Tra gli eventi più significativi dell’INRIM sono state le “Galileo Ferraris Memorial Lectures” e la celebrazione degli 80 anni della Metrologia in Italia. A tali momenti hanno partecipato i premi Nobel William Phillips, NIST, USA, David Wineland, NIST, USA e Wolfgang Ketterle, MIT, USA. In particolare la commemorazione degli 80 anni di metrologia italiana ha avuto forte riscontro mediatico e ha consentito la diffusione della conoscenza delle attività dell’Istituto nonché della unicità del suo ruolo nell’ambito nazionale. Massimo Inguscio Presidente dell’INRIM Torino, 29 giugno 2015 6/147 PARTE 1 – Elementi generali e sintesi delle attività svolte 1 – INRIM - Compiti e missione Il compito, le funzioni e la missione dell’Istituto sono definiti dal decreto istitutivo1 del 2004, ripresi più ampiamente nello statuto predisposto secondo il D.Lgs. n.213/2009 e nel documento di visione decennale, per cui l’INRIM: è ente pubblico nazionale con il compito di svolgere e promuovere attività di ricerca scientifica nei campi della metrologia; svolge le funzioni di istituto metrologico primario ai sensi della Legge n.273/1991; valorizza diffonde e trasferisce le conoscenze acquisite nella scienza delle misure e nella ricerca sui materiali. L’INRIM, ente di ricerca2 vigilato dal MIUR, è l’istituto metrologico nazionale3 (IMN) per tutte le unità SI, con la sola eccezione delle unità relative alla metrologia delle radiazioni ionizzanti, dove istituto metrologico nazionale italiano è l’ENEA-INMRI. Questa relazione annuale, redatta in ottemperanza a quanto previsto dall’articolo 11, comma 2, lettera b del vigente Statuto, intende presentare le informazioni su quanto l’INRIM ha realizzato nel 2014 per conseguire i propri compiti, funzioni e missione. 2 – INRIM - Organizzazione e infrastrutture La struttura organizzativa dell’INRIM è riassunta in Appendice 1. L’INRIM ha la sede a Torino, in Strada delle Cacce 91; altre strutture sono dislocate a Torino, a Pavia, a Firenze e, in prospettiva, a Matera. Insiste su un’area di circa 13 ettari, situata nella periferia sud di Torino e su cui, in fasi successive, sono stati realizzati un totale di 13 edifici fuori terra e una struttura completamente interrata (galleria) che sviluppano nel loro complesso una superficie utile di 37.000 m2. Nel corso del 2014 la superficie coperta di m2 45.000 già utilizzata a seguito della fusione degli ex enti IEN e IMGC è stata trasferita da CNR a INRIM con atto del notaio Ganelli. Resta da trasferire il diritto di superficie relativo all’area su cui insistono i fabbricati ex CNR. La proprietà dell’intera area è del Comune di Torino e il diritto di superficie scadrà nel 2077. A questa superficie sono da aggiungere 11.000 m2 della sede di Corso M. D’Azeglio. I laboratori adibiti alle diverse attività di ricerca e ai servizi di taratura, misura, prova e certificazione coprono il 70% della superficie utile. Il restante 30% è destinato a uffici, biblioteca, amministrazione, officine, servizi e infrastrutture di supporto alle attività. 3 – Quadro di riferimento e interazioni con altre istituzioni Gran parte delle attività INRIM sono integrate in iniziative e collaborazioni internazionali e nazionali, a testimoniare la valenza dinamica del modo di operare dell’Ente. 3.1– Collaborazioni internazionali L’inizio della collaborazione tra gli enti metrologici di tutto il mondo è segnato dalla Convenzione del Metro del 18754. L’Istituto conta numerosi membri all’interno degli organismi metrologici internazionali (BIPM, CIPM e Comitati Consultivi del CIPM, OIML) ed europei (EURAMET per gli NMI e ACCREDIA per l’accreditamento). L’INRIM partecipa, attraverso propri membri designati, ad 8 dei 10 Comitati Consultivi disciplinari del CIPM. Nel 1999 l’INRIM, insieme ad altri istituti metrologici internazionali, ha firmato il CIPM Mutual Recognition Arrangement (MRA5) che, regolando il mutuo riconoscimento dei campioni nazionali e dei certificati di 1 D.Lgs. n.38/2004 http://www.istruzione.it/web/ricerca/enti-ricerca 3 Mentre nel contesto della L.273/1991 si parla di “istituto metrologico primario”, l’espressione corrispondente a livello internazionale è “istituto metrologico nazionale” (NMI). 4 La Convenzione del Metro è il trattato diplomatico internazionale che ha creato il BIPM, un organismo intergovernativo posto sotto l’autorità della Conferenza generale dei pesi e misure (CGPM) e la supervisione del CIPM. Attualmente vi sono 53 Stati Membri, tra cui tutti i maggiori paesi industrializzati, e 28 Associati alla CGPM. 5 Il CIPM-MRA è stato finora firmato dai rappresentanti di 75 istituti - da 47 Stati Membri, 27 Associati alla Conferenza generale dei pesi e misure e 3 organizzazioni internazionali (IAEA, IRMM e WMO) - e copre altri 123 Istituti Designati come detentori si specifici campioni nazionali. 2 9/147 taratura e di misura emessi dagli NMI dei Paesi firmatari, pone le basi per l’equivalenza delle misure a livello internazionale. L’adesione al CIPM-MRA comporta l’impegno di notevoli risorse umane, strumentali e finanziarie, per mantenere e migliorare le Calibration and Measurement Capabilities (CMC) pubblicate nell’appendice C del Key Comparison Data Base (KCDB) del BIPM (http://www.bipm.org/kcdb), dove sono registrati i risultati dei confronti chiave e supplementari e le capacità di misura degli NMI, riconosciuti e validati internazionalmente dal CIPM. A dicembre 2014, nel database del BIPM, l’INRIM risulta aver prodotto 402 CMC (390 in fisica e 12 in chimica). Tabella 1 - INRIM – CMC Field 2010 2011 2012 2013 42 42 42 42 EM Electricity and magnetism 206 209 209 L M PR QM Length Mass Photometry and Radiometry Amount of substance 39 108 23 10 42 108 23 10 42 108 23 10 108 42 108 23 10 T Thermometry 50 50 61 TF Time and Frequency 16 494 14 498 14 509 AU V Acoustics, Vibrations Ultrasounds and Totals 2014 42 6 7 62 14 409 Div T:25; M:17 108 E 43 98 23 12 M M O T:10; E:2 62 T 14 402 O L’INRIM partecipa inoltre alle attività dell’EURAMET (http://www.euramet.org/) - l’associazione europea degli istituti nazionali di metrologia - che è l’Organismo metrologico regionale (RMO) dell’Europa in ambito CIPMMRA. L’EURAMET coordina la cooperazione nella ricerca metrologica, nella riferibilità delle misurazioni alle unità SI, nel riconoscimento internazionale dei campioni e delle CMC dei propri membri. L’INRIM partecipa a 11 dei 12 Comitati tecnici EURAMET. Dal 2007, l’EURAMET è responsabile per l’elaborazione e l’attuazione dello European Metrology Research Programme, EMRP. L’EMRP è un programma europeo volto a facilitare una più stretta integrazione tra i programmi nazionali di ricerca metrologica attraverso la collaborazione fra gli NMI europei con l’obiettivo di accelerare l’innovazione e la competitività in Europa. Da metà 2008 è stata avviata la prima fase (iMERA Plus) di questo programma, con la partecipazione di 19 paesi più l’IRMM. La seconda e principale fase dell’EMRP è stata formalmente avviata con la decisione congiunta del Parlamento e del Consiglio Europeo (16 settembre 2009) sulla partecipazione della Comunità (in base all’Art. 1858 del Trattato europeo) al programma EMRP intrapreso da 22 stati membri attraverso EURAMET. L’impegno complessivo su 7 anni (commitment) dei paesi partecipanti ammonta a 200 M€, cui l’Italia contribuisce per circa il 7% con 14 M€. La partecipazione degli istituti metrologici a questa seconda fase di EMRP è stata scandita da calls a cadenza annuale, alle quali gli enti hanno risposto attraverso la proposta di progetti di durata triennale riguardanti le tematiche proposte di volta in volta dalle call. L’INRIM ha partecipato alla prima call, dedicata al tema dell’Energia, con 7 Joint Research Projects (JRP), ottenendo un finanziamento UE di circa 682 k€. Detta fase si è conclusa nell’anno 2013. Si sono conclusi invece nel 2014 i 14 progetti, avviati nel 2011, con cui l’Istituto ha partecipato alla seconda call, dedicata ai temi Ambiente e Industria. Per questi JRPs, 2 dei quali coordinati da ricercatori INRIM, il finanziamento UE ottenuto è stato di circa 3.009 k€ (Tab. 1 in Appendice 2). 6 N. 3 CMC ritirate e numerosi accorpamenti di CMCs effettuati nell’Area Metrologica “Electricity and Magnetism” N. 1 CMC nuova nell’Area Metrologica Thermometry relative al Triple point of Argon 8 “Nell'attuazione del programma quadro pluriennale la Comunità può prevedere, d'intesa con gli Stati membri interessati, la partecipazione a programmi di ricerca e sviluppo avviati da più Stati membri, compresa la partecipazione alle strutture instaurate per l'esecuzione di detti programmi.” 7 10/147 Per quanto concerne la terza call, sui temi Salute, SI, e Nuove tecnologie, l’INRIM ha aderito con 15 JRPs, coordinandone 1 (i progetti sono ancora in corso). Il finanziamento UE atteso dall’ INRIM nel triennio 20122014 è di circa 2 200 k€ (Tab. 2 in Appendice 2). Nel 2013 sono invece stati avviati i progetti relativi alla quarta call, dedicata ai temi Industry, SI Broader scope e Open Excellence. L’ INRIM ha contribuito con 20 JRPs, due dei quali coordinati da ricercatori dell’Istituto (i progetti sono ancora in corso). Il finanziamento UE atteso nel triennio 2013-2015 è di circa 4. 000 k€ (Tab. 3 in Appendice 2). Nell’ambito delle proposte della quinta call, attinente ai temi Energy e Environment, l’INRIM ha avviato nel 2014 8 nuovi progetti, precvedendo un finanziamento UE nel triennio 2014-2016 di circa 1.400 k€ (Tab. 4 in Appendice 2). A partire dal 2014 e fino al 2024, EURAMET ha lanciato un nuovo programma di ricerca denominato European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR), per il quale l’INRIM, in qualità di Istituto Metrologico Nazionale, coordinerà la partecipazione italiana con università, industrie, istituti delegati. I dettagli sono riportati al paragrafo 3.4 Tra i progetti INRIM che hanno partecipato alla prima call EMPIR lanciata nel 2014 e che verranno avviati a partire dal 2015, ne sono stati selezionati 9, per un finanziamento totale di circa 1 500 k€ (Tab. 5 in Appendice 2). Tra le collaborazioni a livello europeo sono particolarmente significative quelle realizzate nell’ambito dei progetti del Seventh Framework Programme of the European Community for research and technological development including demonstration activities (FP7). Nel 2014 sono stati portati avanti 5 progetti (WALL, DRREAM, ITN-FACT, BRISQ2 e SetNanoMetro) e conclusi 2 (ECOTHERMO e SOC2). A partire dal 2014 la Commissione Europea ha lanciato HORIZON 2020, un nuovo Programma Quadro europeo per la ricerca e l’innovazione, le cui calls si succederanno fino al 2020. Proprio nell’ambito di questo nuovo programma, l’INRIM ha avviato nel 2014 il progetto DEMETRA (Demonstrator of EGNSS services based on Time Reference Architecture), che ha ottenuto il finanziamento riportato nella tabella seguente. Committente EC H2020 Argomento DEMETRA Demonstrator of EGNSS services based on Time Reference Architecture (dicembre 2014, 2 anni) Finanziamento totale (k€) Valore totale (k€) 1.177 4.366 Un’ulteriore importante collaborazione è quella con l’ESA (European Space Agency), iniziata nel 1998 come contributo per la definizione, lo sviluppo e la sperimentazione del sistema di tempo europeo Galileo. L’INRIM ha preso parte, come laboratorio di metrologia del tempo, a tutte le fasi sperimentali del progetto Galileo. Nel 2014 si è conclusa la fase di In Orbit Validation effettuando tutti i test del sistema con i primi 4 satelliti nello spazio. INRIM con lo sviluppo e l’operazione della Galileo Time Validation Facility ha contribuito a: 1) garantire il corretto comportamento di tutti gli orologi e scale di tempo del sistema Galileo; 2) misurare e monitorare la scala di tempo di Galileo, inviando tutti i giorni al centro di controllo le necessarie correzioni da applicare per assicurare l’accordo con il riferimento internazionale Universal Time Coordinated (UTC). I dettagli sono riportati nel paragrafo 3.4 Sempre nell’ambito del contesto internazionale, si annoverano gli impegni a carattere continuativo sostenuti dall’INRIM per la partecipazione all’accordo internazionale CIPM-MRA e, specificatamente, per quanto riguarda il mutuo riconoscimento, in ambito internazionale, dei certificati di taratura e misura emessi in relazione alle no. 402 Calibration and Measurement Capabilities (CMCs), pubblicate sul KCDB database(http://kcdb.bipm.org/AppendixC/) gestito dal Bureau International des Poids & Measures (BIPM). Sono anche a carattere continuativo la preparazione e la sottomissione del rapporto annuale sullo stato e conformità del sistema di gestione per la qualità dell’INRIM al comitato tecnico TC-Quality di EURAMET e la partecipazione al progetto EURAMET 1123 “On site peer review”, in collaborazione con gli Istituti Metrologici Nazionali IPQ - Instituto Português da Qualidade (PT) e CEM Centro Español de Metrología (ES). 11/147 A tal riguardo, nel dicembre 2014 l’INRIM ha sostenuto con successo la peer-visit annuale che ha esaminato i laboratori di chimica e quelli per la misura della pressione mentre, diversamente da come era stato pianificato, non ha avuto luogo la peer-visit per l’area metrologica delle grandezze elettriche e magnetiche a causa dell’indisponibilità del valutatore esterno. L’INRIM ha poi partecipato con i propri esperti, nei mesi di ottobre e dicembre 2014, alle analoghe peer-visit che hanno esaminato, rispettivamente, il sistema di gestione e i laboratori per la misura della lunghezza, della temperatura e dell’umidità del CEM e quelli per la misura del volume, massa, viscosità, temperatura, vibrazioni e lunghezze dell’IPQ. Nel complesso, i recenti sviluppi della metrologia europea dimostrano come questa disciplina sia sempre più riconosciuta dall’Unione Europea come un importante fattore di crescita economica. 3.2 – Consorzi e Convenzioni con Ministeri, Regioni, Università e altri enti L’INRIM ha partecipato al seguente consorzio PROPLAST: o Scopo: sostenere le imprese del settore materie plastiche in attività di ricerca applicata con materiali polimerici e d’innovazione tecnologica (nell’ambito della caratterizzazione di materiali e manufatti, delle tecnologie di trasformazione - stampaggio, estrusione e compounding, ingegneria di processo e di prodotto), selezionare e formare risorse umane tecnicamente preparate a operare nel settore; o Oneri: quota d’iscrizione annuale, di 5,5 k€, per un periodo di almeno tre anni; o Ritorni economici: possibilità di accedere ai contributi previsti dalla Reg. Piemonte per gli aggregati al Polo d’Innovazione “Nuovi Materiali”, di cui il Consorzio Proplast è gestore. L’INRIM ha partecipato all’associazione no profit ACCREDIA, ente unico di accreditamento nazionale, riconosciuto dallo Stato e vigilato dal Ministero del Sviluppo Economico, al quale l’INRIM fornisce supporto tecnico per l’espletamento delle attività di accreditamento dei laboratori di taratura; L’INRIM ha intrattenuto rapporti di collaborazione anche con altri importanti organismi nazionali ed europei che gravitano nell’ambito della metrologia, tra i quali si segnalano: - CEI – Comitato Elettrotecnico Italiano: è un ente riconosciuto dallo Stato Italiano e dall’Unione Europea per le attività normative e di divulgazione della cultura tecnico-scientifica; significativa è la partecipazione di parte del personale INRIM ai suoi Comitati; UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione: è un’associazione privata, senza fine di lucro, riconosciuta dallo Stato e dall’Unione Europea; studia, elabora, approva e pubblica le norme tecniche volontarie - le cosiddette “norme UNI” - in tutti i settori industriali, commerciali e del terziario (tranne in quelli elettrico ed elettrotecnico); rappresenta l’Italia presso le organizzazioni di normazione europea (CEN) e mondiale (ISO); parte del personale INRIM partecipa attivamente ai Working Groups e alle Commissioni dell’ente; Nel 2014 l’Istituto ha operato una stretta collaborazione anche con le Regioni Basilicata e Piemonte: Regione Basilicata: protocollo d'intesa, per la collaborazione scientifica finalizzata allo sviluppo di tecnologie nel settore della metrologia e della sensoristica di precisione e alla certificazione della relativa strumentazione, con la Regione Basilicata – Potenza; Regione Piemonte: l’INRIM ha collaborato, attraverso lo sviluppo di numerosi progetti di ricerca, con i Poli Regionali d’Innovazione “Meccatronica (MESAP)”, “Edilizia sostenibile e idrogeno (POLIGHT)” e “Biotecnologie e Biomedicale”. Sono vigenti nell’INRIM 43 convenzioni con altri Istituti e Università, nazionali e internazionali, riportati in Appendice 4. Nel 2014 l’INRIM ha definito 12 nuovi accordi. Particolarmente rilevante quello stipulato con il National Metrology Institute of South Africa (NMISA) di Pretoria, destinato a promuovere (nell’arco di 5 anni) una stretta collaborazione in ambito metrologico fra i due Istituti. 12/147 Convenzioni con enti di ricerca collaborazione scientifica nell’ambito delle metrologia con il National Metrology Institute of South Africa (NMISA) di Pretoria; convenzione, finalizzata alla gestione del laboratorio di compatibilità elettromagnetica (LACE), con Politecnico di Torino, Camera di Commercio, Industria, Artigianato e Agricoltura di Torino (CCIAA), Laboratorio Chimico della Camera di Commercio di Torino, Consorzio per la Ricerca e l’Educazione Permanente (COREP) di Torino e Istituto “Mario Boella” di Torino; sezione Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale (Roma 2) dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV): accordo di collaborazione per attività di ricerca e sviluppo tecnologico per il monitoraggio in campo ambientale con particolare riferimento al settore marino; collaborazione nei campi della ricerca scientifica e della formazione professionale con l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) di Roma; accordo quadro per la collaborazione nel campo della ricerca scientifica e della formazione professionale con il Consiglio Nazionale delle Ricerche di Roma; convenzione quadro per la collaborazione nel campo della ricerca scientifica e della formazione professionale con l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) di Frascati (RM); collaborazione, nei campi della ricerca scientifica e della formazione professionale, con l’Istituto di Cibernetica del CNR "E. Caianiello" di Pozzuoli (NA). Convenzioni con Università collaborazione scientifica con Università di Pisa, Novosibirsk State University, Novosibirsk StateTechnical University e Institute of Laser Physics; collaborazione, nel settore concernente lo sviluppo di metodologie di spettroscopia laser ad alta risoluzione e sensibilità per la determinazione di quantità di sostanza, con la Seconda Università degli Studi di Napoli - Dipartimento di Matematica e Fisica (DMF) di Caserta. Significativi sono gli accordi di collaborazione destinati ad incentivare e a potenziare l’ambito della formazione giovanile universitaria: convenzione con il Politecnico di Torino per l'attivazione e il funzionamento del corso di dottorato in metrologia, con 4 borse di studio per ciascuno dei cicli XXX, XXXI, XXXII; convenzione quadro di collaborazione scientifica, nel sostegno e nel potenziamento dell’attività di formazione di laureandi, dottorandi e giovani ricercatori, con la Societa' Italiana di Fisica (SIF) di Bologna; convenzione di collaborazione, nell’ambito della caratterizzazione chimico-fisica (composizionale, microstrutturale, colorimetrica e spettroradiometrica) dei beni culturali, con la Scuola per Artigiani Restauratori “Maria Luisa Rossi” di Torino. Per quanto riguarda la promozione della divulgazione scientifica, l’INRIM ha aderito all’Associazione Festival della Scienza: l’associazione nasce con l’obiettivo di avvicinare il pubblico ai grandi temi della scienza e della tecnologia, e ha come mission quella di promuovere, valorizzare e divulgare la cultura scientifica e tecnologica; il suo primo esperimento nel campo della comunicazione, produzione e promozione di eventi di divulgazione scientifica di rilievo internazionale è stato il Festival della Scienza, organizzato nel 2014 a Genova e riproposto per il 2015; l’associazione è aperta a nuove iniziative e disponibile ad avviare collaborazioni con realtà pubbliche e private che condividano la stessa passione per la scienza, ed è proprio in quest’ottica che l’INRIM, a partire dal 2014, ha aderito ad essa e ha delegato un proprio rappresentante quale membro del Consiglio di Amministrazione dell’organismo genovese. Un altro prezioso sostegno alle iniziative di ricerca è costituito dai finanziamenti ottenuti dalla fondazione bancaria Compagnia di San Paolo, che ha finanziato con 600 k€ il progetto “Oltre i limiti classici della misura sfruttando le correlazioni quantistiche”, durato due anni e concluso nel 2014. Altri contratti finanziati nel 2014 L’INRIM anche nel 2014 ha dato avvio a progetti sostenuti da enti regionali (Istituto Zooprofilattico), poli regionali e industrie, per finanziamenti di complessivi 250 K€ circa. I progetti avviati nel 2014 e quelli iniziati precedentemente e ancora in corso nel 2014 sono descritti nell’Appendice 3. 13/147 Cofinanziamenti ottenuti su progetti di ricerca nazionali e internazionali Le tabelle seguenti riassumono i dati relativi ai progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014, distinguendoli per tipologia. Vengono riportati la quantità e il valore del cofinanziamento in riferimento all’intera durata del contratto. La tabella 2 riporta la quota di cofinanziamento ottenuta dall’INRIM sui programmi europei. Tabella 2 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 Tipologia Progetti avviati Progetti in corso No. (k€) No. (k€) EMRP (UE) 8 1 396 49 9 216 FP7 e HORIZON 1 1 177 7 2 096 2020 (UE) Altri internazionali 9 1 145 Totale 9 2 573 65 12 457 Totale (k€) 10 612 3 273 1 145 15 030 La tabella 3 riporta la quota di cofinanziamento ottenuta dall’INRIM sui programmi nazionali e regionali, e la quota di finanziamento ottenuta con i progetti industriali. Tabella 3 – Progetti su contratto avviati e ancora in corso nel 2014 Tipologia Progetti avviati Progetti in corso No. (k€) No. (k€) Nazionali (inclusi 1 6 9 1 817 MIUR e fondazioni) Regione Piemonte 2 84 6 515 Industriali Totale Totale (k€) 1 823 599 7 209 7 293 502 10 299 22 2 625 2 924 3.3 – Fondi premiali da MIUR per progetti di ricerca Di particolare importanza sono i Fondi Premiali assegnati annualmente dal MIUR su progetti di ricerca selezionati per merito. Il MIUR, infatti, attraverso risorse accantonate sul Fondo Ordinario, promuove e sostiene l’incremento qualitativo dell’attività scientifica nell’ambito di una politica orientata a migliorare l’efficacia e l’efficienza nell’utilizzo delle risorse. Nel 2014 il MIUR ha finanziato, per un valore totale di k€ 4 339,111, la prosecuzione (II anno) dei seguenti progetti: Progetto n. 1: LIFT – Link ottico nazionale per il tempo e la frequenza (k€ 666) Progetto n. 2: Metrologia dei parametri ambientali (k€ 430) Progetto n. 5: Oltre i limiti classici di misura (k€ 954) e i seguenti nuovi progetti: Progetto n. 6: Implementazione del nuovo Sistema Internazionale (SI) delle Unità di Misura (k€ 1 397) Progetto n. 7: Metrologia a supporto di tecniche terapeutiche e diagnostiche basate sull’impiego di campi elettromagnetici e di ultrasuoni (k€ 543) Progetto n. 8: Ring Laser Gyroscope per la metrologia angolare e come dimostratore del principio di auto taratura per la misura dell’effetto Lense-Thirring (k€ 349) 14/147 Si riporta nel seguito un breve riassunto delle attività progettuali: P1 - Il progetto “LIFT” (acronimo di Link Italiano di Tempo e Frequenza) si propone di realizzare un’infrastruttura per la disseminazione, mediante fibra ottica, di segnali di riferimento di tempo e frequenza di altissima accuratezza, derivati direttamente dai campioni primari nazionali. Questa infrastruttura ambisce anche a collegare l’Italia con altri paesi europei come la Francia e la Germania, al fine di creare una rete continentale dedicata alla metrologia di frequenza. L’ infrastruttura è rivolta a laboratori di ricerca e realtà industriali ad altissimo contenuto scientifico e tecnologico. Attualmente sono state realizzate la tratte che collegano Torino a Modane (FR), e quella che collega Torino a Bologna (radiotelescopi IRA-INAF) e a Firenze (LENS). E’ in fase di realizzazione la tratta che partendo da Firenze collegherà Roma, Napoli e Matera. P2 - Il progetto “Metrologia dei parametri ambientali” è stato strutturato in cinque work packages: Metrologia della pressione, temperatura, umidità e velocità dell’aria nell’atmosfera, affidabilità di dati meteorologici per i modelli delle dinamiche oceaniche, metrologia per la chimica atmosferica, metrologia per la misura di previsionali in ambito agricolo, LIDAR. Principali risultati del progetto sono stati la realizzazione di strumentazione specifica per la garanzia della riferibilità e la caratterizzazione di strumenti e metodi di misura in questi ambiti della metrologia ambientale. P5 - Scopo del progetto premiale “Oltre i limiti classici di misura” è il superamento dei limiti classici della misura sfruttando le proprietà degli stati quantistici del campo elettromagnetico con particolare riguardo all'interferometria (misura del Numero di Avogadro e interferometria con luce quantistica) ed all'imaging (misure sotto lo shot noise, imaging di oggetti in rumore preponderante). In questa prima parte del progetto si sono da un lato raggiunti importanti risultati dimostrando le applicazioni delle correlazioni quantistiche all'interferometeria e alla quantum illumination e dall'altro lato si e' resa disponibile una nuova misura assoluta del parametro reticolare del Si28 che consentirà di aggiornare la determinazione del numero di ^-8 Avogadro con incertezza relativa di 2x10 e di contribuire cosi' alla ridefinizione del kg. P6 - Il progetto premiale P6 riguarda le ricerche strettamente connesse con lo sviluppo del nuovo sistema internazionale delle unità di misura (SI). Nel SI esistono problemi originati dal divario tra le definizioni delle unità e i concetti della fisica moderna, così come fra le realizzazioni delle unità e gli sviluppi della tecnologia, che permettono di realizzare le unità sulla base delle costanti fisiche fondamentali. Nel 2011, la XXIV conferenza generale dei pesi e delle misure decise che le unità SI saranno ridefinite in termini della velocità della luce, della carica dell'elettrone e delle costanti di Planck, di Avogadro e di Boltzmann. Per quanto riguarda il kelvin nel primo anno di attività del progetto è stata completata la realizzazione di un forno per misure di T-T90 fino a 1000 K con metodi di termometria acustica primaria. Si sono inoltre conclusi gli studi sull'influenza del forno nelle transizioni di fase del punto fisso Co-C e si è provveduto ad una revisione della curva dell'amplificatore di temperatura con estensione del campo di misura a 640 °C - 1000°C. Infine, in campo criogenico si sono ottenuti alcuni risultati preliminari con il punto triplo dello xenon. L'attività verso la realizzazione pratica delle unità elettriche riferite alla carica dell'elettrone e alla costante di Planck è proseguita con: lo sviluppo di dispositivi a singolo elettrone ibridi tramite focused ion beam milling e la realizzazione di un sistema di caratterizzazione elettrica in criomagnete; la modellizzazione elettrica di quantum Hall array resistance standards per valori di resistenza decadici; lo sviluppo di detector di piccole correnti alternate basato su superconducting quantum interference device; la realizzazione di ponti di impedenza digitali finalizzati al confronto di impedenze di tipo diverso, per il trasferimento della resistenza di Hall al campione nazionale di capacità. Infine, per quanto riguarda la ridefinizione del kilogrammo e la determinazione della costante di Avogadro, l’esperimento di interferometria X/ottica ha con successo ridotto l’incertezza di misura a livelli utili alla ridefinizione e la tecnica di attivazione neutronica ha raggiunto le accuratezze necessarie nella misura della frazione molare di Si30 contribuendo ad aumentare la conoscenza della purezza chimica del silicio monoisotopico. P7: Il progetto “Metrologia a supporto di tecniche terapeutiche e diagnostiche basate sull’impiego di campi elettromagnetici e di ultrasuoni” ha avuto come obiettivo primario lo sviluppo di attività metrologiche a supporto delle tecniche terapeutiche e diagnostiche basate sull’impiego di campi elettromagnetici e di ultrasuoni. Sul tema dell’imaging a risonanza magnetica, l’attenzione si è focalizzata sulla valutazione dell’interazione campo-paziente, con particolare riferimento alla deposizione di energia e al conseguente incremento di temperatura nei tessuti umani durante una seduta di diagnostica MRI. Si sono sviluppati modelli previsionali originali che sono stati validati attraverso misure su phantom di laboratorio e confronti con modelli in letteratura. Si è inoltre avviato lo studio dell’esposizione in presenza di protesi metalliche, usando modelli anatomici adattati, al fine di valutare l’estendibilità delle sedute di diagnostica MRI a questa categoria di pazienti; i primi risultati e i confronti con misure all’interno di un tomografo a 3 T hanno 15/147 permesso di quantificare gli incrementi di temperatura localizzati in prossimità delle protesi. Infine, si è completato lo studio dei fenomeni indotti per effetto del movimento in gradienti di campo statico, mettendo in rilievo le situazioni critiche dipendentemente dalla tipologia del tomografo in uso. Sul tema delle tecniche biomedicali basate su ultrasuoni, gli studi sono stati rivolti alla caratterizzazione degli effetti termici e meccanici di fasci ultrasonori impiegati in applicazioni terapeutiche. L’attenzione è stata rivolta alla caratterizzazione metrologica di phantom realizzati mediante simulatori tissutali, al fine di riprodurre le proprietà meccaniche e termiche dei tessuti umani per gli impieghi con campi ultrasonori. Mediante l’impiego di tali phantom, si è inoltre quantificato l’incremento di temperatura e si sono valutati i fenomeni di cavitazione a seguito dell’irradiazione mediante fascio ultrasonoro. I risultati, sebbene ottenuti con sperimentazione in vitro, permettono di fornire informazioni utili per le modalità di trattamento in vivo. Inoltre, per quanto riguarda la tematica relativa alle nanoparticelle magnetiche, la ricerca è stata rivolta allo sviluppo di tecniche di nanofabbricazione, basate sul self-assembling, per la realizzazione di nanodischi magnetici Ni80Fe20. Queste nanostrutture sono alternative alle più diffuse nanoparticelle magnetiche prodotte per sintesi chimica, avendo proprietà magnetiche tali da ridurre gli effetti di aggregazione e forma tale da favorire i fenomeni di trasporto in vivo. Le proprietà magnetiche sono state studiate mediante il rilievo dei cicli di isteresi statica, valutandone la variabilità durante il processo di produzione, e attraverso immagini MFM che hanno permesso di approfondire i fenomeni di magnetizzazione a seguito dell’applicazione di campi esterni. Infine, attraverso l’impiego di modelli numerici, sono state studiate le prestazioni di sensori per il rilievo di nanoparticelle magnetiche da impiegare in applicazioni biomedicali. L’attenzione è stata rivolta alla modellizzazione di sensori Hall in grafene e a sensori magnetoresistivi basati sul controllo delle pareti di dominio. Per entrambe le tipologie di sensori i modelli hanno permesso di valutare la sensibilità e di ottimizzarne la risposta; il comportamento è stato successivamente verificato sperimentalmente. P8: I giroscopi laser (RLG) sono strumenti di alto contenuto tecnologico che permettono di misurare rotazioni con risoluzioni uniche. Finora sono state realizzate due tipologie di RLG: di grandi dimensioni (superiore a 1 m di lato) allo scopo di misurare la rotazione della Terra e di piccole dimensioni (10 cm di lato, molto meno sensibili) per navigazione inerziale (navi, aerei ecc.). Scopo del progetto “Ring Laser Gyroscope per la metrologia angolare e come dimostratore del principio di auto taratura per la misura dell’effetto LenseThirring” (in collaborazione con INFN-Pisa) è di realizzare un RLG di medie dimensioni, trasportabile e in grado di ruotare, al duplice scopo di sperimentare una nuova tecnica di autocalibrazione e di essere utilizzato come campione angolare di altissimo livello (incertezza < 50 nrad). Il prototipo è in avanzata fase di progetto (disegni esecutivi pronti e materiale già acquistato) e si basa su una tavola pneumatica motorizzata di elevatissima precisione su cui sarà fissato un tavolo in honeycomb in fibra di carbonio che a sua volta sosterrà il RLG. Quest’ultimo sarà realizzato con camere in alluminio e avrà un lato effettivo di 50 cm. Sempre grazie alle risorse accantonate sul FOE, nel 2014 l’INRIM ha ricevuto dal MIUR (tramite Decreto Ministeriale del giugno 2014) la somma di k€ 3 612 destinata al finanziamento dei futuri Progetti Premiali. 16/147 3.4 - Infrastrutture di ricerca European Metrology Research Programme (EMRP) European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR) INRIM coordina la partecipazione italiana a due programmi di ricerca gestiti da EURAMET (20092017, European Metrology Research Programme – EMRP, 2014-2024 European Metrology Programme for Innovarion and Research – EMPIR), co-finanziati attraverso l’art.185 del trattato europeo. Il valore di EMRP è 400 M€: 200 M€ da risorse nazionali e 200 M€ dall’unione europea; il valore della partecipazione italiana a EMRP, 14 M€, è 7.0%. Il valore di EMPIR è 600 M€: 300 M€ da risorse nazionali e 300 M€ dall’unione europea; il 30% del cofinanziamento comunitario, 90 M€, finanzierà la partecipazione di industrie, università e istituti di ricerca europei ed extra-europei. Il valore della partecipazione italiana a EMPIR, 24 M€, è 7.6%. Gli obiettivi del programma EMPIR sono: i) sviluppare conoscenze e soluzioni appropriate e integrate atte promuovere l’innovazione e la competitività; ii) sviluppare tecnologie di misura indirizzate alle sfide poste dai problemi energetici, della salute e dell’ambiente; iii) creare un sistema di ricerca integrato con adeguata massa critica e impegni a livello nazionale, europeo e internazionale; iv) realizzare infrastrutture metrologiche europee ove appropriato. EMPIR è articolato in bandi annuali raggruppati in sei moduli: excellence science: ricerche di metrologia fondamentale e applicata; industrial leadership: attività indirizzate dall’industria e progetti di trasferimento tecnologico ritagliati sulle necessità industriali e che prefigurano un rapida applicazione; grand challenges (energy, health, environment): ricerche indirizzate alle sfide poste dai problemi energetici, della salute e dell’ambiente; prenormativa: attività di ricerca e sviluppo necessarie alla normazione e alla definizione della legislazione europea; research potential: attività indirizzate allo sviluppo delle risorse umane, in particolare nelle regioni della convergenza; impact: attività indirizzate a sviluppare l’impatto di specifici risultati ottenuti nei progetti di ricerca congiunti. Le tabelle 4 e 5 riportano il valore dei progetti ultimati e in corso. EMRP e EMPIR promuovono l'utilizzo comune, coordinato e sinergico dei laboratori nazionali; valorizzano e amplificano i finanziamenti nazionali attraverso sinergie, complementarità e integrazione. Per quanto riguarda l’impatto scientifico (programmi EMRP/EMPIR e predecessore IMERA-plus), l’Italia e l’INRIM si collocano a primissimi, con percentuali di impatto ben oltre l’impegno inizialmente programmato (Tabelle 6 e 7). Per quanto riguarda l’innovazione e il trasferimento tecnologico, partecipano ai progetti EMRP 209 imprese, di cui 11 italiane (5.3%). 17/147 Tabella 4 – Costo dei progetti di ricerca EMRP e quote nazionali European Metrology Research Programme (2009 – 2017) Research excellence grants 1.60 36.0 frazione Italia 4.4% Costi di gestione 1.40 20.0 7.0% 29.2 5.0% 82.6 8.0% 77.4 7.7% 77.4 10.2% EMRP call Italia (M€) programma EMRP (M€) Progetti di ricerca completati Energy (2009-2013) 1.45 Costo totale (2009-2013) 1.45 Environment (2010-2014) 2.45 Industry (2010-2014) 4.15 Costo totale (2010-2014) 6.60 Progetti di ricerca in corso Health (2011-2015) 1.80 SI Broader scope (2011-2015) 2.35 New Technologies (2011-2015) 1.80 Costo totale (2011-2015) 5.95 Industry (2012 – 2016) 2.65 SI broader scope (2012 – 2016) 4.11 Open excellence (2012 – 2016) 1.14 Costo totale (2012 – 2016) 7.80 Energy (2013 – 2017) 1.76 Environment (2013 – 2017) 2.98 Costo totale (2013 – 2017) 4.64 77.4 6.0% Costo totale progetti EMRP 26.44 344.0 7.7% Tabella 5 – Costo dei progetti di ricerca EMPIR e quote nazionali European Metrology Programme for Innovation and Research (2014 – 2024) frazione EMPIR call INRIM e INMRI-ENEA (M€) programma EMRP NMI (M€) Italia Progetti di ricerca in corso Industry (2014-2017) 1.48 17.95 8.2% Tabella 6 – Indicatori della leadership INRIM 4 5 21 M€ (8%) 53/96 (55%) 400 k€ # coordinamenti JRP IMERA (call 2007) # coordinamenti JRP EMRP (calls 2009 – 2012) Costo “eligible” partecipazione EMRP # partecipazioni JRP EMRP (calls 2009 – 2012) Costo medio per partecipazione Tabella 7 – Indicatori della produzione scientifica dei progetti IMERA plus e EMRP (2008-2014) Pubblicazioni totali IMERA plus & EMRP (*) Ente PTB INRIM NPL (*)Web of Science Settembre 2014 438 155 96 82 18/147 Galileo Time Metrology Validation Facility L’infrastruttura sperimentale supportata da ESA, che ha visto dal 2010 lo sviluppo di una Galileo Time Validation Facility in INRIM ed una analoga Geodetic Validation Facility in Germania, rappresenta la base per una rete di laboratori di eccellenza per la ricerca, la formazione e il supporto ai progetti spaziali internazionali, sia sviluppando nuove applicazioni, sia come fucina di sperimentazione e formazione per sviluppo nuove tecnologie spaziali pre-industriali. Nel 2014 si è conclusa la fase di test per l’In Orbit Validation dove INRIM ha sviluppato e operato la Time Validation Facility che ha: 1) validato tutto il timing del sistema Galileo; 2) fornito le correzioni alla scala di tempo di Galileo per mantenerla in accordo con UTC. La facility, che usufruisce di nuovi contratti sia da ESA che in ambito Horizon 2020, contribuisce allo sviluppo del sistema Galileo fornendo le competenze di metrologia del tempo necessarie per la validazione del timing del sistema, ma anche per studio e sperimentazioni di altri sevizi di timing che possano irrobustire e sostenere lo sviluppo e la penetrazione nel mercato dei servizi offerti da sistema Galileo. I finanziamenti ricevuti nel periodo 2010-2014 e già previsti per gli anni futuri sono indicati nella tabella seguente. Tabella 8– Finanziamenti ricevuti nel quinquennio 2010-2014 e già acquisiti per i prossimi anni Anno Fondi NON MIUR (k€) 2010 1254 2011 150 2012 76 2013 940 2014 400 2015 2000 2016 2500 Per quanto riguarda i finanziamenti non-MIUR, l’attuale facility ha avuto finanziamenti sia su richieste dirette di ESA (senza bando di selezione), sia su proposte dei partner rispondendo a bandi ESA e CE/H2020. Per quanto riguarda le risorse umane, annualmente l'Ente dedica all'IR 18 mesi uomo all’anno di personale strutturato, più almeno 48 mesi uomo all’anno di personale non strutturato (PhD, Assegni, Borse, TD). 19/147 MET-ITALIA Network nazionale delle misure In via complementare al programma EMPIR l'INRIM ha costituito il Network nazionale delle misure MET-ITALIA, per promuovere la valorizzazione delle competenze, dei laboratori e delle infrastrutture nazionali nell’ambito della scienza delle misure, creando sinergie, complementarità e integrazione. L’attività nel 2014 ha riguardato le applicazioni metrologiche di importanza strategica nazionale, offrendo capacità di misura e riferibilità al sistema produttivo nazionale, a supporto della competitività delle imprese e delle tecnologie manifatturiere e a garanzia del controllo di qualità di prodotti e servizi. MET-ITALIA ha rafforzato le attività, con particolare riguardo alle Regioni della convergenza, nei seguenti ambiti: Sistema Internazionale delle Misure: riguarda le ricerche correlate alle realizzazioni e alla disseminazione delle unità SI (chilogrammo, kelvin, volt, ampere, ohm, henry, farad) sulla base delle costanti fondamentali della fisica. Nanometrologia: per lo sviluppo di metodi e riferimenti di misura per la caratterizzazione di nanodispositivi, basati sulla manipolazione della carica e dello spin elettronico, sul conteggio di elettroni e di quanti di flusso magnetico, e sull’interazione tra spin elettronico e magnetizzazione. Energia: per il miglioramento dell’efficienza dell’intera filiera energetica – dalla produzione al consumo considerando l’efficienza nella conversione elettromeccanica dell’energia, la riferibilità delle misure della qualità della potenza elettrica fornita (power quality), la misura dell’energia termica, anche ai fini di una corretta contabilizzazione. Salute:con losviluppo e applicazione di modelli avanzati e di tecniche sperimentali per la dosimetria elettromagnetica, la validazione di metodologie diagnostiche e terapeutiche a ultrasuoni; lo sviluppo della metrologia delle bioscienze. Ambiente: con le misure di parametri fisici atmosferici e concentrazioni di inquinanti in aria e in matrici biologiche, spaziando dalla riferibilità delle misurazioni e robustezza dei dati all’innovazione tecnicoscientifica per nuova strumentazione. Per esigenze funzionali della rete, si prevede la creazione di almeno un’unità operativa distaccata. Link ottico nazionale: per la disseminazione di segnali di riferimento di frequenza e tempo ad alta accuratezza, mediante la trasmissione di una portante ottica in fibra verso i poli scientifici nazionali. La realizzazione si inserisce nel più generale contesto di una rete europea per i confronti tra orologi ottici su scala continentale. In sintesi, MET-ITALIA: ha l'obiettivo di incrementare, attraverso specializzazione e sinergie, la partecipazione del Sistema Italia ai programmi di ricerca comunitari in sintonia con i capisaldi di Horizon 2020; ha l’impatto economico e sociale derivante dalle ricadute sul tessuto industriale, grazie allo sviluppo di nuove e più efficienti tecnologie per la catena di riferibilità alla base delle transazioni internazionali, e all’incremento di occupazione specialistica nel settore; prevede risorse complessive nel triennio di circa 3,3 milioni di euro l'anno dei quali 1,5 milioni provenienti da Bandi Regionali, Nazionali ed Internazionali e dallo svolgimento di attività commerciale e il restante in co-finanziamento mediante l'apporto di proprio personale di ricerca pari a 25 persone-anno. 20/147 Nanofacility Piemonte L’INRIM è al momento l’unico Istituto Nazionale di Metrologia in Europa, insieme al PTB, a possedere un suo centro di micro e nanofabbricazione. L’INRIM può vantare una pluriennale esperienza nel campo della litografia ottica e nella nanolitografia a fascio elettronico, e grazie al contributo richiesto alla compagnia di San Paolo nel 2009, nuove risorse di nanolitografia sono andate a completare quelle preesistenti di litografia ottica (camera pulita in classe 100, risoluzione fino al micrometro) di crescita e deposizione di film sottili e di attacco chimico liquido e gassoso già operative presso il Laboratorio QR dal 1995. Dal gennaio 2010 Nanofacility Piemonte (www.nanofacility.it) è attiva e aperta ai ricercatori di enti pubblici, accademici e del mondo industriale, offre servizi avanzati per la nanofabbricazione sulla base di collaborazioni scientifiche e tecnologiche. Dallo stesso anno è attivo un servizio di prenotazione per l’accesso alle strutture. Negli ultimi anni, parallelamente ai progressi ottenuti nel campo della litografia a fascio elettronico e ionico, si sono affiancate importanti competenze nella nanolitografia su larga area mediante self-assembly di nanosfere e di copolimeri a blocchi, in collaborazione con Università del Piemonte Orientale e CNR IMM, Laboratori MDM Agrate. Il recente impegno del personale e delle risorse di micro e nanofabbricazione di Nanofacility e dei Laboratori QR nei progetti EMRP ha ottenuto un notevole impatto a livello europeo e ne è immediatamente conseguita una domanda da parte dei principali NMIs europei nella fabbricazione di dispositivi, modelli e campioni di riferimento alla nanoscala. Al momento i progetti EMRP ed EMPIR attivi sono 5, per un totale di oltre un milione di euro di finanziamento. 21/147 4 – Stato di attuazione delle attività relative al 2014 I risultati conseguiti nel corso dell’anno sono riportati in dettaglio nella seconda parte di questo Consuntivo. Lo stato di avanzamento delle attività programmate nelle Divisioni è nel suo complesso in linea con le previsioni dei Piani Triennali di riferimento. Si riportano di seguito i principali risultati conseguiti nel 2014 relativamente alle attività di ricerca e sviluppo, alla disseminazione dei campioni delle unità e all’attuazione del ruolo NMI. Attività e risultati di maggior rilievo conseguiti nel 2014 in ricerca e sviluppo e nel ruolo NMI Tra i risultati di maggior rilievo conseguiti nel corso dell’anno e in fase di pubblicazione, sono da segnalare: Excellent science Implementazione del nuovo sistema SI E' stato realizzato un sistema glove box per il comparatore di massa Mettler M_one, il quale permette il trasferimento di campioni di massa, custoditi in gas inerte, all'interno della camera di pesata mantenuta in vuoto, senza l'esposizione in aria, evitando così la possibile contaminazione superficiale dei campioni. Nel 2014 LIFT, il link italiano per il Tempo e la Frequenza, ha iniziato la sua fase operativa, connettendo l’INRIM con il polo scientifico di Sesto Fiorentino, il centro radioastronomico di Medicina (Bologna) e il punto di incrocio italo-francese nel tunnel del Frejus (dove si trova un laboratorio nazionale francese). E’ stata raggiunta la piena caratterizzazione metrologica, e sono state dimostrate nuove tecniche per migliorare lo stato dell’arte. I laser ultra-stabili sviluppati all’INRIM all’interno di un esperimento che riguarda l’orologio ottico all’Itterbio, hanno permesso di investigare direttamente per la prima volta nuovi effetti di dinamica di scambio di Spin in atomi ultrafreddi. La fontana al Cesio criogenica dell’INRIM ha permesso di misurare direttamente l’effetto della radiazione di corpo nero sugli atomi di Cesio mediante confronto tra campioni criogenici e operanti a temperatura ambiente. I risultati raggiunti sono stati presentati nella seguente pubblicazione: High-Accuracy Measurement of the Blackbody Radiation Frequency Shift of the Ground-State Hyperfine Transition in Cs-133, S. R. Jefferts, T. P. Heavner, T. E. Parker, J. H. Shirley, E. A. Donley, N. Ashby, F. Levi, D. Calonico, G. A. Costanzo. Physical Review Letters, Vol. 112, art. 050801 (2014). E’ stata determinata la costante di Boltzmann con metodo acustico con incertezza significativamente ridotta rispetto alle precedenti determinazioni. La pubblicazione del risultato è previsto nel 2015. Sulllo stesso argomento è stato pubblicato il seguente review paper, selezionato come highlight di Metrologia del 2014: Acoustic gas thermometry, M.R. Moldover, R.M. Gavioso, J.B. Mehl, L. Pitre, M. de Podesta, J.T. Zhang. Metrologia, Vol. 51, pp. R1-R19 (2014). Metrologia quantistica Relativamente allo sviluppo di nuove tecniche per nanofabbricazione di dispositivi e materiali superconduttori, si riporta il contributo a un lavoro che impiega raggi X duri per la definizione diretta di strutture Josephson su cristalli di BISCO: Doping Change in the Bi-2212 Superconductor Directly Induced by a Hard X-ray Nanobeam, Pagliero, L. Mino, E. Borfecchia, M. Truccato, A. Agostino, L. Pascale, E. Enrico, N. De Leo, C. Lamberti, G. MartínezCriado. Nano Letters, Vol. 14, no. 3, pp. 1583-1589 (2014). Sono state effettuate ricerche sulla super-risoluzione in microscopia ottica basata sulle proprietà delle funzioni di correlazione di ordine superiore da emittitori a singolo fotone (centri di colore in diamante). I risultati raggiunti sono stati presentati nella seguente pubblicazione: Beating the Abbe Diffraction Limit in Confocal Microscopy via Nonclassical Photon Statistics, D. Gatto Monticone, K. Katamadze, P. Traina, E. Moreva, J. Forneris, I. Ruo-Berchera, P. Olivero, I.P. Degiovanni, G. Brida, M. Genovese. Physical Review Letters, Vol. 113, art. 143602 (2014). 22/147 Sono state effettuate misure a singolo fotone attraverso la taratura in regime di luce d'intensità mesoscopica di una telecamera ccd. Tale lavoro costituisce elemento fondamentale nel processo volto a garantire riferibilità alle misure a singolo fotone. I risultati raggiunti sono stati presentati nella seguente pubblicazione: Absolute calibration of a charge-coupled device camera with twin beams, A. Meda, I. Ruo-Berchera, I. P. Degiovanni, G. Brida, M. L. Rastello, M. Genovese. Applied Physics Letters, Vol. 105, art. 101113 (2014). Fisica Matematica, Modellistica e ICT a supporto della metrologia Per quanto riguarda lo studio teorico della dinamica di magnetizzazione in presenza di effetti di spin torque, si è dimostrato che, sotto particolari condizioni, l'effetto di spin transfer dà origine ad una dinamica di magnetizzazione di tipo conservativo. Questo risultato modifica la visione generale degli effetti di spin transfer, che sono stati finora sempre considerati effetti intrinsecamente dissipativi. La dinamica conservativa procede secondo traiettorie chiuse di tipo precessionale, e ammette un particolare integrale del moto che si riduce alla usuale energia micromagnetica nel caso in cui la corrente di spin polarizzato viene ridotta a zero. L'esistenza di tale dinamica conservativa è conseguenza diretta delle proprietà di simmetria delle equazioni della dinamica di magnetizzazione sotto inversione di magnetizzazione e tempo. I risultati raggiunti sono stati presentati nella seguente pubblicazione: Conservative effects in spin-transfer-driven magnetization dynamics, G. Bertotti, C. Serpico, I.D. Mayergoyz. Physical Review B, Vol. 90, art. 104430 (2014). All’interno del progetto Novel mathematical and statistical approaches to uncertainty evaluation – JRP NEW04, è stata prodotta la Release 1.2 del “Calibration Curves Computing – CCC software” per la determinazione di curve di taratura ed analisi, in grado di implementare ordinary, weighted and weighted total least squares. Il software è stato utilizzato in svariati esempi di applicazioni metrologiche. Ne è prevista la versione eseguibile entro il 2015. Industrial leadership Ricerca per l’industria Nel gennaio 2014 il satellite GAIA di ESA, equipaggiato con motori di posizionamento sviluppati presso INRIM in collaborazione con Thales Alenia Space (ora Selex), ha iniziato la propria attività. I parametri operativi del sistema di posizionamento risultano eccellenti; la missione si sta sviluppando come previsto. Il progetto EMRP M-Clock, coordinato dall’INRIM, punta alla realizzazione di nuovi orologi atomici compatti ad elevata prestazione rivolti all’industria. Nel 2014 sono state raggiunte le seguenti tappe fondamentali: è stata realizzata, insieme all’Università di Neuchâtel, il sistema laser compatto per il nuovo orologio POP, di dimensioni ridotte a 1 dm3, come richiesto dalle applicazioni industriali; INRIM and UFC hanno realizzato la catena di sintesi per il nuovo orologio a basso rumore di fase, con un contributo di instabilità di 214 in un 1 s, vicino al limite del rumore shot prodotto dagli atomi. è stato progettato il nuovo sistema fisico basato su una cavità di tipo magnetron. E’ stato sviluppato un sensore innovativo a fibra ottica per la misura in situ della temperatura superficiale che si sviluppa all’interfaccia tra sonda e superficie durante le prove tribologiche di materiali ceramici avanzati. Il risultato è stato ottenuto nell’ambito del progetto IND11 MADES conclusosi nel 2014. Per tale sensore è in corso il deposito di un brevetto per invenzione. Nell’ambito del progetto EMRP IND01 HiTeMS è stata effettuata la caratterizzazione metrologica di un sistema di misura multispettrale per applicazioni ad alta temperatura operante nell’ UV-VIS e NIR fino a 950 nm. E’ stato individuato un approccio di misura originale per un’investigazione di laboratorio della tecnica di termometria multispettrale ad alta temperatura. I risultati sono oggetto un lavoro in pubblicazione sulla rivista Measurement. Tecnologie abilitanti Nell’ambito dei Progetti EMRP “New Technologies” (NEW01 TReND) e “SI broader scope” (SIB61 CRYSTAL) si stanno sviluppando modelli e materiali nanostrutturati di riferimento basati sul self-assembly 23/147 per la microscopia a sonda e l’analisi di superficie. Si tratta di un lavoro di ricerca internazionale (NPL, PTB, CMI, IMEC e CEA-LETI) i cui risultati sono stati presentati nella seguente pubblicazione: Ordering Dynamics in Symmetric PS-b-PMMA Diblock Copolymer Thin Films During Rapid Thermal Processing, M. Perego, F. Ferrarese Lupi, M. Ceresoli, T. J. Giammaria, G. Seguini, E. Enrico, L. Boarino, D. Antonioli, V. Gianotti, K. Sparnacci, M. Laus. Journal of Material Chemistry C, Vol. 2, no. 32, pp. 6655-6664, (2014). Il progetto EMRP SurfChem si è concluso e gli obiettivi previsti sono stati tutti raggiunti. Il progetto ha permesso di ottenere un ulteriore contratto con Thales Alenia Space per la determinazione della contaminazione sull’hardware spaziale. Tra i risultati di rilievo vi è la disponibilità in INRIM di un apparato di misura TERS (tip-enhanced Raman spectroscopy) per analisi chimiche ad alta risoluzione spaziale. Sistema di navigazione europeo Nel 2014 la Galileo Time Validation Facilityha concluso la fase sperimentale denominata “In orbit Validation”. La capacità del sistema Galileo di offrire la posizione dell’utente e la disseminazione di tempo è stata realizzata con successo e la TVF all’INRIM ha il ruolo di validare il comportamento di tutti gli orologi così come di valutare la capacità di un utente di raggiungere il riferimento UTC entro 30 ns. Il supporto del gruppo di lavoro dell’INRIM nella validazione del sistema di tempo Galileo è stato ancora richiesto dall’ESA nell’ambito del contratto FOC (Final Operational capability). Societal challenges Ambiente Nell'ambito del progetto EMRP-ENV04 MetEOC è stato sviluppato un dispositivo chiamato Phytos. Si tratta di un goniometro che consente di effettuare la misura delle proprietà spettro-direzionali della luce riflessa dalle foglie. La BRF (Bi-directional Reflectance Factor) viene contemporaneamente misurata per 80 angoli di diffusione diversi nella regione spettrale 400-1000 nm in pochi minuti. Lo strumento è portabile e consente di effettuare le misure in campo appena la foglia viene staccata dall'albero, evitando quindi i problemi legati al degrado a cui va incontro la foglia in seguito al distacco ed a una misura successiva in laboratorio. Phytos: A portable goniometer for in situ spectro-directional measurements of leaves, L. Lolli, M. Pisani, M. Rajteri, J.L. Widlowski, A. Bialek, C. Greenwell, N. Fox. Metrologia, Vol. 51, pp. S309–S313 (2014). E’ terminato MeteoMet1 (ENV07) e con continuità è iniziato MeteoMet2 (Metrology for Essential climate Variables), anch’esso coordinato dall’INRIM. In tale ambito è stata ultimata la costruzione della nuova camera in grado di generare le condizioni di temperatura, pressione, umidità e velocità del vento. Il sistema, unico nel panorama metrologico europeo, è in grado di generare indipendentemente condizioni caratteristiche dell’atmosfera terrestre, dal livello del mare a 10.000 m di altitudine (da -40 °C a 50 °C e da 101 ka a 50 kPa) con velocità del vento fino a 30 m/s. Nel progetto ENV01 MACPoll sono identificati microsensori come strumenti di misura emergenti per le misurazioni dettate dalla direttiva UE sulla qualità dell'aria. E’ stata valutata la linearità di risposta di microsensori a base di grafene prodotti in INRIM a NO2 nell’intervallo di frazione molare da 100 nmol/mol a 10 µmol/mol, e valutati gli effetti di gas interferenti presenti in atmosfera, quali H2O, CO2, NH3. E’ stata studiata l’ottimizzazione dei processi di annealing per la ripetibilità di risposta dei sensori e il miglioramento della sensibilità e della selettività dei sensori ottenibile mediante funzionalizzazione del grafene con polietilendiammina. Salute Sviluppo di modelli previsionali per la dosimetria elettromagnetica di grandezze indotte nel corpo umano e quindi non direttamente misurabili, supportati da apparati e procedure di misura concepiti ad hoc per fornirne la validazione sperimentale. Applicazione specifica dei suddetti strumenti nell’ambito di tecniche medicali diagnostiche e/o terapeutiche, quali tomografia a risonanza magnetica MRI (anche in presenza di apparati metallici impiantati nel corpo) e stimolazione transcranica, nonché a sistemi radiativi per la homeland security (body-scanner) operanti alle frequenze millimetriche e sub-millimetriche (progetti EMRP HLT06 e NEW07, Premiale P7). I risultati raggiunti sono stati presentati nella seguente pubblicazione: 24/147 Numerical safety study of currents induced in the patient during rotations in the static field produced by a hybrid MRI-LINAC system, B. Trakic, L. Liu, H. Sanchez Lopez, L. Zilberti, F. Liu, S. Crozier. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 61, no. 3, pp. 784-793 (2014). Si è completato lo studio di fattibilità per l’utilizzo della spettrometria EPR (Electron Paramagnetic Resonance) nella dosimetria Fricke. In particolare si è valutata la linearità della risposta segnale-dose nell’intervallo tra 20 e 400 Gy. Il contributo all’incertezza dovuto alla misura del segnale dosimetrico è valutato di 12 Gy. E’ in corso la pubblicazione di un articolo su rivista internazionale. E’ stata sviluppata una nuova piattaforma di nanovettori per il trasporto di ossigeno sia in formulazione liquida sia gel. Le nanobolle - attivate per mezzo di ultrasuoni - possono divenire strumenti terapeutici per patologie di diversa eziologia che condividono l’ipossia, quali ad esempio, ferite croniche associate al diabete, infezioni anaerobiche, cancro. Il lavoro in collaborazione con l’Università di Torino è stato pubblicato sulla rivista RSC Advances: Ultrasound-activated decafluoropentane-cored and chitosan-shelled nanodroplets for oxygen delivery to hypoxic cutaneous tissues, C. Magnetto, M. Prato, A. Khadjavi, G. Giribaldi, I. Fenoglio, J. Jose, G. Rossana Gulino, F. Cavallo, E. Quaglino, E. Benintende, G. Varetto, A. Troia, R. Cavalli, C. Guiot. RSC Advances, no. 4, art. 38433 (2014). Analisi degli alimenti. Sviluppo di nuovi sensori SERS nanostrutturati per l’individuazione di composti tossici presenti in tracce in matrici alimentari, Messa a punto di un metodo spettroscopico ad alta sensibilità per la determinazione, mediante l’utilizzo di nanoparticelle, di melammina introdotta fraudolentemente in matrici alimentari liquide. Applicazione dell’INAA (Analisi per Attivazione Neutronica) a studi sulla composizione elementare di alimenti per: caratterizzazione, individuazione di elementi potenzialmente tossici, provenienza geografica, individuazione di frodi. Energia Nell’ambito dei progetti sulla metrologia per il gas naturale liquefatto (ENG 03 LNG e ENG60), è stato realizzato e caratterizzato un criostato adiabatico progettato ad-hoc per misure fino a 110 K, per misure di densità e velocità del suono di gas naturale liquefatto. Il metodo acustico e l’apparato sperimentale sono stati anche impiegati per uno studio sulle proprietà di biocarburanti e pubblicati nella rivista Fuel: Experimental speed-of-sound measurements of pure fatty acids methyl ester, mineral diesel and blends in a wide range of temperature and for pressures up to 300 MPa, P.A. Giuliano Albo, S. Lago. Fuel, Vol. 115, pp. 740-748 (2014). National Metrology Institute (NMI) role Implementazione delle unità SI E' stato realizzato un apparato di misura per la caratterizzazione metrologica di array Josephson come campioni di tensione elettrica in regime ac ed arbitrariamente variabile, raffreddati con tecnica He-free. Il sistema, che può operare sia con campioni impulsati che programmabili, è stato impiegato per lo studio di campioni SNIS con tecnologia INRIM e NiSi di tipo impulsato realizzati dal PTB. I risultati raggiunti sono stati presentati nella seguente pubblicazione: Cryocooler operation of SNIS Josephson arrays for AC Voltage standards, A. Sosso, N. De Leo, M. Fretto, E. Monticone, L. Roncaglione, R. Rocci, V. Lacquaniti. Journal of Physics: Conference Series, Vol. 507, art. no. 042040 (2014). Come leader del workpackage "Digital bridges" INRIM ha sviluppato due diversi tipi di ponti in grado di fare confronti di impedenza sull’intero piano complesso. Entrambi i tipi hanno una accuratezza di almeno 1ppm e saranno usati per confronti di campioni di impedenza con istituti nazionali. Inoltre INRIM ha realizzato un sistema di due ponti digitali per la Corea (KRISS), di rapporto e in quadratura, per la realizzazione del Farad a partire dall’effetto Hall quantistico, ottenendo per condensatori da 1 nF -8 un’accuratezza di 7x10 . I risultati raggiunti sono stati presentati nella seguente comunicazione a congresso: A three-arm curret comparator bridge for two terminal-pair impedance comparisons over the complex plane, L. Callegaro, V. D'Elia, M. Ortolano, F. Pourdanesh. Proceedings of the Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM 2014), 24-29 August 2014 (Oral presentation). 25/147 Implementazione del kelvin. Grazie al progetto Neon (un consorzio internazionale guidato dall'INRIM), conclusosi nel 2014, è stata inserita nella Mise-en-pratique del kelvin l'equazione di correzione per l'effetto isotopico nella realizzazione del punto triplo del neon. Il lavoro conclusivo con la stima d'incertezza dell'equazione è stato inviato a Metrologia e pubblicato a inizio 2015. Campioni per l’umidità nei materiali. Nell’ambito del progetto SIB64 METefnet, l’INRIM ha messo a punto metodi chimici e chimico-fisici (Karl Fisher coulometrico – cKF, e Evolved Water Vapour analysis - EWV) selettivi per la determinazione del contenuto di acqua nei materiali. E’ stato condotto il primo confronto internazionale di misura su matrici reali (biomasse) e i metodi sono stati messi a confronto con la tecnica gravimetrica basata sul Loss-on-Drying. Campione primario di pressione sonora. I risultati del confronto CCAUV.A-K5 sulla taratura da 2Hz a 10 kHz (fase da 20 Hz a 10 kHz) di microfoni campione da 1” sono stati pubblicati e INRIM ha confermato le sue CMC con valori di equivalenza molto buoni. INRIM insieme a NPL è il laboratorio di collegamento per il confronto collegato EURAMET-AUV-A-K5. Disseminazione delle unità SI La fontana criogenica al Cesio ITCsF2, campione nazionale primario di frequenza, ha fornito al BIPM i dati per generare l’unità del tempo atomico internazionale con un’accuratezza di 1.7-16. I risultati raggiunti sono stati presentati nella seguente pubblicazione: Accuracy evaluation of ITCsF2: a nitrogen cooled caesium fountain. F. Levi, D. Calonico, C.E Calosso, A. Godone, S. Micalizio, G.A. Costanzo, Metrologia, Vol. 51, pp. 270-284 (2014). E’ stato completato il lavoro di miglioramento dei generatori primari di umidità, con l’estensione del campo di temperatura di rugiada fino di 95 °C e di brina fino a -80 °C con significativi miglioramenti di stabilità e uniformità rispetto alle precedenti realizzazioni. Ne corso del 2014 sono state proposte (e approvate nel 2015) nuove CMC per l’umidità relativa e la temperatura dell’aria. 5 – Risultati 2014 e confronto con anni precedenti Nelle tabelle successive sono presentati alcuni indicatori di produzione scientifica e tecnologica al 31/12/2014. Altre informazioni sono contenute in “Risultati e Dati 2014”. I prodotti INRIM sono stati suddivisi, come da indicazioni del Comitato di Valutazione riportate nell” “Evaluation of Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica 2013”, nelle tre seguenti categorie: Scientific Work (S) NMI Work (NMI) Knowledge Transfer Work (KT) 26/147 Tabella 9 –Pubblicazioni e comunicazioni nel periodo 2010-2014 Descrizione 2010 Volumi Articoli su riviste ISI (per 2014: IF medio1= 2.2) Altri articoli su riviste e capitoli di libro Articoli su atti di congresso Rapporti tecnici (incl. relazioni per contratti) Comunicazioni (seminari, riunioni, conferenze) internazionali Comunicazioni (seminari, riunioni, conferenze) nazionali Totali 2011 2012 2013 2014 S NMI KT 1 101 28 69 92 139 30 103 116 3 124 27 89 109 2 101 19 105 183 1 180 17 114 110 145 11 71 70 33 6 31 31 1 2 12 9 198 152 213 293 241 168 67 6 22 511 59 599 38 603 91 794 56 719 38 503 10 178 8 38 1IF medio 2013: 2.7; IF medio 2012: 2.0; IF medio 2011: 2.0; IF medio 2010: 2.1. La successiva Tab. 10 riporta i dettagli di ripartizione delle pubblicazioni 2014. Tabella 10 – Distribuzione delle pubblicazioni 2014 Descrizione E S NMI 97 7 7 2 Rapporti tecnici Comunicazioni internazionali 20 10 76 14 14 7 Comunicazioni nazionali 15 Volumi Articoli su riviste ISI con IF Altri articoli e capitoli di libro Articoli su atti di congresso Totali 225 44 KT 3 1 4 M S NMI 13 1 11 1 13 15 28 5 12 19 2 72 O KT 1 2 S NMI 17 1 5 3 1 5 25 28 42 9 4 2 1 5 14 49 17 127 T KT S NMI 18 2 10 3 3 6 1 13 17 22 3 1 2 7 21 12 79 SGQ KT S 145 11 NMI 33 6 KT 1 2 - 1 2 71 70 168 31 31 67 12 9 6 1 8 38 10 8 5 11 503 178 38 3 1 37 53 NMI TOT 27/147 Nelle tabelle seguenti sono invece riportati i principali prodotti di trasferimento delle conoscenze, suddivisi tra prodotti specifici e attività formative. Tabella 11 - Knowledge transfer - altri prodotti di valorizzazione applicativa Descrizione 2010 2011 2012 2013 Contratti di ricerca attivi nell’anno di cui nuovi Brevetti9 depositati in Italia o all’estero Estensioni di brevetto all’estero Certificati di taratura Rapporti di prova Altri certificati e rapporti CMC pubblicate sul KCDB del BIPM Laboratori accreditati10 Procedure di taratura Procedure di prova Documenti e procedure del Sistema Qualità Confronti chiave e internazionali On site peer review visits (di NMI stranieri) Progetti di strumenti, apparati o impianti Manufatti e realizzazioni di rilievo 2014 S 44 6 1 - NMI 47 6 2 1 712 62 21 402 170 235 5 KT 17 9 2 89 30 3 1 1 438 99 84 494 164 231 18 99 33 2 1 628 70 80 498 159 239 18 98 38 4 1 597 76 27 509 164 226 14 114 38 1 1 1 458 62 25 409 164 221 14 13 106 87 44 103 37 49 92 71 84 10 4 1 2 2 6 16 37 56 15 7 7 20 5 17 34 26 9 3 Tabella 12 - Knowledge transfer - formazione Descrizione Dottorati (triennali) attivati nell’anno Tesi concluse nell’anno (dottorato) Tesi concluse nell’anno (II livello) Tesi concluse nell’anno (I livello) Ricercatori stranieri presso INRIM (mesi-persona) Ricercatori INRIM all’estero (mesi-persona) Seminari INRIM di esperti interni Seminari INRIM di esperti esterni Corsi di formazione per esterni ed interni Organizzazione congressi, convegni e riunioni tecniche Altre iniziative (eventi, comunicazione) 2010 2011 2012 2013 2014 10 10 15 16 37,5 8,5 11 29 14 9 6 12 20 31 35,25 10 41 24 5 14 8 40 20 7 7 24 16 9 12 11 29 29 13 10 23 14 KT 16 8 11 10 25 13 4 26 12 33 25 31 21 29 23 10 18 26 92 I relativi dati analitici - con il dettaglio sui prodotti realizzati dalle Divisioni - sono riportati a parte nel fascicolo “Risultati e dati 2014”. 9 Sono censiti sia i brevetti depositati da INRIM sia quelli di “inventori” dell’INRIM, ma depositati da altri organismi, in genere partner industriali. Sul basso numero di brevetti depositati, valgono le considerazioni già espresse sulla tendenza dei ricercatori a dare maggiore importanza alla pubblicazione che non al brevetto e sulle difficoltà/costi della gestione delle procedure brevettuali. Si continuerà a incoraggiare questa attività, operando per una sua maggiore valutazione rispetto ad altri “prodotti”. 10 . Laboratori accreditati dal Dipartimento ACCREDIA-DT con il supporto tecnico del’INRIM. 28/147 Nel 2014 sono stati redatti i seguenti documenti INRIM di carattere generale: Piano Triennale 2014-2016 (febbraio 2014) Esercizio finanziario 2013 – Rendiconto generale (aprile 2014) Relazione consuntiva 2013 (giugno 2014) Risultati e dati 2013 (giugno 2014) Annual Report 2013 (settembre 2014) Esercizio finanziario 2015– Bilancio di previsione (dicembre 2014) E’ stato preparato invece dal Comitato di Valutazione il seguente documento: Comitato di valutazione: Evaluation of INRIM 2013 (settembre 2014) 6 – Metodi di indirizzo, gestione e valutazione delle attività Il Decreto Legislativo del 21 gennaio 2004, che istituisce l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, prevede la costituzione di un apposito Comitato di valutazione11 (CdV) che ha il compito di valutare periodicamente i risultati dell’attività di ricerca dell’ente. Ogni anno il CdV si incontra con il management dell’istituto per visitare i laboratori, discutere il rapporto precedente e i progressi conseguiti, ed infine per preparare il nuovo rapporto sulle attività dell’INRIM. Molte indicazioni del CdV sono state tenute in conto nel processo di preparazione del PT 2014-2016. A partire dal 2006, il CdV ha prodotto i seguenti rapporti sulle attività svolte dall’Istituto (disponibili sul sito INRIM in: L’Istituto, Valutazioni Annuali): Tabella 13- Evaluation reports of INRIM Year Date of issue On site visits 2006 9 July 2008 27-28 March 2008 2007 6 May 2009 01-03 July 2008 2008 12 Feb 2010 11-13 November 2009 2009 Dec. 2010 13-14 May 2010 2010 27 Febr. 2012 6-7 Dec. 2011 2011 20 Dec. 2012 10-11 Sept. 2012 2012 10 Sept. 2013 25-26 June 2013 2013 7 Sept. 2014 4-5 September 2014 11 Il Comitato, nominato il 4 giugno 2007, è composto da: Kim Carneiro (Presidente), Enrico Canuto, Giuseppina Rinaudo, Alberto Dal Poz, Settimio Mobilio, Marco dell’Isola. 29/147 7 – Risorse finanziarie Il contributo ordinario dello Stato era stato inizialmente previsto in € 18.430.791 sulla scorta della lettera del MIUR del 17 luglio 2013, prot. n. 17676. In data 27 novembre 2014, con lettera prot. n. 28018, il MIUR comunicava l’assegnazione per il 2014, complessivamente pari a 19.921.156 euro di cui: 18.616.847 euro costituiscono l’assegnazione ordinariamente spettante, e 1.304.309 euro costituiscono il contributo straordinario per la partecipazione dell’Istituto, a nome dell’Italia, al Programma Comunitario EMRP (European Metrology Research Programme) ivi incluso il versamento del contributo italiano al “common pot” per l’adesione all’associazione europea EURAMET ev. I principali dati riassuntivi (bilancio di competenza/accrual), estratti da “Esercizio finanziario 2014 Rendiconto generale”, sono riepilogati nelle tabelle seguenti. Tabella 14 – Entrate (al netto delle partite di giro) per gli esercizi 2012 - 2014 (k€) Descrizione Avanzo di amministrazione anno precedente Contributo MIUR (cat I cap-1) 2012 6.798,21 19.032,97 2013 9.406,36 18.430,79 2014 7.464,95 18.616,85 Regione Piemonte (cap. 3): progetti di ricerca e contributi 1.010,21 359,09 213,06 Contratti con la Commissione della Unione Europea (capp. 7 e 10) 2.438,41 6.014,81 2.137,61 Contratti di ricerca diversi (capp.2, 11 e 18) 4.993,45 4.127,06 9.792,12 33,85 62,00 80,86 Proventi da consulenze, tarature, prove e altre prestazioni di servizio (cap. 8 e 12), di cui: 2.798,62 2.468,83 2.353,86 - tarature, prove e altre attività svolte dalla Direzione scientifica 1.917,82 2.231,73 1.941,57 - attività di accreditamento di laboratori 880,80 237,10 412,29 Altre entrate (affitti, interessi, ricuperi, varie – cat. VI÷XII) 703,84 743,73 786,51 Totale (incluso avanzo di amministrazione) 37.809,55 41.612,67 41.443,82 Totale (escluso avanzo di amministrazione) 31.011,34 32.206,31 Contratti con enti pubblici e trasferimenti (dal capp. 6, 9 e 31) 33.978,87 30/147 Tabella 15 - Spese (al netto delle partite di giro) per gli esercizi 2012 - 2014 (k€) Descrizione 2012 2013 2014 14.122,60 13.716,43 13.521,72 891,42 1.173,11 1.350,92 Oneri per collaboratori esterni (cap. 19) 138,61 102,37 122,55 Missioni del personale TI e TD (cap. 9) 365,14 414,27 503,38 Funzionamento ricerca (Direzione scientifica: cap. 17, 18, 22, 23, 24, 42 e 45) 2.453,57 5.990,16 3.945,05 Funzionamento indiretto* 6.091,99 6.286,34 5.794,27 3.693,78 6.310,30 4.213,96 963,96 850,98 534,99 9.088,47 6.768,71 11.456,98 37.809,55 41.612,67 41.443,82 Oneri per il personale TI e TD (cat. II e XV), escluse missioni Oneri per borse e assegni di ricerca (cap. 43 e 44) Investimento ricerca (Direzione scientifica: cap. 59, 60 e 61) Spese d’investimento indirette (Amministrazione e SAL cat. XI÷XIV) Differenza da trasferire all’esercizio successivo(**) Totale Nella seguente tabella, si riportano alcuni indicatori della gestione finanziaria, utili per una sintesi comparativa dei fatti di gestione. Tabella 16 - Indicatori della gestione finanziaria Descrizione a) Spese per la ricerca b) Autofinanziamento (al netto dei progetti premiali) c) Utilizzo dell'autofinanziamento per le spese di ricerca (b-a) d) Spese fisse d1) di cui personale e) Fondo ordinario dello Stato f) Impatto delle spese di personale sul Fondo Ordinario (d1/e) g) Variazione tra l'avanzo di amministrazione a inizio e fine esercizio 2012 7.542,53 2013 13.990,21 2014 10.135,86 11.978,37 9.792,02 7.411,20 4.435,84 21.178,55 14.122,60 19.032,97 - 4.198,19 20.853,75 13.716,43 18.430,79 - 2.724,66 19.850,98 13.521,72 18.616,85 74,2% 74,4% 72,63% 2.290,26 - 2.637,65 4.900,63 31/147 8 – Risorse di personale La tabella 17 (tutti i dati sono espressi in unità di personale - udp) fornisce i dati sul personale dipendente al termine degli anni 2012-2014, con contratto a tempo indeterminato (TI) e a tempo determinato (TD). Tabella 17 - Personale dipendente al termine degli anni 2012-2013-2014 2012 2013 2014 Descrizione Ricercatori e tecnologi Tecnici Amministrativi TI 101 88 25 TD 16 2 0 TI 99 86 25 TD 15 7 0 Totale 214 18 210 22 TI TD La tabella successiva presenta l'evoluzione della dotazione organica e la distribuzione di personale TI a fine anno 2014. Tabella 18 – Personale in servizio al 31/12/2014 Profilo Dirigente I fascia Dirigente II fascia Dirigente di ricerca Primo ricercatore Ricercatore Dirigente tecnologo Primo tecnologo Tecnologo Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Collaboratore tecnico E.R. Operatore tecnico Operatore tecnico Operatore tecnico Funzionario di amministrazione Funzionario di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Collaboratore di amministrazione Operatore di amministrazione Operatore di amministrazione Totale Personale in servizio a tempo indeterminato al 31-12-2014 I II III I II III IV V VI VI VII VIII IV V V Dotazione Organica 1 10 23 52 2 8 7 33 15 19 11 5 5 4 1 10 VI 1 1 VII 3 3 VII VIII 7 217 6 200 Livello - Personale in servizio a tempo determinato al 31-12-2014 - 8 21 50 2 7 5 30 14 19 10 5 5 3 1 10 - 17 4 21 Da ricordare che nel 2012, in attuazione dell'art. 2, comma 1, del DL 95/2012, è stata effettuata la riduzione del 10% della spesa complessiva relativa al numero dei posti di organico del personale tecnico e 32/147 amministrativo. Conseguentemente, la dotazione organica complessiva si è ridotta di 14 unità, passando dai 231 di inizio anno ai 217. Dall'applicazione della suddetta norma non sono risultate posizioni sovrannumerarie, ma si sono di fatto azzerate le possibilità di nuove assunzioni. La tabella successiva presenta anche le altre tipologie di figure che collaborano alle attività INRIM: Assegni di ricerca, Borse di addestramento e Dottorandi. Tabella 19- Personale dipendente (TI e TD) e altre figure in formazione nel 2014 Direzione scientifica Amministrazione Servizi Tecnici Serv. accr. di lab. Totale 2014 TI 149 35 12 4 200 TD 21 0 0 0 21 Assegni 25 0 0 25 Borse 18 0 Dottorandi 20 0 0 18 0 20 33/147 PARTE 2 – Schede di attività 1 – Direzione scientifica In questa sezione viene raccolta tutta la documentazione prodotta dalle Divisioni e dalle strutture di supporto dell’Istituto per la rendicontazione annuale dei principali risultati conseguiti. Per la Direzione Scientifica, queste schede rappresentano il quadro d’insieme dei risultati dell’attività di ricerca. Campi di attività Le Divisioni operano sia nelle aree di misura tradizionali della fisica e dell’ingegneria sia in quelle aree dove l’esigenza di riferibilità alle unità SI (o a procedure di riferimento internazionalmente riconosciute) è emersa più di recente (chimica, biologia, etc…). Nelle aree di più tradizionale competenza (elettromagnetismo, meccanica, acustica, tempo e frequenza, fotometria e radiometria, termometria) le attività principali sono volte alla ricerca sui campioni e sulla determinazione di costanti fondamentali della fisica, a ridurre l’incertezza di misura e ad ampliare i campi di misura in base alle esigenze scientifiche e a quelle della società. Sono proseguite le attività nel campo dei materiali magnetici, superconduttori e nanostrutturati, con particolare riguardo alla realizzazione di dispositivi per la metrologia e la sensoristica, alle proprietà dei materiali magnetici su scala nanometrica e all’elettronica di spin (spintronica). Nel 2014 è entrato in funzione il nuovo campione nazionale di tempo e frequenza IT Cs F2; inoltre, è stato completato il primo tratto di fibra ottica che parte da Torino e arriva a Firenze, passando per Milano e Bologna. Nelle aree della chimica, dell’ambiente e sicurezza, della salute e qualità della vita, nell’area delle nano e biotecnologie e dell’agroalimentare, l’Istituto ha operato per realizzare nuovi riferimenti, dispositivi e metodi di misura. Nella tabella 20 viene presentata la mappatura dei settori metrologici coperti dall’Istituto in parziale riferimento ai settori individuati a livello internazionale (Comitati consultivi del CIPM e Comitati Tecnici EURAMET): Tabella 20 - Mappatura dei settori metrologici INRIM Div Field Sub-field Josephson effect and DC voltage DC & Q. metrology Quantum Hall effect and DC resistance Single electron tunnelling, Low DC current Low frequency AC/DC transfer, AC voltage and current, impedance E Radiofrequencies and RF power, scattering parameters, RF impedance Microwaves AC power and energy Power and energy Electric and magnetic fields (incl. high voltage/high current tests) Magnetic measurements and properties Mass standards Avogadro Constant Density and volume Viscosity Fluid flow Mass&related quant. Force M Pressure (high and low) Gravimetry Hardness Vibration Basic length Length Dimensional metrology Frequency standards Time and Frequency Time scale O Photometry and radiometry Photom&Radiometry Quantum optics Progr. E1 E1 E1, E2 E1 E1 E1 E3 E4 M1 M1 M1, M3 M3 M3 M2 M3 M2 M2 M2 M4 M5 O1 O2 O3 O4 37/147 Temperature Acoustics T Amount of substance Contact temperature measurements Non-contact temperature measurements Thermo-physical properties Humidity and moisture Physical acoustics Acoustic and ultrasound Gas analysis Electrochemistry Inorganic analysis Organic analysis Bioanalysis T1 T1 T2, T3 T1 T3 T4 T5 E1 T5 T5 T5 La copertura ad alto livello di questi settori ha comportato, anche se con intensità diversa, varie attività generali come: Partecipazione alle attività del CIPM e dei suoi Comitati consultivi. Partecipazione ai confronti internazionali e all’attività di analisi delle rispettive capacità di taratura e misura (CMC), nell’ambito del Mutual Recognition Arrangement (MRA) del CIPM. Partecipazione alle attività di EURAMET e all’attuazione del nuovo programma di ricerca denominato European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR), in particolare con la preparazione delle proposte per la call Industry. Partecipazione ai programmi di ricerca internazionali (VII Programma Quadro e avvio del nuovo programma quadro HORIZON 2020), nazionali (PRIN) e regionali (in particolare nell’ambito del programma di sostegno alla ricerca della Regione Piemonte). Mobilità e scambio di ricercatori con Istituti metrologici e centri di ricerca esteri e svolgimento di tesi di dottorato, di tesi di laurea e di stage. La presentazione dei risultati nelle schede di Divisione riportate di seguito si riferisce ai Programmi definiti nel Piano Triennale 2014-2016. In generale, le attività di ricerca hanno conseguito una buona compliance tra risultati attesi e risultati raggiunti. Risultati e distribuzione del personale I dati relativi al personale delle Divisioni e della Segreteria Scientifica sono riportati nella tabella seguente. Tabella 21 - Personale TI (al 31/12/2014) Div Dir R&Tcnl Primi R&Tcnl R&Tcnl Tecnici Ammin. TOT E M O T AGD 5 2 3 - 11 6 2 6 - 19 12 12 12 - 21 16 7 9 1 3 56 36 24 27 4 Tot 2014 Tot 2013 Tot 2012 Tot 2011 10 12 12 12 25 28 29 29 55 56 57 51 54 57 62 59 3 3 3 3 147 156 163 154 Hanno continuato ad operare due unità staccate: di Fluidodinamica del Politecnico di Torino, e di Radiochimica e Spettroscopia presso il Dipartimento di Chimica Generale dell’Università di Pavia. Tali unità afferiscono rispettivamente alla Divisione Meccanica e alla Divisione Termodinamica. 38/147 Per l’attività di disseminazione su base commerciale, la tabella seguente fornisce i dati sui relativi prodotti INRIM dal 2010 al 2014. Tabella 22 - Attività di taratura, misura e prova dal 2010 al 2014 Numero di documenti emessi Divisioni Certificati di Rapporti di prova Altri certificati e taratura rapporti E 720 12 48 M 305 0 15 O 190 22 8 T 223 65 13 Tot. 2010 1.438 99 84 E M O T Tot. 2011 E M O T Tot. 2012 E M O T Tot. 2013 E M O T Tot. 2014 Totale 780 320 220 301 1.621 796 407 242 183 26 0 16 28 46 20 9 5 868 427 267 216 1.628 70 80 1.778 797 361 213 226 22 1 12 41 9 13 4 1 828 375 229 268 1.597 76 27 1.700 655 369 170 264 17 1 6 38 5 11 0 9 677 381 176 311 1.458 62 25 1.545 840 417 205 250 33 4 0 25 5 13 0 3 878 434 205 278 1.712 62 21 1.795 Distribuzione delle risorse umane per tipologia di attività Nelle tabelle in testa a ciascun programma è rappresentata la distribuzione del personale tra Scientific Work, NMI Work (mantenimento, upgrading, confronti internazionali e collaborazione in organismi metrologici internazionali, disseminazione e supporto al SAL), Knowledge Transfer Work e altre attività (gestionali e di supporto a qualità, sicurezza e normazione) specifiche di ogni programma. L’attività classificata come Scientific Work è in gran parte indirizzata alla metrologia come sviluppo di nuovi campioni e di nuovi metodi di misura, e alle attività di ricerca di base in genere; mentre, come NMI Work si è inteso evidenziare il complesso di altre attività tecnico-scientifiche che danno origine a “prodotti” specifici di un istituto nazionale di metrologia. La distinzione tra Scientific Work, NMI Work e Knowledge Transfer Work è stata adottata su indicazione del Comitato di Valutazione, come riportato nel documento “Evaluation of Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica 2013”. 39/147 Complessivamente nelle quattro Divisioni, la distribuzione 2014 delle risorse umane per tipologia di attività è riportata nel seguente grafico; il dettaglio è invece riportato nelle tabelle successive. Risorse umane (TPE) per tipologia di attività 9% 5% Scientific Work 48% NMI Work 38% Knowledge Transfer Work Management and miscellanea Tabella 23a – Divisioni: risorse umane (TPE) per tipologia di attività Knowledge Management Scientific NMI Work Transfer Div and Work Work miscellanea E 57,50 78,30 12,15 3,50 M 19,05 13,05 7,05 3,35 O 34,30 7,35 0,95 4,10 T 27,70 11,15 7,35 4,55 Totale 138,55 109,85 27,50 15,50 % 48% 38% 9% 5% Tabella 23b – Divisioni: risorse umane (TPE) per tipologia di attività Tarature Supporto Trasferimento Ricerca e Div Campioni e prove al SAL Sviluppo conoscenze E 57,50 35,20 40,70 2,40 12,15 M 19,05 7,50 4,55 1 7,05 O 34,30 5,30 1,60 0,45 0,95 T 27,70 6,20 4,10 0,85 7,35 Totale 138,55 60,00 43,80 6,05 27,50 % 48% 20% 15% 3% 9% Totale 151,45 42,50 46,70 50,75 291,40 100% Gestione e altro 3,50 3,35 4,10 4,55 15,50 5% Totale 151,45 42,50 46,70 50,75 291,40 100% 40/147 Direzione scientifica Coordinatore scientifico: Aldo Godone (fino al 31 agosto 2014) Personale impegnato (TPE) Personale Aldo Godone (fino al 31 agosto 2014) Maria Luisa Rastello (dal 1 settembre 2014) Mercede Bergoglio Vito Fernicola Vincenzo Lacquaniti Filippo Levi (dal 1 settembre 2014) Lucia Bailo Michela Borla Claudia Rota Alberto Sacchetti Fabio Saccomandi TPE 0,70 0,30 0,20 0,20 0,30 0,20 1 0,80 0,80 1 0,10 Descrizione dell’attività Cooperazione internazionale Cooperazione internazionale del Coordinatore scientifico (lavori e riunioni): BIPM (direttori NMI) CCTF Cooperazione internazionale dei Responsabili di Divisione (lavori e riunioni): CCEM, CCM, CCPR e CCT EURAMET TC-EM, TC-M, TC-PR, TC-T Management delle divisioni Riunioni istituzionali (CdA, CS e CdV) Relazioni esterne (visitatori e contatti vari) Segreteria della Direzione Scientifica Risultati conseguiti PT 2014-2016; Relazione consuntiva 2013 e Relazione programmatica; Documenti di lavoro della Direzione Scientifica (Raccolta schede PT 2014-2016, Risultati e dati 2013 e avvio documento 2014); Raccolta dati ed elaborazioni statistiche per CdV e organi di governo; Gestione documentazione per associature, incarichi gratuiti di ricerca; Gestione pratiche per attivazione o proroghe/rinnovi assegni di ricerca, borse di studio e tempi determinati; Gestione elenco personale afferente alle Divisioni; Contatti con Ufficio del Personale per preparazione concorsi; Documentazione dottorati di ricerca e Scuola Dottorato di Ricerca del Politecnico di Torino; Verbalizzazione riunioni RdD; Mantenimento archivio della documentazione della Segreteria Scientifica; Svolgimento della funzione di Segretari di Concorsi Pubblici e conservazione documentazione relativa; Gestione dei moduli di acquisto delle quattro Divisioni (sistema GAO) e attività di collegamento tra le stesse e l’Amministrazione; Predisposizione dell’elenco dei contratti industriali, dei progetti regionali, europei, FP7, MIUR e progetti premiali da utilizzare nel database GAO; gestione dei relativi piani di spesa; Collaborazioni alle gare d’appalto relative alle forniture di apparecchiature scientifiche; Preparazione di presentazioni Power Point dell’Istituto, da utilizzarsi per congressi e workshop; 80 anni di metrologia nazionale a Torino: in occasione di questo evento (4-6 dicembre) la Direzione Scientifica si è occupata dell’organizzazione del programma scientifico e ha dato un contributo all’organizzazione delle memorial lectures; sono state anche effettuate ricerche sul materiale storico utile per le presentazioni riguardanti la storia della scienza; infine, a memoria storica, è stata allestita una galleria fotografica degli ex Presidenti e Direttori Scientifici IEN/IMGC/INRIM (reperimento fotografie, contatti per autorizzazioni e acquisto cornici); Organizzazione e partecipazione a incontri di livello istituzionale (ASI, ANVUR, INFN, …). 41/147 Divisione Elettromagnetismo Responsabile: Vincenzo Lacquaniti Risorse umane (TI + TD) al 31/12/2014 Ricercatori e Tecnologi: 39. Tecnici: 21. Altro personale tecnico-scientifico: 4. Ulteriori risorse umane Assegnisti, Borsisti e Dottorandi: 24. Associati e incarichi: 24. Articolazione delle attività La Divisione Elettromagnetismo è articolata dal punto di vista organizzativo nei seguenti 4 programmi: PROGRAMMA E1: Metrologia elettromagnetica (Luca Callegaro) E2: Nanotecnologie e dispositivi quantistici (Luca Boarino) E3: Ingegneria elettromagnetica (Gabriella Crotti) E4: Magnetismo e proprietà elettromagnetiche dei materiali (Massimo Pasquale) Considerazioni complessive sullo stato di avanzamento del piano triennale nella Divisione Di notevole impatto per la Divisione è stato il finanziamento acquisito sul progetto premiale MIUR relativo al tema Health, coordinato da un ricercatore della divisione, nonché, per la parte relativa alla realizzazione dell’Ampere, la quota conseguita in un altro progetto premiale sul tema Implementazione del sistema di misura SI. La produzione scientifica della Divisione è stata nel 2014 numericamente rilevante con circa 90 lavori pubblicati su riviste internazionali. Il cambiamento organizzativo proposto e elaborato dagli organi di governo nella seconda metà dell’anno dovrebbe permettere di mantenere i buoni risultati ottenuti dai vari gruppi afferenti nel 2014 a elettromagnetismo, favorendo in particolare uno sviluppo dell’attività nel campo delle nanotecnologie, su cui la Divisione ha presentato un progetto sui temi della metrologia quantistica, della spintronica e delle nuove tecniche di nano fabbricazione Complessivamente sono censiti nel 2014 104 lavori su riviste ISI. La Divisione ha gestito 24 contratti di ricerca sia in sede europea che nazionale, di cui 6 verso le industrie. Sono stati emessi complessivamente 878 certificati di taratura e prova Nel seguito sono sintetizzati i principali risultati conseguiti considerando le attività svolte nelle tre linee prioritarie individuate in Horizon 2020 e nel quarto pilastro identificato nel ruolo di Istituto Metrologico Primario nazionale, come definite nel Piano Triennale di attività 2014-2016: Excellent science Societal challenges Industrial leadership NMI Role Excellent science Implementazione del sistema SI e Quantum Metrology: Di rilievo è la realizzazione dell’elettronica di pilotaggio di onde sinusoidali quantistiche generate da schiere di giunzioni Josephson in sistema in cryocooler. Sui nanoSQUID basati su giunzioni SNIS realizzati in INRIM sono state eseguite misure di modulazione della corrente critica, di risoluzione del flusso magnetico al variare della temperatura e di densità spettrale del rumore del flusso magnetico ottenendo valori di eccellenza. Fisica Matematica, Modellistica e ICT a supporto della metrologia Si è dimostrato che, sotto particolari condizioni, l'effetto di spin transfer dà origine ad una dinamica di magnetizzazione di tipo conservativo. L'esistenza di tale dinamica conservativa è conseguenza diretta delle 42/147 proprietà di simmetria delle equazioni della dinamica di magnetizzazione sotto inversione di magnetizzazione e tempo. E’ stato effettuato lo studio degli effetti di drogaggio elettrico dovuto a side-gating sulla distribuzione spaziale della densità di carica e sulle proprietà di trasporto di dispositivi Hall in grafene epitassiale. Societal challenges Energia Definizione delle caratteristiche di generazione elettro-magneto-meccaniche di harvesters a forza diretta a base di Terfenol-D e di nastri magnetici amorfi. Si è ottenuto il progetto e la determinazione della configurazione geometrica e delle condizioni di alimentazione ottimali di un sensore magnetoresistivo per applicazioni biomedicali basato su una nanostruttura magnetica caratterizzata da confinamento di pareti di dominio. Ambiente Ottimizzazione di un sistema per il controllo della temperatura di un circuito idraulico per le misure di conducibilità elettrolitica dell’acqua ultra pura. Salute Nell’ambito del progetto premiale finanziato dal MIUR si citano: Stima della correlazione tra il tasso di assorbimento specifico e la sovratemperatura indotta in un corpo umano irradiato da campi elettromagnetici a radiofrequenza. L’analisi di fattibilità del monitoraggio del tasso di assorbimento specifico indotto in corpi umani, tramite l’osservazione delle caratteristiche del campo magnetico di scattering. La Valutazione preventiva del riscaldamento indotto in protesi dell’anca a causa dell’esposizione alle bobine di gradiente presenti in tomografi MRI. Industrial leadership Tecnologie abilitanti Nell’ambito dei Progetti EMRP “New Technologies” (N01 TReND) e “SI broader scope” (SIB61 CRYSTAL)sono in fase di sviluppo modelli e materiali nanostrutturati di riferimento basati sul self-assembly per la microscopia a sonda e l’analisi di superficie. Nel campo della fabbricazione di nanostrutture e dispositivi per la fotonica e la biosensoristica, in collaborazione col gruppo del Prof. E.Descrovi del DISTA del Politecnico di Torinoè stata dimostrata l’’’efficienza di rivelazione di nano strutture ottenute tramite litografie elettroniche e ioniche per il biosensing. Realizzazione di dot nanometrici magnetici mediante patterning con copolimeri a blocchi. Realizzazione di nanodischi magnetici free-standing e loro caratterizzazione magnetica statica. Sviluppo di una innovativa procedura sperimentale per la realizzazione di immagini magneto-ottiche in condizioni sperimentali particolari (potenzialmente applicabile per l'imaging in regime criogenico) basata sulla tecnica ottica "ghostimaging". Service to industry and society Ruolo NMI Realizzazione del sistema basato su ponti digitali di impedenza per il KRISS per la realizzazione del fard dal QHE: il sistema semplice e automatizzato consente incertezze di misura di 7 10 -8 per condensatori da 1 nF. Definizione di tecniche di compensazione in tempo reale della risposta dinamica di trasduttori di tensione, basate sull’utilizzo di specifici filtri digitali. Messa a punto di un set-up per la taratura di trasduttori di tensione e corrente non convenzionali per impianti in media tensione. Definizione di tecniche di analisi statistica per la valutazione delle prestazioni di laboratori partecipanti a interconfronti di campi elettromagnetici irradiati. Misure del confronto EURAMET.EM-S35 High-current ratios, INRIM laboratorio pilota. Pubblicazione del confronto CCQM-K105 (INRIM lab pilota), CCQM-P142. Draft A del confronto D 1.3.6 di EMRP-ENV05. Laboratorio pilota nel International Comparison: “Relationship of Epstein to Single Sheet Tester(SST) measurement results”, Project IEC/TR TC 68-7, Joint Working Group IEC 68/WG1- ISO/TC17/WG16. 43/147 Calibration and testing Si è preparato un documento per l’accreditamento come fornitore qualificato (in accordo con la norma ISO 17043) per confronti nazionali interlaboratorio, nel campo delle grandezze elettromagnetiche. Messa a punto di un set-up per la taratura di trasduttori di tensione e corrente non convenzionali per impianti in media tensione Trasferimento tecnologico alle industrie Contratti con industrie Terna, DKC e altre essendo INRIM referente nazionale per la validazione di quadri e sistemi per generazione trasmissione alte tensioni e forti correnti. Campioni nazionali (DM 591/1993) E1 E1 E1 E1 E1 E1 E1 E1 E1 E3 E4 E4 Campione di tensione elettrica Campione di resistenza elettrica Campione di capacità elettrica Campione di induttanza Campione di intensità di corrente in regime alternato sinusoidale Campione di tensione elettrica in regime alternato sinusoidale Campione di potenza elettrica a frequenza industriale Campione di potenza elettrica in alta frequenza Campione di trasmissione e riflessione in alta frequenza (parametri S) Campione di intensità di campo elettrico Campione di flusso di induzione magnetica Campione di induzione magnetica Altri campioni E1 E1 Campione quantistico a effetto Josephson Campione quantistico a effetto Hall E1 E1 E1 E1 E1 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E3 E4 E4 Campione di rapporto di tensioni e scala di tensione Campioni per la scala di resistenza in regime continuo Campioni di resistenza in regime alternato sinusoidale Campione di conducibilità elettrolitica Campioni di rapporto di tensione in regime alternato sinusoidale Sistema di generazione di campi magnetici campione (sino a 100 kHz) Sistema di generazione di campi elettromagnetici campione a radiofrequenza e a microonda Sistemi campione per misure EMC di emissione condotta e irradiata Sistemi campione per misure EMC di immunità condotta e irradiata (onda continua) Sistemi campione per misure EMC di immunità condotta (fenomeni impulsivi) Sistema di generazione e misura di correnti transitorie campione fino a 170 kA Campione di rapporto di alta tensione continua fino a 100 kV Campione di rapporto di alta tensione alternata fino a 100 kV Sistema campione per la misura di tensioni impulsive Sistema campione per la misura di trasformatori di tensione fino a 100 kV Sistema campione per la misura di trasformatori di corrente Sistema campione per strumenti di misura di scariche parziali Campione di flusso di induzione magnetica Campione di induzione magnetica 44/147 Programma E1 - Metrologia elettromagnetica Responsabile: Luca Callegaro Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Luciano Brunetti Luca Callegaro Pier Paolo Capra Cristina Cassiago Francesca Durbiano Flavio Galliana Luca Oberto Umberto Pogliano Marco Sellone Andrea Sosso Roberto Cerri Vincenzo D'Elia Fulvio Francone Enrico Gasparotto Marco Lanzillotti Giuseppe La Paglia (nov 2014-) Luca Roncaglione Danilo Serazio Paolo Terzi Totale NMI work 0,80 0,50 0,30 0,40 0,40 0,30 0,70 0,80 0,80 0,70 0,15 0,35 0,70 0,20 0,20 0,20 0,20 0,40 0,40 0,20 0,30 0,20 0,20 0,20 0,25 0,25 0,20 0,30 0,20 0,20 0,30 0,20 7,80 0,20 0,40 0,20 4,50 0,70 0,30 Knowledge Transfer work 0,10 0,40 0,20 0,20 0,10 0,35 0,40 0,10 0,50 0,80 0,20 0,50 0,10 0,60 4,55 Management Totale and miscellanea 1 0,20 1 0,90 0,20 1 1 0,70 1 1 1 1 0,05 0,80 1 1 1 1 0,20 0,10 1 0,80 1 0,55 17,40 Personale non strutturato TD Bruno Trinchera Borse Faranak Pourdanesh (aug-ott 2014) Alessandro Cultrera (jun 2014-) Paolo Durandetto (apr 2014-) Assegni Elena Orrù (mar 2014-) Dottorati Faranak Pourdanesh (nov 2014-) Nosherwan Shoaib Associati Massimo Ortolano Maria Pia Bussa Incarichi Gian Carlo Bosco Franco Cabiati Totale pers. non strutturato Totale 1 0,30 0,60 0,60 0,30 0,60 0,60 0,80 0,80 0,30 1 0,30 1 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 5,10 12,90 0,70 0,30 4,80 0,70 5,25 0,55 0,90 0,20 6,10 23,50 45/147 Descrizione del programma Excellent science Il programma partecipa al progetto premiale P4-2011 “Nanotecnologie per la metrologia elettromagnetica”, workpackage “Realizzazione di sistemi ed elettronica di misura”; e al progetto premiale P6-2012, "Implementazione del nuovo Sistema Internazionale (SI) delle Unità di Misura", Workpackage "Collegamento delle unità elettriche ad h ed e". Realizzazione del campione di tensione quantistico in regime variabile. Trasferimento di forme d’onda perfettamente quantizzate in misure pratiche di tensioni con campionamento (array programmabili di giunzioni Josephson) (EMRP SIB 59 "Q-wave"; MIUR Premiale 2011-P4, MIUR Premiale 2012-P6). Il programma è attivo nel progetto EMRP 2012 SIB 53“Automated impedance metrology extending the quantum toolbox for electricity”, e dirige il Workpackage 2 "Digital bridges". Sono stati realizzati ponti digitali a due porte per il confronto di impedenze di modulo e fase arbitraria, in corso di validazione tramite confronto interlaboratorio con campioni appositamente realizzati. Il sistema per la caratterizzazione di dispositivi a singolo elettrone per temperature sino a 1.6 K e campi magnetici sino a 14 T è operativo, con riferibilità della misura della corrente elettrica nel campo 10 fA - 1 nA verso il campione di capacità e il campione di tensione continua. E' stato sviluppato un metodo di design innovativo per array di dispositivi QHE, che ottimizza il numero di elementi da impiegare. Il design di un array da 10 kohm che impiega solamente 12 dispositivi è stato realizzato dal NIM; è in progetto una collaborazione per la misura di precisione di questi dispositivi. Il sistema di caratterizzazione dei dispositivi QHE in regime alternato in bassa frequenza è operativo e in grado di misurare i dispositivi INRIM che verranno realizzati. Industrial leadership Modellizzazione del microcalorimetro in banda millimetrica per individuazione punti critici. THz Time Domain Spectrometer e valutazione incertezza nel THz gap (EMRP THz). Misure a microonda su campioni biologici in collaborazione con Univ. Tor Vergata. Realizzazione di un prototipo di campione di tensione continua di elevata accuratezza con valori selezionabili da 10 V a 100 V. Prosecuzione della caratterizzazione del setup termoregolato dei due campioni da 1Ω e 10 kΩ. Prova di messa in punto di un calibratore multifunzione, valutazione preliminare dell’effetto del trasporto per eventuale utilizzo anche come campione per confronti interlaboratorio. Societal challenges EMRP ENG52 Smart Grids: analisi dei principali metodi per la ricostruzione dei parametri dei fasori per l’implementazione di Phasor Measurement Units utilizzabili per reti di distribuzione dell’energia elettrica dove sono necessarie caratteristiche dinamiche e di accuratezza della fase migliori rispetto ai sistemi di trasmissione; effettuazione di test di algoritmi per determinarne la rispondenza alle caratteristiche richieste. Costruzione della riferibilità per le misure di potenza elettrica, di energia e di qualità della potenza in condizioni non sinusoidali e lo sviluppo di sistemi di taratura per trasduttori e sistemi con uscita analogica e digitale. Costruzione della riferibilità in fase dei divisori di tensione finalizzata alla taratura del calibratore per Phasor Measurement Units in costruzione presso il METAS. Completamento della nuova piattaforma digitale riconfigurabile volta alle misure di potenza elettrica, di energia e di qualità della potenza in condizioni sinusoidali e non sinusoidali basato su digitalizzatori ad alta precisione e frequenza di campionamento, con validazione verso il campione nazionale di potenza. Realizzazione nuova scala di corrente fino a 5 A, impiegando derivatori di corrente e trasferitori termici a film sottile, propedeutica alla costruzione della riferibilità per le misure di potenza elettrica. Acquisizione di derivatori per estensione a sistemi polifasi. Realizzazione di un prototipo di divisore resistivo coassiale compensato a banda larga e messa a punto di un metodo sperimentale per la calibrazione del rapporto e della fase. Realizzazione di circuito di controllo per sensore di gas al grafene in collaborazione con Divisione M. Ruolo di Istituto Metrologico Nazionale (NMI) Comparatore criogenico digitale basato su SQUID di ultima generazione: sono stati simulati, progettati e realizzati diversi generatori di corrente continua a basso rumore controllabili via librerie Labview. E' stato realizzato un trasformatore di corrente ferromagnetico criogenico, con rivelatore a SQUID, e caratterizzato in termini di rumore di corrente e ampiezza di banda, come studio di fattibilità di un comparatore criogenico ferromagnetico per correnti in regime variabile. 46/147 Il progetto EMPIR ACQ-PRO "Towards the propagation of AC Quantum Voltage Standards" per la diffusione in Europa dei campioni quantistici in corrente alternata è risultato selezionato e verrà finanziato nel 2015. lNRIM coordinerà il WorkPackage 3 "Basis for future cooperation and future work plan". Progettazione e realizzazione di un apparato a cryocooler di tipo pulse-tube per misure a basso rumore di campioni basati su dispositivi quantistici criogenici in apparati helium-free. Partecipazione al progetto EMRP ENV05 “Ocean Metrology”, workpackage 1 “Traceability of Practical Salinity to density standards“. Inoltre ha partecipato al progetto EURAMET 1123 – INRIM Peer review al laboratorio E-CP008 “Misure elettrochimiche". Ottimizzazione di un sistema per il controllo della temperatura di un circuito idraulico per le misure di conducibilità elettrolitica dell’acqua ultra pura. INRIM e TUBITAK hanno definito un "Software Plan" per la taratura Agilent/HP 3458A Sampling Voltmeters per l'impiego da parte di TUBITAK come wattmetri per l'eperimento della bilancia del watt. E' stato completato il programma per il confronto di rapporti di tensione con alta purezza spettrale nel dominio delle frequenze ultra-acustiche. Come campione di rapporto è stato impiegato un divisore induttivo e resistivo. E' stato realizzato un apparato di misura per la caratterizzazione metrologica di array Josephson come campioni di tensione elettrica in regime ac ed arbitrariamente variabile, raffreddati con tecnica He-free. Il sistema, che può operare sia con campioni impulsati che programmabili, è stato impiegato per lo studio di campioni SNIS con tecnologia INRIM e NiSi di tipo impulsato realizzati dal PTB. Messa in servizio del nuovo ponte per misure di elevate resistenze in cc nel campo da 100 kΩ a 10 TΩ attualmente in fase di caratterizzazione e confronto con il campione nazionale. Miglioramento delle prestazioni del campione di potenza in linea coassiale fino a 40 GHz. Metodi di valutazione delle incertezze di misura di parametri S fino a 110 GHz. Confronto di misure su parametri S in banda millimetrica fino a 110 GHz INRIM-ASTAR. Fisica Matematica, Modellistica e ICT a supporto della metrologia Un nuovo IV tracker basato su piattaforma digitale riconfigurabile per la caratterizzazione statica e dinamica di dispositivi quantistici ad effetto Josephson è stato realizzato e caratterizzato. Una prima versione del software per la generazione di correnti di bias per il controllo di un array Josephson di tipo programmabile è stata messa a punto e verificata con un apposita rete di simulazione del comportamento elettrico di un array. Partecipazione al confronto EURAMET.EM-S35 come laboratorio pilota; misure sul campione viaggiatore. Pubblicazione del confronto CCQM-K105 (INRIM lab pilota), CCQM-P142, Draft A del confronto D1.3.6. (deliverable del progetto EMRP-ENV05). Revisione procedure PT-ME-05-T-03. Revisione delle procedure tecniche PT-QM.7.0_03, "Taratura conduttivimetri"; PT-QM.7.0_04 "Produzione di materiali di riferimento certificati per la conducibilità elettrolitica"; PT-EM-4.3-01 "Campione di induttanza"; PT-EM-4.3-02 "Taratura di campioni di induttanza". Procedura di lavoro sicuro Divisione E Lab. E-CP008 Attività 02 "Conducibilità elettrolitica". Trasferimento tecnologico alle industrie Si è concluso il contratto TRACEFARAD con il KRISS (Corea) per la fornitura di un sistema di ponti assistiti digitalmente e campioni di impedenza per la realizzazione del farad a partire dall'effetto Hall quantitstico, che è stato installato da personale INRIM al KRISS. Consulenza tecnica all'LNE, Parigi, per progettazione cella elettrolitica. Consulenza per l'accreditamento al centro LAT 186 ChemiFarm con accertamento sperimentale e relazione. Risultati di particolare rilievo La partecipazione ai progetti EMRP e premiali ha prodotto buoni risultati per lo sviluppo di sistemi e tecniche di misura collegate a campioni quantistici. Il ponte digitale allestito per il KRISS è stato installato ed è operativo presso quell’istituto. Misure del confronto EURAMET.EM-S35 High-current ratios, INRIM laboratorio pilota. Pubblicazione del confronto CCQM-K105 (INRIM lab pilota), CCQM-P142. Draft A del confronto D 1.3.6 di EMRP-ENV05. Impatto dei risultati sul contesto esterno Emissione di X certificati di taratura (a ottobre 2013). Auditing di laboratori e implementazione di confronti interlaboratorio per i centri di taratura. 47/147 Collaborazione INRIM-KRISS e contratto TRACEFARAD per la realizzazione dell'unità coreana di capacita con un sistema di ponti digitali INRIM. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Il riepilogo analitico mostra una ragionevole copertura dei risultati attesi. Il punto critico principale, che comprometterà i risultati futuri, è il personale vicino alla quiescenza o al termine del rapporto di lavoro a tempo determinato, che è già insufficiente per il perseguimento dell'attività istituzionale. La realizzazione del campione di Potenza alle frequenze millimetriche e sub-millimetriche è stata posticipata per il mancato avvio dei relativi progetti europei di supporto. Il comparatore di correnti criogenico di correnti per la realizzazione della nuova scala di resistenza è stato acquistato con ritardo per la necessità di una gara internazionale e verrà consegnato nel 2015. 48/147 Programma E2 – Nanotecnologie e dispositivi quantistici Responsabile: Luca Boarino Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Giampiero Amato Luca Boarino Natascia De Leo Emanuele Enrico Vincenzo Lacquaniti Eugenio Monticone Chiara Portesi Roberto Rocci Totale Personale non strutturato TD Matteo Fretto Borse Luca D’Ortenzi Jacopo Frascaroli Assegni Dottorati Diego Chiabrando Angelo Angelini Giulia Aprile Associati Michele Laus Katia Sparnacci Michele Perego Federico Ferrarese Lupi Carmine Granata Paolo Olivero Emiliano Descrovi Ettore Vittone Federico Picollo Angelica Chiodoni Incarichi Totale pers. non strutturato Totale 1 0,70 1 0,80 0,30 1 1 0,80 6,60 NMI work Knowledge Transfer work Management and miscellanea 0,10 0,20 0,10 0,10 0,20 0,20 0,10 0,10 0,30 0,10 0,70 Totale 1 1 1 1 0,70 1 1 1 7,70 1 1 1 0,30 1 0,30 0,20 0,20 0,40 0,20 0,20 0,40 0,30 0,20 0,30 0,50 0,20 0,20 0,30 0,30 0,20 0,20 0,30 0,20 0,30 0,50 0,20 0,20 0,30 0,30 0,20 0,20 5,80 12,40 0,10 0,30 0,70 5,80 13,50 Descrizione del programma Excellent science Metrologia Quantistica Realizzazione e caratterizzazione di nanoSQUID basati su giunzioni Josephson di tipo SNIS per la rilevazione di campi magnetici deboli. Sui nanoSQUID basati su giunzioni SNIS realizzati in INRIMsono state eseguite misure di modulazione della corrente critica, di risoluzione del flusso magnetico al variare della temperaturae di densità spettrale del rumore del flusso magnetico. I parametri sono stati comparati con dei dispositivi Dayem bridge evidenziando che la modulazione della corrente critica dei dispositivi SNIS è pari al 70%, notevolmente superiore al 20%49/147 30% dei Dayem. Nell’ambito dello studio di dispositivi a giunzione Josephson intrinseca in collaborazione con l’Università degli Studi di Torino e l’ESFR (European Synchrotron Radiation Facility) di Grenoble (Francia) ) sono stati ottenuti risultati di rilievosullatecnica di litografia a raggi X.ed è stata dimostrata la dipendenza del livello di drogaggio dall’intensità del fascio all’interno di un cristallo di BSCCO. NanoSQUID basati su superconduttori alta Tc (MgB2) sono stati realizzati con tecniche FIB (in collaborazione con l’NPL utilizzando differenti hard mask) ed EBL che permette di ridurre fortemente il danneggiamento da ioni Ga . (Progetto MetNEMS EMRP). Sono stai realizzati sensori di singolo fotone che grazie a una migliorata configurazione possono presentare contemporaneamente una elevata velocità di risposta, una rimarchevole risoluzione energetica ed una ottima efficienza quantica. E’ stato sviluppato un processo di crescita per film ultrasottili di Mgb2 con ottime caratteristiche elettriche e strutturali su differenti tipi di substrati. In collaborazione con il gruppo di superconduttività del Polito è iniziato un studio su dispositivi ad effetto di campo basati su MgB2 e altri film 2D. Realizzazione di SET a struttura verticale mediante tecnica FIB. E’ allo studio un metodo di rimozione/passivazione della regione danneggiata dal fascio ionico . Si è proceduto a realizzare SET con la tecnica della evaporazione a doppio angolo, la quale ha raggiunto un ottimo livello di ripetibilità. I dispositivi così realizzati devono essere caratterizzati elettricamente. Realizzazione di dispositivi QHE su larga area in grafene. E’ stato realizzato grafenemonolayer su aree di alcuni cm2 composto da grani di dimensioni dell’ordine dei 100 um.Il materiale mostra qualità strutturali (numero di difetti) allo stato dell’arte riportato dalla letteratura. Il trasferimento del grafene dal substrato metallico ad uno dielettrico è in fase di ottimizzazione, al fine di non danneggiarne la struttura. Misure Hall e di effetto di campo indicano ottime proprietà elettriche suggeriscono per future applicazioni del materiale in misure di QHE. Realizzazione di dispositivi per l’emissione e la detection volti al conteggio di singoli fotoni nel range delle microonde. Nell’ambito del progetto EMRP MICROPHOTON sono stati realizzati bolometri ibridi superconduttore-metallo normale mediante tecniche di litografia 3D a fascio ionico ed in parallelo mediante la tecnica dell’evaporazione angolata attraverso maschere di resist sospese formate con il processo di litografia elettronica noto come tecnica Dolan. La caratterizzazione elettrica alla temperatura di 20 mK è stata effettuata in collaborazione con il partner REG presso Lancaster University. E’ inoltre in corso l’ottimizzazione degli step di processo per il trasferimento della tecnologia utilizzata nell’ambito della fabbricazione di giunzioni Josephson, usate come sorgenti di singoli fotoni a microonda, verso substrati di GaAs; procedura necessaria per il successivo accoppiamento con detector basati su quantum dots forniti dal partner NMI NPL. Fisica, matematica e modelli per la metrologia In collaborazione con la Scuola di Fisica di Camerino, nello studio dei sistemi a bassa dimensionalità, sono stati ottenuti nanofili di germanio di ottima qualità sia per MolecularBeamEpitaxyche per Metal AssistedEtching, sono state messe a punto tecniche di nanomanipolazione e fabbricazione di dispositivi basati su singolo nanofilo di Ge. I risultati di tali studi e delle relative caratterizzazioni elettriche sono stati pubblicati su Nanoscale. Industrial leadership Ricerca per l’industria Progetti di ricerca nel campo della microscopia elettronica e nella nanolavorazione mediante FocusedIonBeam, Litografia elettronica, nanofotonica e sensoristica. Nel campo della nanolitografia per directedself-assemblysu larga area mediante copolimeri a blocchi, in collaborazione con CNR-IMM. Laboratori MDM Agrate e Università del Piemonte Orientale, sono stati ottenuti progressi di impatto internazionale sulle dinamiche di segregazione e orientazione delle nanofasi dei copolimeri mediante rapidthermalannealing, riducendo i tempi di processo dalle decine di ore alle decine di secondi, contribuendo a rendere tale tecnologia altamente industrializza. Nell’ambito dei Progetti EMRP “New Technologies” (N01 TReND) e “SI broader scope” (SIB61 CRYSTAL)sono in fase di sviluppo modelli e materiali nanostrutturati di riferimento basati sul self-assembly per la microscopia a sonda e l’analisi di superficie. Mediante evaporazione in UHV o MBE e utilizzando una diagnostica in-situ RHEED (Reflection of High Energy Electrons and Diffraction) è stato possibile depositare film amorfi, policristallini e epitassiali di Ge:Mn, che mostrano per alcune concentrazioni un comportamento magnetico e una temperatura di Curie di circa 250 K. 50/147 Societal challenges Energia Nel campo dello studio di sistemi di fotosintesi clorofilliana a stato solido, è stato pubblicato un lavoro di rassegna sulle tecnologie e nanomateriali funzionali al momento disponibili per lo sviluppo di nuove tipologie di celle per la catalisi della CO2 e la riduzione l’effetto serra. Fabbricazione di nanostrutture e dispositivi per la fotonica, per la quantum computation, per la biosensoristica. Infrastructures Progetto di ristrutturazione dei Laboratori QR, potenziamento di Nanofacility Piemonte e sottomissione della propostaper un centro Europeo di Microscopia elettronica dedicato alla Metrologia e all’analisi composizionale di nanostrutture e nanodispositivi e alla catalisi. Risultati di particolare rilievo Nell’ambito dei Progetti EMRP “New Technologies” (N01 TReND) e “SI broader scope” (SIB61 CRYSTAL)sono in fase di sviluppo modelli e materiali nanostrutturati di riferimento basati sul self-assembly per la microscopia a sonda e l’analisi di superficie. Tale lavoro di ricerca internazionale (NPL, PTB, CMI, IMEC e CEA-LETI) ha condotto alla seguente pubblicazione: F. FerrareseLupiJ. Mater. Chem. C. 01/2014; 2(12):2175-2182. (IF 6.626) Sui nanoSQUID basati su giunzioni SNIS realizzati in INRIMè state eseguite misure di modulazione della corrente critica, di risoluzione del flusso magnetico al variare della temperatura e di densità spettrale del rumore del flusso magnetico R. Russo, SUST, 044028 (2014) Nell’ambito dello studio di dispositivi a giunzione Josephson intrinseca in collaborazione con l’Università degli Studi di Torino (Fisica dello Stato Solido)sono stati ottenuti risultati di rilievo sulla tecnica di litografia a raggi X. Gli esperimenti sono stati condotti presso l’ESFR (European Synchrotron RadiationFacility) di Grenoble (Francia). A. Pagliero,:,Nanoletters, DOI: 10.1021/nl404834u (2014) Nel campo della fabbricazione di nanostrutture e dispositivi per la fotonica e la biosensoristica, in collaborazione col gruppo del Prof. E.Descrovi del DISTA del Politecnico di Torino, è stata dimostrata l’efficienza di rivelazione di nano strutture ottenute tramite litografie elettroniche e ioniche per il biosensing A. Angelini,:. Rep. 06/2014; 4. Impatto dei risultati sul contesto esterno I risultati sono stati ottenuti grazie a un lavoro ormai quadriennale iniziato con la realizzazione della Nanofacility INRiM. Grazie agli investimenti della Compagnia di San Paolo e alla buona gestione della risorsa tecnologica, nell’arco di questi pochi anni la numerosità ed il livello delle pubblicazioni scientifiche e delle collaborazioni internazionali è cresciuto sensibilmente. Anche le aziende richiedono servizi e lavorazioni, e l’inserimento delle nostre attività di ricerca nel contesto EMRP ed EMPIR è stato particolarmente fruttuoso, sia in termini di finanziamenti che di produzione scientifica. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Tutti gli indicatori finanziari e scientifici degli utlimi4 anni sono in crescita, dimostrando che le scelte operate nel 2008-2009 in fase di proposizione e finanziamento dell’iniziativa Nanofacility Piemonte INRiM sono state vincenti. I punti critici oggi riguardano la situazione degli spazi e dei nuovi laboratori. È assolutamente necessario portare a termine i lavori di ristrutturazione dell’edificio QR per ospitare nuove apparecchiature e impianti. 51/147 Programma E3 – Ingegneria elettromagnetica Responsabile: Gabriella Crotti Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Michele Borsero Oriano Bottauscio Gabriella Crotti Domenico Giordano Alessandra Manzin Angelo Sardi Mauro Zucca Andrea Agosto Luciano Bellavia Luca Cinnirella Federico Fissore Valter Giusio Giorgio Varetto Giuseppe Vizio Totale Personale non strutturato TD Patrizio Ansalone Luca Zilberti Borse Assegni Paolo Emilio Roccato Wencui Wang Dottorati Arash Adadian Alessandro Arduino Mohammad Modarres Enrico Simonetto Associati Mario Chiampi Incarichi Totale pers. non strutturato Totale 0,60 0,80 0,50 0,75 0,80 0,05 0,75 0,15 0,05 0,05 0,10 0,05 0,15 0,15 4,95 NMI work 0,20 0,20 0,15 0,10 0,20 0,10 0,10 0,20 0,10 0,20 0,35 1,90 Knowledge Managemen Totale Transfer t and work miscellanea 0,10 0,10 1 0,20 1 0,10 0,20 1 0,05 0,05 1 0,10 0,90 0,25 0,10 0,50 0,10 0,15 1 0,55 0,10 1 0,80 0,05 1 0,60 0,15 0,90 0,60 0,10 1 0,80 0,05 1 0,55 0,10 1 0,25 0,05 0,80 4,75 1,50 13,10 0,70 1 0,70 1 0,05 0,40 0,20 0,65 0,10 1 0,40 0,50 0,15 0,50 0,25 0,50 0,15 0,50 0,25 0,30 0,30 3,85 8,80 0,20 2,10 0,65 5,40 0,10 1,60 4,80 17,90 Descrizione del programma Le attività di ricerca, sviluppate nel corso del 2014 dal programma E3, risultano in linea con i temi indicati in sede di programmazione (PTA 2014-2016), e sono sinteticamente riassunte nel seguito con riferimento agli obiettivi strategici Energy e Health, a cui sono pienamente riconducibili. All’ attività di ricerca, si è affiancata l’attività di carattere istituzionale, di trasferimento tecnologico e servizi per l’industria. Societal challenges Energy Sviluppo di uno strumento numerico finalizzato allo studio del comportamento dinamico di divisori di riferimento in media tensione per il rilievo di forme d’onda distorta di tensione con contenuto spettrale dalla continua sino alle decine di kilohertz. (EMRP ENG52). 52/147 Studio e prime sperimentazioni, in collaborazione con la Seconda Università di Napoli, di tecniche di compensazione in tempo reale della risposta in frequenza di trasduttori di tensione convenzionali e di nuova generazione, per misure di qualità e quantità dell’energia, basate sull’utilizzo di filtri digitali IIR (infinite impulse response filters). Analisi della sensitività e delle capacità di ricostruzione dell’algoritmo e valutazione della propagazione delle incertezze (EMRP ENG52). Sviluppo di sistemi di misura per la caratterizzazione per confronto di trasduttori non convenzionali di forti correntian anche in presenza di bassi segnali di uscita sino alle centinaia di microampere, nella gamma di frequenze da 0 Hz a 4 kHz. Analisi parametrica, modellistica e sperimentale, di dispositivi per l’energy harvesting a base di Terfenol-D e di nastri amorfi. Sviluppo di un set-up per lo studio di harvesters basati su nastri magnetici amorfi. Realizzazione, con riferimento alla costruzione della riferibilità delle misure di fenomeni impulsivi nel settore EMC, di metodi e sistemi per la taratura di generatori di scariche elettrostratiche, surge e fast transient, basati su tecniche innovative nel dominio del tempo. Studio e applicazione di tecniche di analisi dati con riferimento a un confronto di misure irradiate di campo elettromagnetico, nella gamma di frequenza da 200 MHz a 3 GHz. I metodi sviluppati, basati sull’impiego di adeguate statistiche robuste, sono stati impiegati per valutare i risultati ottenuti dai laboratori partecipanti ad un interconfronto coordinato in collaborazione con l’Università di Firenze. Health Sviluppo di modelli previsionali per la dosimetria elettromagnetica di grandezze indotte nel corpo umano e quindi non direttamente misurabili, supportati da apparati e procedure di misura concepiti ad-hoc per fornirne la validazione sperimentale. Applicazione specifica dei suddetti strumenti nell’ambito di tecniche medicali diagnostiche e/o terapeutiche, quali tomografia a risonanza magnetica MRI (anche in presenza di apparati metallici impiantati nel corpo) e stimolazione transcranica, nonché a sistemi radiativi per la homeland security (body-scanner) operanti alle frequenze millimetriche e sub-millimetriche (progetti EMRP HLT06 e NEW07, Premiale P7). Studio modellistico e sperimentale di una schermatura conduttiva per un’apparecchiaura di stimolazione transcranica, in collaborazione con l’ASO Santa Croce e Carle di Cuneo. Sviluppo di un approccio modellistico per la trattazione dei fenomeni di magnetotrasporto in sistemi magnetici nanostrutturati e relativa applicazione allo studio di nano- e micro-sensori magnetoresistivi per applicazioni biomedicali, e.g. rilevamento di nanoparticelle magnetiche (progetti EMRP IND08, EMRP EXL04 e Premiale P7). Realizzazione di un modello di trasporto di carica per lo studio di micro-dispositivi Hall in grafene in presenza di difetti ed eterogeneità delle proprietà morfologiche e valutazione del loro impatto sulla sensitività a campi magnetici generati da microparticelle (progetti EMRP IND08 e Premiale P7). Sviluppo di approcci modellistici a supporto di tecniche sperimentali basate sulla microscopia a forza magnetica (MFM) e a scansione di sonda, finalizzate alla caratterizzazione di materiali nanostrutturati per applicazioni sensoristiche (progetto EMRP IND08). Studio modellistico dei processi di adsorbimento di proteine su substrati funzionalizzati (nanoparticelle d'oro o layer polimerici) per applicazioni diagnostiche e bio-sensoristiche (EMRP HLT04). Risultati di particolare rilievo Stima della correlazione tra il tasso di assorbimento specifico e la sovratemperatura indotta in un corpo umano irradiato da campi elettromagnetici a radiofrequenza. Analisi di fattibilità del monitoraggio del tasso di assorbimento specifico indotto in corpi umani, tramite l’osservazione delle caratteristiche del campo magnetico di scattering. Valutazione preventiva del riscaldamento indotto in protesi dell’anca a causa dell’esposizione alle bobine di gradiente presenti in tomografi MRI. Definizione delle caratteristiche di generazione elettro-magneto-meccaniche di harvesters a forza diretta a base di Terfenol-D e di nastri magnetici amorfi. Design e determinazione della configurazione geometrica e delle condizioni di alimentazione ottimali di un sensore magnetoresistivo per applicazioni biomedicali basato su una nanostruttura magnetica caratterizzata da confinamento di pareti di dominio. Studio degli effetti di drogaggio elettrico dovuto a side-gating sulla distribuzione spaziale della 53/147 densità di carica e sulle proprietà di trasporto di dispositivi Hall in grafene epitassiale. Definizione di tecniche di compensazione in tempo reale della risposta dinamica di trasduttori di tensione, basate sull’utilizzo di specifici filtri digitali. Messa a punto di un set-up per la taratura di trasduttori di tensione e corrente non convenzionali per impianti in media tensione. Definizione di tecniche di analisi statistica per la valutazione delle prestazioni di laboratori partecipanti a interconfronti di campi elettromagnetici irradiati. Impatto dei risultati sul contesto esterno I risultati conseguiti impattano sul contesto esterno in relazione alla salute e alla sicurezza, all’uso razionale dell’energia, al trasferimento di riferibilità e allo sviluppo dell’attività normativa. Tra le ricadute si segnalano in particolare: Il supporto decisionale, in materia di sicurezza dei pazienti e degli operatori, in vista di applicazioni innovative della tomografia MRI (ad esempio l’accesso alla diagnostica per pazienti portatori di protesi metalliche e, in prospettiva, lo svolgimento di operazioni chirurgiche minimamente invasive, guidate in tempo reale da MRI). Il miglioramento della protezione per il personale medico esposto alle emissioni di campo elettromagnetico conseguente alla realizzazione di una schermatura conduttiva per apparecchiature di stimolazione transcranica. La tipologia di schermatura realizzata è attualmente oggetto di domanda brevettuale. La progettazione di sensori magnetici allo stato solido (dispositivi ad effetto Hall e magnetoresistivi), finalizzati al rilevamento di nanoparticelle magnetiche per applicazioni biomedicali (drug delivery, ipertermia magnetica, manipolazione cellulare, MRI), ed alla successiva integrazione in piattaforme microfluidiche "lab on a chip". Lo sviluppo di dispositivi per il risparmio energetico e di nuovi e più “intelligenti” sistemi per la misura e il monitoraggio dell’energia. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici I risultati ottenuti sono in linea con le previsioni. Alcuni tra i risultati indicati in sede di programma triennale, si caratterizzano per un conseguimento sul più lungo periodo e risultano quindi parzialmente raggiunti. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione - Codici di calcolo per la dosimetria elettromagnetica, con caratteristiche ottimizzate per l’applicazione su modelli anatomici ad alta risoluzione, validati tramite misurazioni effettuate su un apparato sperimentale specifico (costituito da sorgenti a radiofrequenza, phantom e sonde di misura). - Completa messa a punto degli strumenti (set-up di sperimentazione, codici di calcolo, risultati di validità generale) per lo studio di sistemi di Energy harvesting a forza diretta. - Codici di calcolo per la progettazione di nano- e micro-sensori magnetoresistivi e ad effetto Hall per il rilevamento di nanoparticelle magnetiche (validati per confronto con risultati sperimentali). - Codici di calcolo per la ricostruzione "virtuale" dell'imaging MFM e a scansione di sonda. - Set-up sperimentali e codici di calcolo validati per la misura e la compensazione degli errori introdotti da trasduttori resistivo-capacitvi operati in catene di misura e monitoraggio dell’energia. - Sistemi di taratura per generatori di fenomeni impulsivi nel settore EMC. Contributo E3 alle attività istituzionali, di formazione e di trasferimento tecnologico della Divisione EM Attività di formazione Corsi di terzo livelllo: Mathematical-Physical Aspects of Electromagnetism (01QUWRV) - Politecnico di Torino. Evaluation Measurement and mitigation of low and medium frequency electromagnetic fields (01LYVKA) - Politecnico di Torino. Hysteresis and micromagnetics: a variational approach (01QDFRQ) - Politecnico di Torino. 54/147 Seminari all’interno del corso “Elettrotecnica” riservato agli allievi di Ing. Elettrica del Politecnico di Torino. Seminario The evolution of Instrument Transformers for medium voltage distribution grids and related calibration systems, Corso di eccellenza ITALO GORINI 2014. Tesi di dottorato (4 in corso), tesi di laurea triennale e magistrale, sui temi di ricerca afferenti a Energy e Health. Attività Servizi conto terzi Attività di misura e consulenza relativa a taratura e prova di dispositivi e di sistemi di misura, Sviluppo di sistemi di misura per alte tensioni e forti correnti per l’attività di testing di apparecchiature elettriche di alta, media e bassa tensione e. Mantenimento delle capacità di taratura riconosciute in ambito MRA, estensione delle CMCs per le grandezze rapporto di forti correnti e alte tensioni, campi elettromagnetici in bassa e in alta frequenza e per le grandezze nel settore EMC (17 nuove CMCs approvate e pubblicate sul “Calibration and Measurement Capabilities” database del BIPM). Eventuali altri risultati/prodotti Descrizione Pubblicazioni su rivista con IF (31), su rivista nazionale (1), pubblicazioni su atti di congressi (8), rapporti tecnici (16), comunicazioni a riunioni e conferenze internazionali e nazionali (27). Partecipazione a confronti internazionali: EURAMET.EM.RF-S27 (Final Report issued in May 2014), EURAMET.EM-S37, EURAMET.EM-S33. Contratti di Ricerca/Consulenza industriale stipulati e attivi nel 2014: 3 Documenti emessi: 290 certificati di taratura e 29 rapporti di prova. 55/147 Programma E4 – Magnetismo e proprietà elettromagnetiche dei materiali Responsabile: Massimo Pasquale Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Carlo Appino Vittorio Basso Cinzia Beatrice Giorgio Bertotti Federica Celegato Marco Coïsson Gianfranco Durin Enzo Ferrara Michaela Küpferling Alessandro Magni Luca Martino Elena Olivetti Massimo Pasquale Luciano Rocchino Paola Tiberto Luca Toso Franco Vinai Totale Personale non strutturato TD Borse S. Zullino C. Curcio Assegni A Caprile E. Ferraro M. Piazzi A Sola Dottorati G. Barrera C. Bennati G. Conta Associati P. Allia M.Baricco F. Fiorillo C. Ragusa C. Serpico Incarichi Totale pers. non strutturato Totale Scientific work 0,90 0,80 1 1 1 1 1 1 1 1 0,80 1 0,90 NMI work 0,10 0,10 Knowledge Transfer work 0,10 0,10 0,40 0,60 0,60 0,40 1,20 1,20 0,90 0,65 13,95 Managemen Totale t and miscellanea 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,10 1 1 0,10 1 1 0,10 1 1 0,35 1 0,65 17 0,50 1 0,50 1 1 0,30 1 0,70 1 0,30 1 0,70 1 1 1 1 1 1 0,30 0,25 0,85 0,25 0,30 0,10 0,30 0,25 0,95 0,25 0,30 1,95 23,40 0,10 1,30 1,20 0,65 2,05 26,55 56/147 Descrizione del programma Excellent science Fisica Matematica, Modellistica e ICT a supporto della metrologia Per quanto riguarda lo studio teorico della dinamica di magnetizzazione in presenza di effetti di spin toque, si è dimostrato che, sotto particolari condizioni, l'effetto di spin transfer dà origine ad una dinamica di magnetizzazione di tipo conservativo. Questo risultato modifica la visione generale degli effetti di spin transfer, che sono stati finora sempre considerati effetti intrinsecamente dissipativi. La dinamica conservativa procede secondo traiettorie chiuse di tipo precessionale, e ammette un particolare integrale del moto che si riduce alla usuale energia micromagnetica nel caso in cui la corrente di spin polarizzato viene ridotta a zero. L'esistenza di tale dinamica conservativa è conseguenza diretta delle proprietà di simmetria delle equazioni della dinamica di magnetizzazione sotto inversione di magnetizzazione e tempo. Industrial leadership Tecnologie abilitanti Studio del comportamento fisico di materiali magnetocalorici: a base LaFeSi, a base Fe2P e a base Mn e della relazione tra origine microscopica del magnetismo ed effetto magnetocalorico ottimale a temperatura ambiente.Nel corso del 2014 è stato utilizzato il nuovo calorimetro per caratterizzare materiali La(Fe-Si)based e FeMn (P-As-Si)-based del progetto DRREAM. Sono stati sviluppati modelli teorici della transizione di fase tra stati ferromagnetici, antiferromagnetici e disordinati. Gli obiettivi scientifici di tale ricerca comprendono: l'individuazione delle diverse origini microscopiche (magnetica, strutturale) della variazione di entropia; la relazione tra l'isteresi strutturale e le proprietà magnetocaloriche e la cinetica della transizione di fase. Preparazione e caratterizzazione di magneti permanenti massivi a base Mn senza terre rare. Nel corso del 2014 è proseguito lo studio del sistema Mn-Bi allo scopo di studiare le trasformazioni di fase ed il comportamento magneto-termico del composto intermetallico ad alta anisotropia MnBi. Grazie alla strumentazione acquisita con il progetto DRREAM si sono confrontate due tecniche di preparazione: la rapida solidificazione del fuso in stampi di rame e la metallurgia delle polveri. I campioni prodotti sono stati oggetto di approfondite caratterizzazioni magnetiche, strutturali e calorimetriche, i cui risultati hanno portato alla pubblicazione di due lavori su rivista ed alla presentazione di numerosi poster a conferenze nazionali ed internazionali.Si è inoltre studiato l'effetto della sostituzione di parte del Mn con piccole percentuali di Ti, riscontrando interessanti effetti sulle proprietà magnetiche dure del materiale, che sono tuttora oggetto di indagine.Sono state preparate e caratterizzate leghe MnBi allo scopo di indagare il comportamento magnetico e strutturale della fase esagonale di tipo NiAs. Lo studio ha evidenziato il ruolo della migrazione atomica nei siti interstiziali alla transizione di fase a 630K. Ulteriori studi sono in corso per comprendere come la fase beta metastabile possa essere stabilizzata con opportune sostituzioni. Sviluppo di una innovativa procedura sperimentale per la realizzazione di immagini magneto-ottiche in condizioni sperimentali particolari (potenzialmente applicabile per l'imaging in regime criogenico) basata sulla tecnica ottica "ghostimaging", che sfrutta le correlazioni tra fasci di luce per ricostruire le immagini di un oggetto: dati due fasci di luce correlati in intensità, costituiti di più modi spaziali, il primo dei quali illumina un oggetto e la cui intensità media a valle di questo è raccolta da un rivelatore privo di risoluzione spaziale (es. fotodiodo), il secondo, non interagente con l'oggetto, illumina un rivelatore con risoluzione spaziale (es. camera CCD), è possibile ricostruire l'immagine dell'oggetto correlando le uscite dei due rivelatori. Nell’ambito del progetto PRIN DyNanoMag è stato sviluppato un dispositivo micrometrico per lo studio di onde di spin magnetostatiche in film sottili magnetici. Questo dispositivo consiste di due guide di onda coplanari per la trasmissone e rilevamento delle onde di spin e un film sottile magnetico nanostrutturato ( per esempio antidot). Sono state eseguite misure elettriche in time and frequency domain e in collaborazione con l’università di Perugia (Giovanni Carlotti) misure di Brillouin light scattering (BLS). In collaborazione con il Politecnico di Torino (Carlo Ragusa) è stato sviluppato un codice numerico per il calcolo delle onde di spin generate con questo tipo di guida di onda. Nell’ambito del progetto JRP EXL04 SpinCal è stata studiata la dinamica di vortici magnetici in MTJ in presenza di difetti. E’ stato sviluppato un modello analitico che descrive l’andamento in frequenza quando viene applicato un campo magnetico in piano. Il confronto con simulazioni micromagnetiche conferma la validità dell’approccio con il modello a singolo parametro (tipo Thiele). In collaborazione con la PTB Braunschweig (Hans.W. Schumacher) sono state fatte misure a basse temperature (1.5K-250K). L’influsso delle fluttuazioni termiche è stato studiato e una stima dell’potenziale di pinning a cause dei difetti e stata ottenuta. Visto che la frequenza di oscillazione cambia fortemente con lo spostamento del vortice un tale dispositivo potrebbe essere utilizzato come rilevatore di piccoli spostamenti a causa di correnti di spin. Nell’ambito del progetto JRP EXL04 SpinCal è stato sviluppato un sistema per misurare l’effetto spin57/147 Seebeck longitudinale basandosi sulla misura del flusso di calore. Questo aiuta a determinare la differenza di temperature sui due lati di un film sottile con più accuratezza. E’ stato altresì coordinato ed eseguito un round robin del effetto spin-Seebeck longitudinale. Hanno partecipato quattro gruppi internazionali: Ohio State University (USA), TohokuUniversity (Japan), Bielefeld University (Germany) and ArgonneUniversity (USA). I risultato molto vari hanno rilevato la difficoltà metrologica della determinazione dell’effetto spinSeebeck. In questo contratto è anche stata studiata la dinamica di vortici magnetici in MTJ in presenza di difetti. Studio sperimentale e teorico del processo di magnetizzazione e delle perdite in lamierini magnetici dolci FeCo e Fe-Si sottili (d < 0.20 mm) ed in materiali dolci compositi (SMC) in regime di eccitazione alternata e rotazionale sino alla frequenza di 10 kHz. Questa ricerca è collegata in parte al progetto PRIN 2009LKCT3 dal titolo “Azionamenti elettrici multifase ad elevata affidabilita' per applicazioni "More Electric Aircraft". Lo studio è stato rivolto alle proprietà di materiali magnetici recentemente sviluppati dall’industria per le applicazioni in macchine elettriche rotanti ad alta velocità. Queste applicazioni implicano frequenze di lavoro di diversi kHz ed importante presenza di armoniche, tipicamente impresse dagli azionamenti elettronici. La maggiore limitazione di impiego risiede quindi nell’eccessiva dissipazione di potenza, che cresce poco meno che quadraticamente con la frequenza. I principali risultati raggiunti si possono così sintetizzare: Sviluppo di due magnetizzatori ottimizzati per misure in campo alternato e rotazionale in larga banda (DC - 10 kHz) in lamierini magnetici Fe-Si e Fe-Co ed in campioni consolidati (Soft MagneticComposites) sino alla saturazione magnetica. Caratterizzazione 1D e 2D di lamierini magnetici Fe-Si e Fe-Co di spessore 0.20 mm e di Soft MagneticComposites sino a f = 10 kHz in un ampio campo di induzioni di picco. Sviluppo di un nuovo modello semplificato della perdita in regime sinusoidale in presenza di effetto pelle nel lamierino magnetico. Misura e primo esempio in letteratura di calcolo della perdita classica in regime di skineffect in lamierini spessi soggetti a flusso rotazionale. Caratterizzazione e studio dei modelli fisici della permeabilità magnetica e delle perdite fino alla frequenza di 1 GHz in ferriti dolci e lamierini amorfi. Le ferriti dolci Mn-Zn e Ni-Zn sono i materiali di elezione per le applicazioni nei dispositivi elettromagnetici sino alle centinaia di MHz. Proprietà superiori, in termini di perdita inferiore e permeabilità più elevata, possono però essere ottenute in lamierini amorfi molto sottili, opportunamente trattati in campo magnetico saturante a temperature attorno a 200 °C – 300 °C. Si è eseguito uno studio sperimentale e teorico in entrambi i tipi di materiale da DC a 1 GHz e se ne sono interpretati in modo completo i meccanismi del processo di magnetizzazione e della perdita e la loro dipendenza dalla frequenza magnetizzante. I principali risultati conseguiti nel corso dell’anno si possono così sintetizzare: a) Sviluppo della teoria della perdita per correnti indotte nelle ferriti Mn-Zn e sua separazione dai meccanismi di perdita per interazione degli spin magnetici con il reticolo atomico tramite accoppiamento fonone-magnone (spin damping). b) Interpretazione della risposta sperimentale di lamierini amorfi sottili (6 m - 20 m) nel campo di frequenze DC – 1 GHz attraverso la soluzione congiunta dell’equazione di diffusione elettromagnetica di Maxwell e l’equazione della dinamica degli spin di Landau-Lifshitz-Gilbert. Il modello mostra che il classico approccio elettromagnetico, che ignora i meccanismi microscopici di spin-precession ed i relativi termini di energia, non è conciliabile con l’andamento di permeabilità e perdita alle alte frequenze. Il nuovo approccio teorico, che richiede un valore insolitamente alto per la costante di damping di Landau-Lifshitz, è corroborato da misure dirette del rilassamento della precessione degli spin attraverso la tecnica PIMM (PulsedInductiveMicrowaveMagnetometry). Realizzazione e validazione di un sistema basato su MFM per la misura di cicli di isteresi locali in nanostrutture magnetiche. Realizzazione e caratterizzazione sperimentale di strutture e nanostrutture magnetiche in forma di film sottili e multilayer sia metallici che ibridi es. array di dot/anti-dot per il magnetotrasporto e la generazione di spinwaves, strutture/array di asteroidi per studi di dinamica di vortici/anti-vortici, nanostrip con magnetizzazione in piano e fuori dal piano. Realizzazione di dot nanometrici magnetici mediante patterning con copolimeri a blocchi. Realizzazione di nanodischi magnetici free-standing e loro caratterizzazione magnetica statica. Studio del processo di magnetizzazione mediante tecniche di imaging (MFM). Analisi delle immagini per la determinazione di cicli di isteresi locali in strutture dot con immagini MFM acquisite al variare del campo magnetico. Studio della nucleazione di vortici e induzione di chiralità in dot magnetici mediante MFM. Misure di magnetotrasporto su film sottili in varie configurazione e al variare della temperatura. Controllo magnetizzazione (i.e. spostamento struttura a vortice e/o inversione chiralità) in singole nanostrutture mediante iniezione di corrente. Nell'ambito del Progetto EMRP-IND08 MetMags, si è proseguito lo studio modellistico di sensori micrometrici 58/147 a effetto Hall basati su materiali semiconduttori e relative eterostrutture e su materiali innovativi, come il grafene. Attraverso la realizzazione di un modello di trasporto di carica, si è analizzata la risposta a campi magnetici fortemente non uniformi generati da sistemi di vario tipo, e.g. nanoparticelle e nanostrutture magnetiche. Nel campo della micro-magnetometria Hall, si è studiata la sensitività di un dispositivo in InAs/GaSb nel rilevamento dei fenomeni di inversione della magnetizzazione caratterizzati da enucleazione di vortice (e.g. processi di "switching" in nanodischi e nanoring in permalloy). Un'altra applicazione ha riguardato l'analisi della sensitività a campi magnetici localizzati di dispositivi micrometrici in grafene epitassiale cresciuto su carburo di silicio, attività svolta in collaborazione con il "Quantum Detection Group" dell’NPL. In particolare, il modello di trasporto di carica ha permesso l'interpretazione delle mappe della tensione trasversale misurate all'NPL con tecniche a scansione di sonda basate sull'utilizzo di una punta magnetica per microscopia MFM. Le simulazioni hanno evidenziato il ruolo perturbativo degli effetti del drogaggio elettrico indotto dagli accoppiamenti capacitivi tra la punta e la superficie del sensore. L’attività del progetto si è conclusa a luglio 2014 con la presentazione dei risultati finali al congresso EMSA, tenutosi a Vienna. E’ proseguita l’attività di preparazione di film Ge:Mn mediante molecularbeamepitaxy, con l’obiettivo di aumentare lo spessore del materiale e di migliorarne la struttura cristallina. Indagini preliminari effettuati col magnetometro SQUID entrato in servizio nel 2014 hanno permesso di individuare caratteristiche microstrutturali dei film prodotti (probabile segregazione di una parte del Mn) che sono servite da feedback per il proseguimento dell’attività di deposizione di nuovi film Ge:Mn. Nell’ambito del progetto Marie Curie “Wall” è proseguita l'attività di modelizzazione ed è stata estesa agli effetti del disordine strutturale sul moto di pareti di dominio considerate l'elemento fondamentale delle nuove memorie. L'effetto delle correnti e dei campi esterni sulla dinamica di magnetizzazione è stato analizzato utilizzando simulazioni basate su calcolo parallelo. Si è giunti così ad una precisa caratterizzazione del tipo di disordine presente nelle nanostrutture e sul tipo di risultati che si possono osservare negli esperimenti. Service to industry and society Sono state revisionate le CMC relative alle misure sui materiali magnetici. Il laboratorio Materiali Magnetici ha partecipato ai seguenti cicli di confronto: 1) International Comparison: ” Relationship of Epstein to Single Sheet Tester(SST) measurement results”, Project IEC/TR TC 68-7, Joint Working Group IEC 68/WG1- ISO/TC17/WG16. Pilot lab: INRIM. 2) International Comparison: “ Measurements of magnetic properties of Fe-based amorphous strip by means of a single sheet tester”. Pilot lab: Doshisha University, Kyoto. 3) International Comparison: “Supplementary comparison of national standard facilities in the field of measuring the polarization and specific total power loss in soft magnetic materials”. Pilotlabs: PTB, UNIIM. Societal challenges Salute Preparazione e caratterizzazione magnetica statica di nanodischi free-standing magnetici come alternativa all’uso di nanoparticelle per applicazioni biomediche (MRI, drug delivery, ipertermia). Risultati di particolare rilievo Si è dimostrato che, sotto particolari condizioni, l'effetto di spin transfer dà origine ad una dinamica di magnetizzazione di tipo conservativo. L'esistenza di tale dinamica conservativa è conseguenza diretta delle proprietà di simmetria delle equazioni della dinamica di magnetizzazione sotto inversione di magnetizzazione e tempo. Realizzazione di dot nanometrici magnetici mediante patterning con copolimeri a blocchi. Realizzazione di nanodischi magnetici free-standing e loro caratterizzazione magnetica statica. Sviluppo di una innovativa procedura sperimentale per la realizzazione di immagini magneto-ottiche in condizioni sperimentali particolari (potenzialmente applicabile per l'imaging in regime criogenico) basata sulla tecnica ottica "ghostimaging". progetto PRIN DyNanoMag è stato sviluppato un dispositivo micrometrico per lo studio di onde di spin magnetostatiche in film sottili magnetic.i Nell’ambito del progetto JRP EXL04 SpinCal è stato sviluppato un sistema per misurare l’effetto spinSeebeck longitudinale basandosi sulla misura del flusso di calore. E’ stato coordinato ed eseguito un round robin del effetto spin-Seebeck longitudinale. Hanno partecipato quattro gruppi: Ohio State University (USA), TohokuUniversity (Japan), Bielefeld University (Germany) and ArgonneUniversity (USA). 59/147 Divisione Meccanica Responsabile: Mercede Bergoglio Risorse umane (TI + TD) al 31/12/2014 Ricercatori e Tecnologi: 22. Tecnici: 16 Ulteriori risorse umane Assegnisti, Borsisti e Dottorandi: 9. Associati e incarichi: 7 Articolazione delle attività PROGRAMMA Progetto M1: Massa (Walter Bich) 1 – Campioni di massa e densità dei solidi 2 – Metodi matematici e statistici per la metrologia 1 – Campioni primari per forza, durezza e metodi primari per M2: Forza e pressione vibrazione e gravimetria (Alessandro Germak) 2 - Metrologia della pressione e microportate di gas M3: Misure in fluidi 1 – Misure della densità e viscosità dei fluidi (Pier Giorgio Spazzini) 2 – Misure e campioni per la fluidodinamica 1 – Interferometria assoluta e per lunghe distanze M4: Realizzazione pratica del metro 2 – Analisi spettrale di immagine con tecniche interferometriche (Massimo Zucco) 3 – Campioni di lunghezza d’onda 1 – Nanometrologia M5: Ingegneria di precisione 2 – Metrologia dimensionale per l’industria (Alessandro Balsamo) 3 – Visione artificiale 4 – Campioni per l’ingegneria di precisione M6: Sistema internazionale e costanti 1 - Definizione atomica del kg 2 - Definizione elettrica del kg fondamentali (Enrico Massa) Nel seguito sono sintetizzati i principali risultati conseguiti considerando le attività svolte nelle tre linee prioritarie individuate in Horizon 2020 e nel quarto pilastro identificato nel ruolo di Istituto Metrologico Primario nazionale, come definite nel Piano Triennale di attività 2014-2016: Excellent science Societal challenges Industrial leadership NMI Role I risultati di maggior rilievo, ottenuti nel corso dell’anno, sono relativi ai progetti finanziati dalla comunità Europea le cui attività sono state tutte portate avanti nei tempi previsti. Questi progetti erano rivolti alla realizzazione di strumentazione o di strutture con caratteristiche di forte innovazione il cui studio, sviluppo e realizzazione sono stati condotti interamente nei laboratori dell’INRIM. Excellent science Implementazione del sistema SI - Sviluppo di campioni e protocolli per la riferibilità della scala di massa alla definizione del kilogrammo basata sulla costante di Planck; progetto europeo SIB05. Realizzazione di un sistema glove box per il comparatore di massa M_one - Realizzazione di un sistema per lo studio dell’effetto della turbolenza dell’aria sulla misura di distanza ottica in aria. Il sistema misura l’entità della deviazione e della fluttuazione di un fascio laser in aria causato dal gradiente dell’indice di rifrazione. Progetto EMPIR SIB60 - Coordinamento del progetto premiale P6 per l’implementazione del nuovo sistema internazionale - Coordinamento del progetto premiale P8 per la realizzazione di un Ring Laser Gyroscope per la metrologia angolare 60/147 Costanti fondamentali - Coordinamento del progetto europeo Realisation of the awaited definition of the kilogram JRP SIB03 kNOW per la realizzazione elettrica (bilancia del watt) ed atomica (conteggio di atomi) dell’unità di massa a partire dalle costanti di Planck e Avogadro. Principali risultati: Le misurazioni per il progetto Avogadro sono concluse ed un nuovo dato sarà disponibile per il prossimo aggiustamento CODATA. Le bilancie del watt risultano operative in aria con incertezze di 0.5 ppm. Fisica Matematica, Modellistica e ICT a supporto della metrologia Traceable Dynamic Measurement of Mechanical Quantities – JRP IND09 (partecipazione). Si sono sviluppati metodi e software per modelli matematici e statistici di misure dinamiche di pressione e valutazione della corrispondente incertezza di misura. Novel mathematical and statistical approaches to uncertainty evaluation – JRP NEW04 (partecipazione). E’ stata rilasciata la Release 1.2 del “Calibration Curves Computing – CCC software” per la taratura di flowmeter in grado di implementare ordinary, weighted and weighted total least squares, e applicabile, in generale, alla determinazione di curve di taratura e analisi qualsiasi. Classification and modeling human errors contributing to measurement uncertainty of chemical analytical test results – IUPAC Project n° 2014-027-1-500.Il metodo “House of security approach” è stato studiato ed applicato alla valutazione degli errori umani nelle misure, in particolare di tipo chimico. Si è inoltre studiato un modello per valutare il contributo d’incertezza associata al rischio residuo di errore. Likelihood and posterior probability mass function for countings, invited lecture at MATHMET 2014 – International Workshop on Mathematics and Statistics for Metrology. Sviluppo di un modello bayesiano per le misure di conteggio e determinazione della corrispondente incertezza di misura. Guide to uncertainty in measurement. First committee draft Traceability in Computationally Intensive Metrology – JRP TraCIM (partecipazione). Studio delle proprietà termo fisiche pT: Misura della densità dell’acqua sotto raffreddata a pressione fino a 400 MPa Societal challenges Energia E’ stato avviato il progetto EMRP-ENG59 “Sensor development and calibration method for inline detection of viscosity and solids content of non-Newtonian fluids”. E’ stato avviato il progetto EMRP-ENG60”Metrological support for LNG custody transfer and transport fuel applications. E’ stato avviato il progetto EMRP-ENG56 “DRIVETRAIN - Traceable Measurement of drive train components for renewable energy” relativo alla metrologia di ingranaggi e campioni a geometria complessa. Ambiente Completata la realizzazione dell’impianto per misure su centraline meteo in presenza di vento;progetto europeoENV07 Metrology for Pressure, Temperature, Humidity and Airspeed in the Atmosphere (collaborazione con Divisione T). Realizzazione di due prototipi di imaging iperspettrale nell’UV per migliorare l’accuratezza dei rilevatori di radiazione solare UV (EMRP ENV03). Uno basato su set di filtri passabanda, l’altro basato su camera iperspettrale. Applicazione della camera iperspettrale alla misura di pigmenti di sarcofagi egizi in collaborazione con centro Restauri di Venaria. Industrial leadership Disseminazione delle unità SI Realizzazione di un Campione Nazionale di Energia Termica innovativo che permetta la misura simultanea della portata e della differenza di entalpia specifica tra due stati termodinamici di un fluido termovettore. Realizzazione di un impianto di simulazione di una rete di riscaldamento domestico (40 unità riscaldanti) per la validazione dei sistemi di contabilizzazione dell’energia termica tradizionali e di nuova generazione, utilizzati per la domotica, il controllo remoto e nelle smart grid. E' iniziata la caratterizzazione di sistemi di misura di energia termica di nuova generazione e la sperimentazione 61/147 di nuove tecnologie e materiali per la green building. (Progetti Regionali: RETEattiva H2Q , ECOTHERMO) Prosecuzione della ricerca legata al progetto europeo IND14, “Sviluppo di nuovi standard di lunghezza d’onda in fibra ottica”: caratterizzazione delle sorgenti in fibra per la disseminazione del metro nelle bande telecom Estensione della scala di forza verso le decine di meganewton, progetto europeo SIB63 Sviluppo di metodologie per la disseminazione della riferibilità a campionatori d’aria. il progetto europeo IND12 si è concluso portando alla realizzazione di un prototipo per la misura della pressione dall'atmosfera al vuoto in pochi secondi, di un sistema per la misura di piccole concentrazioni di elio, di un sistema di riferimento per la misura dell'outgassing da campioni di metallo. Un ulteriore risultato ottenuto riguarda la stesura di una guida pratica per la taratura dei leak detectors di elio e di gas refrigeranti partendo dall'esperienza acquisita nel corso del progetto sia per la generazione e misura di piccole portate di gas sia per le tarature condotte sui leak detectors. Sviluppo di un modello innovativo per la caratterizzazione del funzionamento delle bilance che considera in dettaglio tutti i possibili modi di utilizzo e le correlazioni associate. Prosegue il JRP IND53 LUMINAR, nel campo della metrologia a coordinate di grandi dimensioni. È stato realizzato con successo il primo prototipo di dispositivo puntatore sul bersaglio, critico per l’implementazione di InPlanT (Intersecting Plane Technique), proposto dall’INRIM. nell'ambito del progetto JRP NEW07 (terahertz) è stato completato lo spettrometro, sono stati misurati spessore e assorbimento di due campioni forniti dal PTB ed è iniziato un confronto interlaboratorio all'interno del JRP utilizzando altri tre campioni Ricerca per l'industria Stipulato contratto di consulenza con HEMINA S.p.A. per lo sviluppo di un laboratorio di taratura per grandi portate d’acqua. Contratto SNAM “Stima dell’incertezza di taratura delle centraline CEMS” (Estensione del contratto Snam rete gas n° 7300002672) per la taratura e l’impiego dei sensori utilizzati nei sistemi di monitoraggio delle emissioni dei fumi: implementazione delle relative norme e procedure attraverso lo sviluppo di software dedicati. Nell’ambito del progetto “Uncertainty budget for magnetic dipole models” con Thales Alenia Space, si è contribuito (in collaborazione con E4) alla redazione del rapporto tecnico "Quantification of Measurement Uncertainties in Magnetic Dipole Models”, con particolare attenzione alla valutazione dei contributi di incertezza dovuti all’offset e al non perfetto allineamento dei magnetometri utilizzati nelle misure di campo magnetico, ed alla valutazione, tramite simulazioni, dell’affidabilità del software MAGNET impiegato per l’analisi delle misure. Conclusione del progetto ESA-COATS per la progettazione e realizzazione di un sistema per la misura di assetto di strutture su satellite. Il prototipo è stato consegnato all’ESA. Service to industry and society Il mantenimento dei campioni delle unità di competenza e le relative verifiche periodiche rappresentano un’attività continuativa e permanente necessaria a garantire i livelli di incertezza di misura dichiarati. In ambito CCM, EURAMET e APMP risultano in corso 37 confronti di misura, per tre di essi le misurazioni di competenza sono state effettuate nel corso del 2014, per quattro di essi è stato pubblicato il rapporto finale su Metrologia -Technical Supplement. Si è coordinato il confronto chiave CCM.D-K4 “ Hydrometer” A fine 2013 fanno riferimento alla Divisione 157 CMC pubblicate nel Key Comparison Data Base. Nel corso del 2014 ricercatori della Divisione hanno effettuato la valutazione (peer review) dei laboratori del UME-Turchia, MCCAA-Malta, IPQ-Portogallo, LNE-Francia. Le unità SI sono disseminate mediante attività di taratura nei vari settori di competenza prevalentemente rivolta ai centri LAT; sono stati emessi più di 400 certificati. L’attività di supporto all’accreditamento (attraverso esperti per le visite ispettive e la valutazione delle procedure) ha riguardato 148 laboratori. Trasferimento tecnologico e delle conoscenze Le conoscenze sviluppate sono trasferite attraverso la pubblicazione dei risultati su riviste specializzate, contratti industriali, la disseminazione delle unità, la formazione e la divulgazione della cultura scientifica. Numerosi sono gli organismi nazionali e internazionali ai quali la Divisione partecipa, anche con ruoli di coordinamento: i comitati consultivi del CIPM per la massa e le grandezze collegate (CCM), per la lunghezza (CCL) e per le unità di misura (CCU); il Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM), nel cui ambito si presiede in WG1-Uncertainty; i comitati tecnici massa, lunghezza e portata dell’EURAMET. 62/147 La Divisione ha prodotto 27 articoli indicizzati dall’ISI-Thomson Web of Science e 2 su altre riviste internazionali, 21 articoli presentati a congressi, seminari e riunioni internazionali e 28 rapporti tecnici e due estensioni internazionali del brevetto Method for determining geometrical errors in a machine tool or measuring machine. Ricercatori della Divisione sono professori a contratto presso l’Università e il Politecnico di Torino, altri hanno svolto lezioni in corsi indirizzati ai tecnici dell’industria. La Divisione è dotata dal 1997 di una struttura specifica per il trasferimento tecnologico e di conoscenza verso l’industria: l’Associazione CMM Club Italia. Essa opera con il patrocinio, la direzione scientifica e la presidenza dell’INRIM, ed è formata da costruttori, utilizzatori, fornitori di servizi e studiosi di macchine di misura a coordinate (CMM). Nel corso del 2014, sono stati pubblicati due numeri della newletter elettronica Probing Flash, e si sono organizzati i seminari InTerSeC 27 e InTerSeC 28. La Divisione partecipa alle attività dell’IMEKO, del CIRP, di organismi normativi ISO, UNI. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici La maggior parte dei risultati attesi è stato raggiunto, solo qualche attività prevista è stata abbandonata perché inserita in progetti o contratti non finanziati. Le risorse economiche nell’anno sono state adeguate. Campioni nazionali (Decreto Ministeriale) Kilogrammo prototipo in platino iridio n. 62 Macchine campione di forza a pesi diretti (3) 2 N 100 kN Durometri (scale Rockwell, Vickers, Brinell) Pressione: impianto ad espansione continua (1E-06 Pa- 0.09 Pa) Pressione: impianto ad espansione statica (0.09 Pa – 1 kPa) Bilance di pressione (4) in mezzo gassoso modo assoluto e relativo (1.6 kPa – 20 MPa) e in mezzo liquido (5) modo relativo (0.5 MPa – 1 GPa) Impianto campione per misure di volume e portata d’acqua in massa (0.2 kg/s – 7 Kg/s) Campione solido di volume e densità in silicio cristallino Campione di lunghezza d’onda (laser He-Ne/ I2) Angolo piano Altri campioni Densità di liquido (500 kg/m3 – 2000 kg/m3) Densità di solidi (1300 kg/m3 – 5000 kg/m3) Gravimetro Banchi vibranti Velocità dell’aria (0.1 – 50 ) m/s Campione di Energia Termica (0.2 kW - 2000 kW) Pressione: manometri interferometrici (1000 Pa – 120 kPa) Portata di liquidi (0.01 kg/s – 7 kg/s; 0.001 L/s – 7 L/s) Volume di liquidi (0.01 L a 1000 L) Portata di gas (1E-12 mol/s- 1E-5 mol/s; 2E-5 g/s – 5 g/s; 2E-5 L/s – 45 L/s) Viscosità cinematica per fluidi newtoniani da 0.4 mm2/s a 1E+5 mm2/s Volumi di gas (50 L – 800 L) 63/147 Programma M1 –Massa Responsabile: Walter Bich Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Walter Bich Andrea Malengo Francesca Pennecchi Davide Torchio Marco Santiano Adelina Leka 0,70 0,50 0,70 0,20 0,30 Totale 2,40 NMI work 0,20 0,30 0,80 0,20 0,15 1,65 Knowledge Management Transfer and work miscellanea 0,10 0,20 0,30 0,50 0,10 0,20 Totale 1 1 1 1 0,50 0,25 4,75 Descrizione del programma Excellent science Nell’ambito del progettoEMRP SIB05 “Developing a practical means of disseminating the redefined kilogram” è stato realizzato un sistema glove-box equipaggiato con un sistema per il trasferimento dei campioni verso il comparatore Mettler M_one. Tale apparato permette di pesare i campioni in vuoto e di mantenerli successivamente in atmosfera di gas inerte evitando l'esposizione in aria. Inoltre in collaborazione col programma M5 è iniziato uno studio per la determinazione della correlazione tra il coefficiente di assorbimento aria-vuoto dei campioni di massa e la rugosità superficiale. Si è sviluppato un modello innovativo per la caratterizzazione del funzionamento delle bilance che considera in dettaglio tutti i possibili modi di utilizzo, il quale è applicabile sia in fase di taratura sia di utilizzo. L'incertezza associata al metodo è stata valutata considerando le possibili correlazioni tra le grandezze di influenza. Traceable Dynamic Measurement of Mechanical Quantities – JRP IND09 (partecipazione). Si sono sviluppati metodi e software per modelli matematici e statistici di misure dinamiche di pressione e valutazione della corrispondente incertezza di misura. Nell’ambito del progetto, è stato organizzato, presso l’INRIM, il congresso internazionale “8th Workshop on Analysis of Dynamic Measurements”. Sono stai prodotti anche vari rapporti e una pubblicazione su rivista. Novel mathematical and statistical approaches to uncertainty evaluation – JRP NEW04 (partecipazione). E’ stata rilasciata la Release 1.2 del “Calibration Curves Computing – CCC software” per la taratura di flowmeter in grado di implementare ordinary, weighted and weighted total least squares, e applicabile, in generale, alla determinazione di curve di taratura e analisi qualsiasi. Il software è stato applicato a svariati esempi di applicazioni metrologiche, in collaborazioni con diversi colleghi INRIM. Ne è prevista la versione eseguibile entro il 2015. Classification and modeling human errors contributing to measurement uncertainty of chemical analytical test results – IUPAC Project n° 2014-027-1-500.Il metodo “House of security approach” è stato studiato ed applicato alla valutazione degli errori umani nelle misure, in particolare di tipo chimico. Si è inoltre studiato un modello per valutare il contributo d’incertezza associata al rischio residuo di errore. Likelihood and posterior probability mass function for countings (invited lecture at MATHMET 2014 – International Workshop on Mathematics and Statistics for Metrology). Si è sviluppato un modello bayesiano per le misure di conteggio e determinazione della corrispondente incertezza di misura. Industrial leadership Contratto SNAM “Stima dell’incertezza di taratura delle centraline CEMS” (Estensione del contratto Snam rete gas n° 7300002672) per la taratura e l’impiego dei sensori utilizzati nei sistemi di monitoraggio delle emissioni dei fumi: implementazione delle relative norme e procedure attraverso lo sviluppo di software dedicati. Nell’ambito del progetto “Uncertainty budget for magnetic dipole models” con Thales Alenia Space, si è contribuito (in collaborazione con E4) alla redazione del rapporto tecnico "Quantification of Measurement Uncertainties in Magnetic Dipole Models”, con particolare attenzione alla valutazione dei contributi di incertezza dovuti all’offset e al non perfetto allineamento dei magnetometri utilizzati nelle 64/147 misure di campo magnetico, ed alla valutazione, tramite simulazioni, dell’affidabilità del software MAGNET impiegato per l’analisi delle misure. Societal challenges E' terminato un confronto interlaboratorio Accredia sui campioni di massa. Il gruppo ha partecipato al progetto Euramet 1205 “Review of EURAMET cg 18: Guidelines on the Calibration of Non-Automatic Weighing Instruments”. In ambito CCM e EURAMET sono stati eseguiti due confronti di misura: -CCM.M-K7 Key Comparison of Five Mass Standards: 500 mg, 5 g, 10 g, 100 g and 5 kg - Euramet Project N.1297 Volume Intercomparison at of a 50 ml pycnometer and 500 ml flask Sono state migliorate le CMC sulle misure di volume ed è stato esteso il campo di misura fino a 2000 L. Risultati di particolare rilievo - Realizzazione di un sistema glove box per il comparatore Mettler M_one - Contributo alla stesura della nuova guida EURAMET CG 18 per la taratura delle bilance - Coordinamento interconfronto Accredia su campioni di massa - Organizzazione del 8th Workshop on Analysis of Dynamic Measurements - Circolazione del primo Committee Draft della Guide to uncertainty in measurement, revisione della GUM Impatto dei risultati sul contesto esterno L’attività svolta assicura il mantenimento e la disseminazione dei campioni di massa, densità e volume, assicurando la riferibilità al SI. In vista della ridefinizione del kilogrammo, l’INRIM è al momento nel ristretto numero di laboratori in grado di disporre di un sistema in grado di disseminare l'unità a partire da misure in vuoto. La GUM è il documento di riferimento, per quanto attiene alla valutazione dell’incertezza di misura, per BIPM, ISO, IEC, OIML, IUPAC, IUPAP, IFCC e ILAC Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Le attività proseguono in sostanziale accordo con le attese Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione 45 tarature, 2 confronti internazionali, 5 pubblicazioni su rivista con IF, 2 rapporti tecnici, 12 comunicazioni a riunioni e conferenze internazionali e nazionali. Eventuali altri risultati/prodotti Descrizione ANGQ "La taratura di masse, bilance e misuratori di volume" - Corso di formazione teorico pratico per la taratura e il calcolo dell'incertezza di campioni di massa, bilance e volumi presso la ditta CM Servizi - Corso 65/147 Programma M2 – Forza e pressione Responsabile: Alessandro Germak Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Alessandro Germak Fabrizio Mazzoleni Claudio Origlia Francesco Vitiello Mercede Bergoglio Domenico Mari Stefano Pasqualin Paolo De Maria Marina Sardi Totale Personale non strutturato TD Alessandro Schiavi Borse Stefano Palumbo Assegni Dottorati Associati Giulio Barbato Incarichi Sergio Desogus Totale pers. non strutturato Totale Scientific work 0,40 0,20 0,10 0,40 1,10 NMI work 0,40 0,30 0,20 0,20 0,70 0,60 0,10 1 0,10 3,60 Knowledge Transfer work 0,10 0,50 0,50 0,80 0,10 Management and Totale miscellanea 0,10 0,20 0,65 0,25 0,30 2,95 0,55 1 1 1 1 0,80 1 1 1 0,40 8,20 1 1 0,70 0,70 0,10 0,10 0,80 1,90 0,20 1,20 4,80 2,95 0,55 0,20 2 10,20 Descrizione del programma Industrial leadership progetto EMRP-IND12Vacuum metrology for production environments concluso; i risultati riguardano la realizzazione: di un prototipo per la misura della pressione dall'atmosfera al vuoto in pochi secondi, di un sistema per la misura di piccole concentrazioni di elio, di un sistema di riferimento per la misura dell'outgassing da campioni di metallo, la stesura di una guida pratica per la taratura dei leak detectors di elio e di gas refrigeranti. progetto EMRP-SIB063 Force traceability within the meganewton range. Estensione della riferibilità della scala di forza nel range dei meganewton. WP2 leader: progettazione di un sistema a build-up a sei componenti da 5 MN.- progetto EMRP IND 05- MEPROVISC- Dynamic Mechanical Properties and Long-term Deformation Behaviour of Viscous Materials. Terminato 2014. Attività di misure (di modulo elastico in funzione della temperatura e dello strain-rate) e confronti di misura sui materiali viscoelastici. Sono in corso due confronti interlaboratorio Accredia tra 1 kPa e 7 MPa in gas e tra 1 MPa e 100 MPa in liquido che coinvolgono 18 laboratori accreditati. Societal challenges Riferibilità nelle misure tecnologiche innovative per la prevenzione/attenuazione delle conseguenze di cadute, osteoporosi, perdita autonomia motoria, fratture (Progetto MIUR MIUR/MEDIOCREDITO - NO FALLS DM49702 - La regressione delle capacità motorie nel III millennio). Risultati di particolare rilievo Progettazione di un Sistema a Build-up multicomponente ad esapodo da 5 MN (JRP SIB063). 66/147 Prototipo per la misura veloce della variazione di pressione (JRP IND12). Modello, di semplice utilizzo, per stimare la portata di gas in un microcanale (JRP IND12). Prototipo di un sistema di riferimento per la taratura in situ dei sistemi per la misura dell'outgassing (JRP IND12). Impatto dei risultati sul contesto esterno L’attività del programma assicura il mantenimento e la disseminazione dei campioni di competenza ponendosi al vertice della piramide metrologica ed assicurando la riferibilità sul territorio italiano. L’attività di ricerca è volta allo sviluppo dei campioni e dei metodi di misura in collaborazione con partner italiani ed internazionali. I campi di applicazione spaziano dalle applicazioni dell’industria meccanica, all’ambiente e territorio e alla salute. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Non ci sono particolari criticità rispetto ai risultati attesi. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione - Articoli su riviste internazionali ISI con Impact Factor: 4 - Altri articoli su riviste internazionali e nazionali: 2 - Atti di conferenze internazionali: 5 - Atti di conferenze nazionali: 1 - Libri: 1 Comunicazioni a congressi internazionali, seminari e incontri: 7 - Setup sperimentali e produzioni rilevanti: o First prototype of standard for fast measurements in vacuum, o Tavola vibrante a bassa frequenza (0,01-10) Hz, o Nuovo sistema di lancio per gravimetro assoluto trasportabile da campagna, o Prototipo per la misura veloce della variazione di pressione, o Prototipo di un sistema di riferimento per la taratura in situ dei sistemi per la misura di outgassing. - 162 certificati di taratura, settore Forza (181 k€) - 82 certificati di taratura, settore Vibrazioni (28 k€) - 43 certificati di taratura, settore Durezza (40 k€) - 40 certificati di taratura, settore Pressione (60 k€) - Mantenimento delle CMC dei settori di competenza: o 17 nel settore Vibrazioni o 15 nel settore Durezza o 14 nel settore Pressione o 7 nel settore Forza o 1 nel settore Gravimetria 67/147 Programma M3 – Misure in fluidi Responsabile: Pier Giorgio Spazzini Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Gaetano La Piana Salvatore Lorefice Riccardo Malvano (5 mesi) Marinari Carlo Pier Giorgio Spazzini Totale Personale non strutturato TD Aline Piccato (TD) Borse Assegni Marina Orio Federico Grisotto Dottorati Fabio Saba Raffaella Romeo Associati Incarichi Riccardo Malvano Gianni Martini Totale pers. non strutturato Totale NMI work Knowledge Transfer work Management and miscellanea Totale 0,50 0,50 1 0,80 0,15 0,05 0,45 0,30 1,55 0,05 0,60 0,30 1,60 0,20 0,30 1,05 1 0,50 1 1 4,50 0,80 0,10 0,10 0,50 0,50 0,20 0,10 0,30 1 1 1 1 1 0,50 1 0,50 0,05 0,10 1,85 3,40 2,60 4,20 0,20 1,25 0,30 0,05 0,10 4,65 9,15 Descrizione del programma Excellent science Studio delle proprietà termo fisiche pT: Misura della densità dell’acqua sotto raffreddata a pressione fino a 400 MPa. Industrial leadership Realizzazione di un simulatore termoidraulico di un impianto di riscaldamento centralizzato (mock-up), in scala reale e di potenza termica pari a 50 KW, per la verifica e la validazione di sensori per la misura, la contabilizzazione e la ripartizione dei consumi di energia termica, sia di tipo tradizionale che innovativo (smart e soft sensor). Societal challenges Studio di un sistema calorimetrico in flusso per la misura di riferimento della variazione di entalpia specifica di fluidi termovettori in scambiatori di calore e applicazioni alla validazione di misuratori di flussi entalpici, quali i contatori di energia termica diretti. Sviluppo di sensori e metodi di calibrazione per la misura online di viscosità e contenuto solido di fluidi nonNewtoniani (EMRP-ENG59). Definizione del supporto metrologico per misure riferibili di LNG (Liquefied Natural Gas) e applicazioni al trasporto di combustibili (EMRP-ENG60). Metodologie per la riferibilità dei campionatori d’aria. 68/147 Ruolo NMI Sviluppo del Campione nazionale di Energia Termica. Sviluppo di un Campione di trasferimento di Energia termica per confronti interlaboratorio. Risultati di particolare rilievo Conclusione confronto chiave CCM.D-K4 “Hydrometry”. Inizio operatività Missione GAIA di ESA (motori di posizionamento sviluppati presso INRIM). Impatto dei risultati sul contesto esterno L’attività del programma assicura il mantenimento e la disseminazione dei campioni di competenza ponendosi al vertice della piramide metrologica ed assicurando la riferibilità sul territorio italiano. L’attività di ricerca è volta allo sviluppo di soluzioni tecnologiche nel campo dei fluidi, tramite collaborazione con partner italiani ed europei. I campi di applicazione spaziano dalle applicazioni energetiche, con ricerche sulla misura dell’LNG, a quelle in campo ambientale e aerospaziale. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici C’è stata una buona corrispondenza tra i risultati attesi e quelli raggiunti. In particolare, sono stati lanciati diversi contratti di ricerca, sia in ambito EMRP che nel campo della collaborazione con l’industria, e completato lo sviluppo di due impianti campione e un impianto per prove. La principale criticità riscontrabile riguarda il sottodimensionamento del personale rispetto al numero di campioni, che ad oggi sono ancora in grado di garantire le attività istituzionali minime, ma potrebbero entrare in crisi a fronte dei pensionamenti previsti per i prossimi anni. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione Nuovi valori di densità per le Equazioni di stato dell’acqua 6 articoli pubblicati su Riviste con IF Assemblaggio finale impianto EDDIE per la taratura completa di centraline meteo completato Completato l’impianto per la definizione del campione di energia termica Completato il mock-up per prove su contatori di calore Effettuate le misure per il confronto EURAMET 1225 (Confronto tra impianti per basse velocità dell’aria) Tarature conto terzi, attività di valutazione laboratori per ACCREDIA 69/147 Programma M4 - Realizzazione pratica del metro Responsabile: Massimo Zucco Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Massimo Zucco Milena Astrua Emanuele Audrito Marco Bisi Paolo Cordiale Claudio Francese Marco Pisani Totale Personale non strutturato TD Borse Assegni Valentina Caricato Andrea Egidi Dottorati Associati Incarichi 0,60 0,20 0,20 0,60 0,80 0,40 0,50 3,30 NMI work Knowledge Transfer work 0,10 0,20 0,20 0,20 0,10 0,10 0,20 Management and miscellanea 0,10 0,20 0,20 0,10 0,50 0,70 0,50 1,30 Totale 4,60 1 0,50 0,50 1 1 0,50 0,50 5 0,60 0,70 0,60 0,70 Totale pers. non strutturato Totale 1,30 0,50 0,70 0,50 6,30 Descrizione del programma Excellent science Realizzazione di un sistema per lo studio dell’effetto della turbolenza dell’aria sulla misura della distanza ottica in aria. Il sistema misura l’entità della deviazione e della fluttuazione di un fascio laser in aria causato dal gradiente dell’indice di rifrazione. Progetto EMPIR SIB60. Industrial leadership Continuazione della ricerca legata al progetto EMRP-IND14, “Sviluppo di nuovi standard di lunghezza d’onda in fibra ottica”: caratterizzazione delle sorgenti in fibra per la disseminazione del metro nelle bande telecom. Utilizzo del link in fibra tra il laboratorio del metro e le altre divisioni per la taratura di laser in remoto Taratura di campioni laser esterni e interni all’INRIM. Mantenimento laboratorio per il riempimento e caratterizzazione di celle a gas di iodio da usare come riferimento per la realizzazione della definizione del metro. Conclusione del progetto ESA-COATS per la progettazione e realizzazione di un sistema per la misura di assetto di strutture su satellite. JRP NEW07 (terahertz): E' stato completato lo spettrometro, sono stati misurati spessore e assorbimento di due campioni forniti dal PTB ed è iniziato un confronto interlaboratorio all'interno del JRP utilizzando altri tre campioni. Societal challenges - Applicazione della camera iperspettrale alla mappatura della radiazione UVA nel cielo. - Applicazione della camera iperspettrale alla misura di pigmenti di sarcofagi egizi in collaborazione con centro Restauri di Venaria . Risultati di particolare rilievo prototipo basato su set di filtri passabanda per la mappatura UV del cielo (EMRP ENV03) prototipo basato su camera iperspettrale FP per la mappatura UVA del cielo (EMRP ENV03) 70/147 Impatto dei risultati sul contesto esterno L’attività del programma assicura il mantenimento e la disseminazione dei campioni di lunghezza d’onda ponendosi al vertice della piramide metrologica ed assicurando la riferibilità al metro sul territorio italiano. Inoltre lo sviluppo di interferometri relativi e assoluti con risoluzioni che raggiungono l’ordine di grandezza della lunghezza d’onda soddisfa la richiesta crescente da parte dell’industria. L’attività di ricerca sull’analizzatore spettrale di immagine trova applicazione in ambiti ambientali, medici, biologici o legati ai beni culturali. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici C’è stata una buona corrispondenza tra i risultati attesi e quelli raggiunti. Un punto critico è la mancanza di personale dedicato alla costruzione di circuiti elettronici di supporto all’attività di ricerca. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione 8 tarature 6 pubblicazioni su rivista con IF 8 pubblicazioni su atti di congressi prototipo basato su set di filtri passabanda per la mappatura UV del cielo (EMRP ENV03) prototipo basato su camera iperspettrale FP per la mappatura UVA del cielo (EMRP ENV03) prototipo sviluppato per l’ESA per la misura di assetto di strutture su satellite mediante tecnologie ottiche 71/147 Programma M5 – Ingegneria di precisione Responsabile: Alessandro Balsamo Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific NMI work Knowledge work Transfer work 0,20 0,10 0,10 0,20 0,15 0,35 0,20 0,25 0,25 0,20 0,25 0,20 0,15 0,45 0,10 0,40 0,35 0,25 0,15 0,35 0,40 0,10 0,30 0,10 Milena Astrua Emanuele Audrito Alessandro Balsamo Roberto Bellotti Davide Corona Giampaolo Eugenio D’Errico Claudio Francese Mauro Franco Gianbartolo Picotto Marco Pisani Fabrizio Pollastri Marco Pometto Marco Santiano Totale Personale non strutturato TD Borse Assegni Andrea Egidi Dottorati Associati Incarichi 0,10 0,30 3,45 0,30 0,20 1,90 Management and miscellanea 0,20 0,30 0,10 0,40 0,05 0,10 0,55 0,05 1,65 1,20 Totale 0,30 0,50 1 0,80 1 0,50 0,50 0,60 1 0,50 1 0,50 8,20 0,15 0,15 Totale pers. non strutturato 0,15 0,15 Totale 3,60 1,90 1,65 1,20 8,35 Descrizione del programma Excellent science Il trattamento di outlier in processi di misurazione è stato inquadrato secondo un modello statistico (receiver operating characteristic) che consente di modulare, in funzione di una soglia variabile per la classificazione di outlier, le prestazioni di un sistema di monitoraggio in termini di falsi positivi/negativi. Industrial leadership Proseguono i seguenti JRP: - LUMINAR – è stato realizzato con successo il prototipo del puntatore, come previsto dal protocollo di progetto programma. È inoltre in corso la progettazione dello stadio lineare. - TraCIM – l’impegno minimo richiesto all’INRIM in questo JRP si è concretizzato nella lettura critica di documenti prodotti. - DRIVETRAIN – Avviato a Settembre (kickoff al PTB a Novembre) il progetto sulla metrologia di ingranaggi e campioni a geometria complessa. Si è iniziato lo studio di file di dati di misura, resi disponibili da MDM-Metrosoft. Societal challenges Lo studio AFM di nanoparticelle (NP) non-sferiche ha evidenziato i limiti legati alla forma e dimensioni finite della punta nella caratterizzazione di vari campioni di NP su mica. 72/147 Risultati di particolare rilievo Completata la fase di trasferimento tecnologico del metodo GEMIL per la compensazione degli errori di geometria di CMM. Il ricevente è il più importante gruppo industriale produttore di strumentazione dimensionale (e di CMM in particolare) al mondo. Completato con successo l’aggiornamento dell’interferometro per la taratura dei blocchetti pianparalleli fino a 100 mm. L’interferometro opera ora con tre sorgenti laser stabilizzate a 633 nm, 594 nm e 543 nm. I risultati ottenuti nella taratura dei campioni INRIM sono in accordo con i precedenti. Si è studiato altresì l’intervallo di ambiguità del metodo degli eccedenti frazionari operando con due (633 nm e 543 nm) o con tutte e tre le lunghezze d’onda. Completata con successo l’integrazione nel microscopio a forza atomica dell’interferometro per monitorare gli spostamenti verticali relativi punta-campione. Simultaneamente all’immagine topografica classica viene ora acquisita anche l’immagine interferometrica. Impatto dei risultati sul contesto esterno Trasferimento tecnologico del metodo GEMIL. Trasferimento della conoscenza alle aziende tramite le attività del CMM Club Italia. Rapporto Tecnico sull’incertezza in interferometria per CMM, in particolare per i LAT. Riavvio attività di taratura dei blocchetti pianparalleli. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici I progetti in svolgimento sono sostanzialmente allineati con le scadenze previste; i lievi ritardi non appaiono critici. Il JRP TraCIM è invece in difficoltà per mancanza di personale (non è stato sostituito chi si è dimesso). L’impegno dell’INRIM, già minimo, è stato pertanto ridotto. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione Deliverable D1.1.1 e D1.1.2 di LUMINAR (puntatore funzionante su tavola rotante) Stazione di taratura per blocchetti pianparalleli Eventuali altri risultati/prodotti Descrizione Rapporto Tecnico sull’incertezza in interferometria per CMM, in particolare per i LAT. ISO/FDIS 14253-5 sull’incertezza della prova di strumenti indicatori (inchiesta FDIS nel corso del 2015) InTeRSeC 27, Rovigo 2014-02-21sulla tomografia computerizzata (tramite CMM Club Italia) InTeRSeC 28, Torino 2014-04-17 su come organizzare e documentare le misura (tramite CMM Club Italia) 73/147 Programma M6 - Sistema internazionale e costanti fondamentali Responsabile: Enrico Massa Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Enrico Massa Giovanni Mana Carlo Paolo Sasso Giancarlo D'Agostino Totale 0,70 0,70 1 0,30 2,70 NMI work Knowledge Transfer work Management and miscellanea 0,30 0,30 0,60 Totale 1 1 1 0,30 3,30 Personale non strutturato TD Borse Assegni Carlo Palmisano Dottorati Marco Di Luzio Associati Incarichi 0,25 0,20 Totale personale non strutturato 0,45 Totale 3,15 0,45 0,60 3,75 Descrizione del programma Excellent science Coordinamento del progetto europeo SIB03-kNOW “realisation of the awaited definition of the kilogram” e del WP3 “solving the discrepancies”. Progetto premiale P6 “implementazione del nuovo sistema internazionale”, coordinamento e responsabilità scientifica. Responsabilità del WP3 “conteggio degli atomi di Si e realizzazione del kg”. Effettuate con il nuovo sistema sperimentale la misura del cristallo 28Si ed il collaudo del cristallo WASO04. La campagna di misurazioni prevista per il silicio monoisotopico è conclusa. Il silicio naturale (WASO04) è stato sottoposto ad una lavorazione superficiale con tecnica ion-beam da parte dell’IOM (Institutes für Oberflächenmodifizierung) per migliorare la geometria e la qualità dell’ interferometro a raggi X. Purtroppo il collaudo non ha permesso di apprezzare segnali di interferenza X, pertanto si ritiene che la lavorazione abbia compromesso la qualità del cristallo che verrà sottoposto ad un attacco chimico superficiale (pochi µm) per la rimozione del danno dovuto alla lavorazione. Continua lo sviluppo delle tecniche basate sull’attivazione nucleare per la misura della purezza e della composizione isotopica di cristalli di silicio. Attivata una collaborazione con ANSTO (Australian Nuclear Science and Technology Organisation). La collaborazione con l’Università di Cagliari per il calcolo della possibile deformazione dovuta alla tensione superficiale nell’interferometro a raggi X ha portato ad alcuni importanti risultati in fase di pubblicazione. Studio di tecniche Bayesiane connesse con il progetto di ricerca europeo uncertainty. Risultati di particolare rilievo Completato l’aggiornamento dell’apparato sperimentale. Completata la campagna di misurazione/ test per la conferma della misura del volume della cella elementare del silicio monoisotopico. Impatto dei risultati sul contesto esterno La realizzazione del kilogrammo sulla base delle costanti di Planck e Avogadro è un passaggio essenziale per la ridefinizione del Sistema Internazionale delle unità in termini di costanti fondamentali della fisica. Il programma M6 opera l’unico laboratorio in grado di misurare il parametro reticolare del silicio al livello di accuratezza richiesto dalla realizzazione del kilogrammo mediante il conteggio di atomi di silicio. Pertanto, oltre a contribuire al relativo accordo di collaborazione internazionale, svolge il ruolo di assicurazione per la realizzazione del kilogrammo avviata autonomamente dal PTB con la crescita programmata di 12 kg di 28Si. Il PTB ha espresso interesse per il mantenimento dell’attività INRiM a copertura del progetto nazionale per la 74/147 realizzazione del kilogrammo. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici I punti di forza sono la leadership nell’interferometria X/ottica (misura del parametro reticolare) e nell’analisi per attivazione neutronica (misura della contaminazione in tracce e della frazione molare residua dell’isotopo Si30). In vista della ridefinizione delle unità, l’INRIM ha l’opportunità di posizionarsi nel ristretto numero di laboratori in grado di disporre di una realizzazione primaria del kilogrammo anche se condivisa in ambito internazionale (Progetto IAC - International Avogadro Coordination). Per la realizzazione primaria del kilogrammo occorrono comunque apparecchiature idonee al controllo degli strati superficiali della sfera di silicio attualmente non presenti in INRIM. I punti critici riguardano la totale assenza di personale tecnico CTER in grado di supportare lo sviluppo e la realizzazione di prototipi meccanici ed elettronici indispensabili per l’apparato sperimentale. Queste attività sono realizzate dal 2006 senza l’ausilio di personale tecnico dedicato. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione 6 articoli su rivista con IF 4 articoli su atti di conferenze internazionali 3 rapporti tecnici 14 presentazioni a congressi, seminari e riunioni internazionali Eventuali altri risultati/prodotti Delegato INRiM: IAC e CCM WGR-kg Docenza presso UNITO: Metodi di Osservazione e Misura Docenza presso UNIUPO: Laboratorio di Fisica della materia 75/147 Divisione Ottica Responsabile: Maria Luisa Rastello fino al 31/08/2014, Filippo Levi dal 01/09/2014 Risorse umane (TI + TD) al 31/12/2014 Ricercatori e Tecnologi: 27 (di cui 2 in aspettativa). Tecnici: 7 Ulteriori risorse umane Assegnisti, Borsisti e Dottorandi: 20. Associati e incarichi: 8 Articolazione delle attività L’attività della Divisione si è articolata in quattro programmi di ricerca finalizzati allo sviluppo di competenze scientifiche, tecnologie, e capacità di misura, riguardanti i campioni atomici per le grandezze del tempo e della frequenza, la scala di tempo italiana, la navigazione satellitare, le grandezze della fotometria e della radiometria nell’intervallo di frequenze dello spettro elettromagnetico dalle microonde alle radiazioni ottiche, e l’ottica quantistica. L’attività di disseminazione e mantenimento dei campioni di competenza è stata concentrata in un quinto programma di attività, al fine di garantire le necessarie sinergie tra i gruppi. Nel 2014 la Divisione si è fortemente impegnata a consolidare e migliorare i campioni e le scale di misura realizzati, fornendo i riferimenti per confronti internazionali e per la disseminazione delle unità pertinenti in ambito nazionale. I programmi di attività si sono articolati nelle linee di sviluppo indicate nello schema seguente: PROGRAMMA O1: Campioni di frequenza (Filippo Levi fino al 31/08/2014, Davide Calonico dal 01/09/2014) O2: Algoritmi e scale di tempo (Patrizia Tavella) Implementazione del sistema SI 1.1 Campione primario di frequenza a fontana di cesio criogenico 1.2 Orologio campione all’Itterbio Disseminazione delle unità SI 1.3 Link ottico per la disseminazione del segnale di frequenza Ricerca per l’industria 1.4 Orologio Rb in cella ad elevata stabilità Implementazione del sistema SI 2.1 Realizzazione scala di tempo UTC(IT) Sistema di navigazione europeo 2.2 Orologi e scale di tempo per il sistema di navigazione Galileo Disseminazione delle unità SI 2.3 Disseminazione del segnale di tempo via NTP e RAI O3: Fotometria e Radiometria (Giorgio Brida) Implementazione del sistema SI 3.1 Sistema Internazionale: riformulazione della Candela Ambiente 3.2 Sensoristica remota per monitoraggio clima Salute 3.3 Rilevatori di radiazione solare UV Energia 3.4 Metodi di misura standardizzati per illuminazione a stato solido O4: Ottica quantistica (Marco Genovese) Metrologia quantistica 4.1 Sorgenti non classiche per misure sotto lo shot-noise 4.2 Rivelatori Nano-TES per il conteggio di fotoni Fisica, Matematica, Modellistica e ICT a supporto della metrologia 4.3 Interferometri quantistici ad elevate prestazioni Ricerca per l’industria 4.4 Informazione quantistica O5: Mantenimento e disseminazione (Maria Luisa Rastello fino al 31/08/2014, Filippo Levi dal 01/09/2014) Attività di taratura e prova 5.1 - Partecipazione a confronti chiave internazionali 5.2 - Certificazione tecnica per le attività di taratura e prova 5.3 - Attività di mantenimento del Sistema Qualità Supporto all’accreditamento dei laboratori di taratura 76/147 5.4 – Grandezze del Tempo e della Frequenza 5.5 – Grandezze della Fotometria e della Radiometria Trasferimento tecnologico. 5.6 Attività di consulenza tecnico-scientifica e di formazione Nel seguito sono sintetizzati i principali risultati conseguiti considerando le attività svolte nelle tre linee prioritarie individuate in Horizon 2020 e nel quarto pilastro identificato nel ruolo di Istituto Metrologico Primario nazionale, come definite nel Piano Triennale di attività 2014-2016: Excellent science Societal challenges Industrial leadership NMI Role I risultati di maggior rilievo ottenuti nel corso dell’anno sono relativi ai progetti finanziati dal MIUR e dalla comunità Europea le cui attività sono state tutte portate avanti nei tempi previsti. Questi progetti erano rivolti alla realizzazione di strumentazione o di strutture con caratteristiche di forte innovazione il cui studio, sviluppo e realizzazione sono stati condotti interamente nei laboratori dell’INRIM. Excellent science Implementazione del sistema SI Campione primario di frequenza a fontana di cesio criogenia: Il nuovo campione primario di frequenza ITCsF2 è stato ufficialmente accettato dal preposto comitato del BIPM, per contribuire alla taratura di TAI. Nel corso del 2014 sono state riportate al BIPM 9 misure ufficiali di calibrazione di TAI per un totale di 165 giorni di misura. Dette misure sono apparse sui rispettivi numeri della circolare T edita dal BIPM. Orologio ottico all’Itterbio: E’ stata osservata per la prima volta la riga di orologio su atomi intrappolati in un lattice 1D alla lunghezza d’onda magica, che pone il campione in uno stadio pre-operativo, pronto per la sua caratterizzazione metrologica. E’ proseguita la collaborazione con il consorzio SOCII, volta alla realizzazione di un prototipo di orologio ottico trasportabile. E’ cominciata la collaborazione AQUASIM con l’Università di Firenze e Roma, per il confronto del sistema orologio con un sistema di gas degeneri di Itterbio attraverso il link ottico. Realizzazione della scala di tempo UTC(IT). La generazione della scala di tempo nazionale UTC(IT) viene continuamente migliorata per garantire accuratezza e affidabilità, sia come riferimento di time stamping per le necessità del paese, sia nell’ambito della attività di ricerca inerenti allo sviluppo del sistema europeo di navigazione Galileo cui INRIM partecipa attivamente. Ciò comporta lo sviluppo di algoritmi matematici, di sistemi di misura automatici e di tecniche di confronto a distanza di orologi. E’ stato inoltre studiato un sistema di tre algoritmi paralleli che utilizzando il campione primario a fontana di cesio, la media di tutti gli orologi dell’INRIM e le stime di UTC rapido, permette di realizzare la scala nazionale con maggiore accuratezza e robustezza. La realizzazione di un sistema automatico è in via di sviluppo e già da alcuni mesi viene realizzata una scala di tempo parallela sperimentale direttamente basata sulle misure del campione primario. Mise-en-pratique della candela mediante rivelatori a efficienza quantica predicibile. La sensibilità spettrale del PQED operante alla temperatura dell'azoto liquido (77K) è prevista, sulla base di costanti fondamentali e parametri del materiale, avere una incertezza inferiore a 10 ppm. L’incertezza nella sensibilità spettrale è un fattore 5 inferiore a quanto ottenuto in precedenza con qualsiasi altro metodo. Metrologia quantistica Rivelatori Nano-TES per il conteggio di fotoni. Per cercare di ottenere dispositivi con una buona capacità di discriminazione dei fotoni sono stati progettati e caratterizzati rivelatori TES con aree che variano da 1 m2 a 25 m2. Tali dispositivi, realizzati in solo titanio per poter avere una transizione intorno ai 480 mK, pur mantenendo un ottima risoluzione energetica (0.13 eV a 1570 nm) hanno permesso di ottenere costanti di tempo di 147 ns, corrispondenti ad una velocità di conteggio superiore ad 1 MHz. Sorgenti non classiche per misure sotto lo shot noise Sfruttando le proprietà degli emettitori a singolo fotone da centri di colore in diamante, studiati in dettaglio sotto diversi aspetti, si è dimostrato uno schema innovativo di super-risoluzione. Si è inoltre proceduto nella linea di esperimenti che sfruttano fotoni entangled, realizzando una visualizzazione dello schema di 77/147 Wootters e Page circa il tempo come proprietà emergente dall’entanglement quantistico. Infine, si è proseguito negli studi su imaging, comunicazione e sensing quantistici. Proseguono le attività sul sub shot noise imaging microscopico, ove si è raggiunto un fattore di riduzione del rumore medio del 30% con prestazioni di risoluzione tali da permettere di passare alla realizzazione finale dell’imaging. È stato Realizzato un innovativo di schema di super-risoluzione basato su funzioni di correlazione d’ordine superiore utilizzando emettitori a singolo fotone. Fisica, Matematica, Modellistica e ICT a supporto della metrologia Interferometri quantistici a elevate prestazioni. Procedendo con gli studi sul quantum sensing, si è dimostrata teoricamente la possibilità di migliorare le prestazioni di un doppio interferometro utilizzando luce quantistica (squeezed, twin beams). In particolare si è evidenziato per la prima volta come l'utilizzo delle correlazioni quantistiche dei twin beams possa permettere una drastica riduzione del rumore, che in condizioni ideali si annulla. In condizioni reali (pressione di radiazione, efficienza di rivelazione finita,...) il vantaggio resta comunque molto significativo. Tale risultato dischiude nuove possibilità di misura aprendo la via a possibili applicazioni tecnologiche di ampia portata (tra cui la possibilità di realizzare test della gravità quantistica in laboratori di piccola scala). Si sta ora lavorando alla dimostrazione sperimentale di tali risultati attrezzando all’uopo nuovi laboratori. Societal challenges Energia Metodi di misura per sistemi di illuminazione a stato solido(EMRP ENG05) Sono allo studio nuove tecniche di misure volte alla caratterizzazione di sorgenti allo stato solido SSL sia per quanto riguarda le prestazioni fotometriche ed energetiche, sia per la sicurezza e il comfort visivo. Ambiente Sensoristica remota per monitoraggio climatico. Per eseguire dallo spazio misure di riflettività/radianza spettrale riferibili al SI in siti di provaautonomi e distribuiti geograficamente è stato progettato e costruito un prototipo di sensore composto da radiometri basato su diodi emettitori di luce (LED). Oltre ad essere una sorgente luminosa un LED può anche essere utilizzato come fotorivelatore selettivo in lunghezza d’onda con molti vantaggi come il basso costo, l’intrinseca risposta passa banda, senza necessità di ulteriori filtri ottici, e la compattezza. Per misurare con incertezza nota i parametri che descrivono la vegetazione è stato progettato e costruito un prototipo di goniometro palmare adatto a rapide acquisizioni in situ delle proprietà di scattering iperspettrale di singoli elementi di fogliame in condizioni di illuminazione controllata. Salute Rilevatori di radiazione solare UV (EMRP ENV03) All'INRIM sono stati sviluppati rivelatori per l'UV basati su film di ZnO litografati con tecniche di lift-off con un'area sensibile di 500 μm x 150 μm. Sono stati misurati dispositivi con sensibilità nell'UV di 1E4 A/V, ciechi alla luce visibile, ma con costanti di tempo dell'ordine di 145 s. Un processo di ossidazione con H2O2 riduce la costante di tempo di risposta a 29 s, ma contemporaneamente riduce anche la sensibilità a 13 A/W. Solo un miglioramento significativo della qualità del materiale depositato potrebbe consentire di ottenere rivelatori con caratteristiche migliori. Industrial leadership Disseminazione delle unità SI Link ottico per la disseminazione del segnale di frequenza campione. E' proseguito lo sviluppo del link ottico fibra per la trasmissione di portanti ottiche ultrastabili e confronti remoti di frequenza ad altissima stabilità. E’ stato completato il tratto Torino – Medicina (550 km), permettendo il confronto remoto ad elevatissima accuratezza tra il maser all’idrogeno della radio-antenna INAF con gli orologi INRIM. Nel progetto EMRP SIB55-ITOC, è stato realizzato il link di 150 km tra INRIM e Laboratorie Souterraine de Modane sotto il tunnel del Frejus, per un confronto tra orologi ottici per la geodesia relativistica e come prima tappa del link INRIM-SYRTE. Sono state studiate, dimostrate e pubblicate nuove tecniche per la compensazione del rumore di fase e per migliorare le prestazioni dei link in fibra ottica. 78/147 Disseminazione del segnale di tempo via NTP e via trasmissioni RAI. Il segnale di tempo UTC(IT) viene diffuso agli utenti nazionali con mezzi diversi. I più conosciuti e utilizzati sono il segnale codificato trasmesso dalla RAI, che può essere decodificato mediante appropriati orologi radio controllati, e il segnale trasmesso su Internet chiamato Network Time Protocol, NTP (contratto RAI). Nel 2014 è iniziato un progetto di H2020 (Demetra) volto al miglioramento delle tecniche di disseminazione del tempo. Ricerca per l’industria Orologio a cella di Rubidio ad elevata stabilità. Per quanto riguarda i campioni in cella sono stati raggiunti due importanti milestones previsti dal contratto EMRP IND55-MCLOCKS a coordinamento INRIM, ovvero una nuova catena di sintesi a microonda a basso rumore di fase e il design del nuovo sistema fisico compatto basato su cavità magnetron. Strumenti per banchi di prova QKD(EMRP IND06) Con l’obiettivo di validare i componenti dei sistemi, sono stati realizzati un polarimetro a singolo fotone per lo studio dello stato di polarizzazione dei singoli fotoni emessi dai sistemi QKD, e un optical-time-domainreflectometer (OTDR) a singolo fotone che oltre ad essere utilizzato per la caratterizzazione riflettometrica dei canali quantistici e dei componenti passivi e attivi dei sistemi QKD permette anche di investigare il fenomeno dei backflashes dei rivelatori (uni dei più insidiosi possibili bachi di sicurezza dei sistemi QKD). Nell’ambito del progetto EMRP MIQC l’OTDR a singolo fotone è stato applicato alla stima della decoerenza indotta sulla stato a singolo fotone dalla propagazione in fibra ottica. Sistema di navigazione europeo Orologi e scale di tempo per il sistema di navigazione Galileo validati mediante Galileo Time Validation Facility durante la prossima InOrbit Validationphase Da 15 anni INRIM è fortemente coinvolto nelle attività di timing del sistema europeo di navigazione Galileo. Nel 2014 INRIM ha lavorato nella Time Validation Facility, con il duplice scopo di convalidare il comportamento di tutti gli orologi nello spazio e a terra e di stimare le correzioni necessarie alla scale di tempo di Galileo per rimanere in stretto accordo con la scala internazionale UTC, fornendo a tal fine il segnale in tempo reale di UTC(IT). Il ruolo di INRIM nel sistema Galileo continua ad avere altissimo impatto. L’Agenzia Spaziale Europea, dopo una pausa a inizio 2014, ha nuovamente riconosciuto ad INRIM il ruolo di laboratorio di riferimento per la validazione degli orologi di bordo e della scala di tempo di Galileo. INRIM ha esteso il suo ruolo anche in ambito Europeo ottenendo il coordinamento di un progetto H2020, cui partecipano 15 partner appartenenti a 8 paesi, del valore complessivo di 4 milioni di Euro. Service to industry and society Attività di taratura e prova Essa riguarda la partecipazione a confronti chiave internazionali, la certificazione tecnica per le attività di taratura e prova e le attività di mantenimento del Sistema Qualità (audit interni, sviluppo di procedure di taratura e prova, mantenimento delle CMCs). Supporto all’accreditamento dei laboratori di taratura La Divisione offre supporto tecnico all’ l’Ente Italiano di Accreditamento (ACCREDIA). Trasferimento tecnologico La Divisione svolge una significativa attività di consulenza tecnico-scientifica e di formazione avanzata. Normazione tecnica Normativa per comunicazioni quantistiche(ETSI) In particolare INRIM ha collaborato a un documento sulla caratterizzazione dei componenti interni dei sistemi QKD. Questo risultato è collegato al progetto EMRP IND06. Sono continuate attive collaborazioni di ricerca con organismi scientifici, università e istituti di ricerca nazionali ed esteri. 79/147 Campioni nazionali (Decreto Ministeriale) O1 – Campione primario di frequenza a fontana di cesio O2 – Tempo UTC(IT) O3 – Intensità luminosa O3 – Illuminamento O3 – Flusso luminoso O3 – Potenza radiazione visibile Altri campioni di misura O3 – Potenza radiazione in fibra ottica O3 – Sensibilità spettrale O3 – Luminanza O3 – Esposizione luminosa O3 – Trasmissione regolare O3 – Trasmissione diffusa O3 – Riflessione regolare O3 – Temperatura di distribuzione O3 – Colore in trasmissione O4 – Conteggio di fotoni 80/147 Programma O1: Campioni di frequenza Responsabile: Filippo Levi (fino al 31/08/14), Davide Calonico(dal 01/09/14) Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work F. Levi D. Calonico A. Mura S. Micalizio C. E. Calosso E. K. Bertacco A. Godone (in pensione dal 01/09/2014) L. Lorini (aspettativa) Totale Personale non strutturato TD C. Clivati M. Pizzocaro Borse Assegni P. Thoumany Dottorati G. Bolognesi, C. Cardenas B. Rauf G. Milani M. Frittelli Associati G. Costanzo Incarichi Totale pers. non strutturato Totale 0,30 0,60 1 1 1 0,80 0,20 4,90 NMI work Knowledge Transfer work 0,15 0,10 Management and miscellanea 0,40 0,20 0,10 0,35 0,60 Totale 0,85 0,90 1 1 1 0,90 0,20 5,85 1 1 1 1 0,50 0,50 1 1 0,35 1 1 1 1 0,35 1 1 0,35 0,35 0,35 7,20 12,10 0,35 0,70 7,55 13,40 0,60 Descrizione del programma Le attività del programma si sono sviluppate secondo le usuali tre linee di sviluppo, ossia: sviluppo di campioni primari di frequenza sviluppo di campioni in cella sviluppo delle tecniche di sincronizzazione remota mediante fibra ottica Excellent science Per quanto riguarda il primo tema, il nuovo campione di frequenza a fontana di cesio criogenica ITCsF2, è stato ufficialmente riconosciuto dal Working Group on Primary Frequency Standards del BIPM per utilizzare i dati per la calibrazione di TAI. Da allora sono stati inviati regolarmente i dati al BIPM. Un risultato molto significativo a partire dalla seconda metà del 2014 è che le fontane nel mondo che partecipano a TAI sono tutte risultate essere in accordo a livello di 5e-16 (1 deviazione standard), livello mai verificatosi prima. Questo evidenzia la raggiunta maturità di questi campioni e del loro utilizzo metrologico, che comprende il sistema satellitare di trasferimento. In questo momento, la distribuzione statistica dei dati delle singole fontane riportati al TAI è dominata dalla loro accuratezza, evidenziando un controllo pieno della catena metrologica. La ricerca sui campioni primari di frequenza comprende anche lo sviluppo del campione ottico all'Itterbio. E’ stata osservata per la prima volta la riga di orologio, che pone il campione in uno stadio pre-operativo, pronto per la sua caratterizzazione metrologica. E’ proseguita la collaborazione con il consorzio SOC II, volta 81/147 alla realizzazione di un prototipo di orologio ottico trasportabile. E’ cominciata la collaborazione AQUASIM con l’Università di Firenze e Roma, per il confronto del sistema orologio con un sistema di gas degeneri di Itterbio attraverso il link ottico. E' proseguito lo sviluppo del link ottico fibra per la trasmissione di portanti ottiche ultrastabili e confronti remoti di frequenza ad altissima stabilità. E’ stato completato il tratto Torino – Medicina (550 km), con i primi segnali di confronto tra il maser all’idrogeno della radio-antenna INAF con gli orologi INRIM. Nel progetto EMRP SIB55-ITOC, è stato realizzato il link di 150 km tra INRIM e Laboratorie Souterraine de Modane sotto il tunnel del Frejus, per un confronto tra orologi ottici per la geodesia relativistica e come prima tappa del link INRIM-SYRTE. Sono state studiate, dimostrate e pubblicate nuove tecniche per la compensazione del rumore di fase e per migliorare le prestazioni del link in fibra ottica. Industrial leadership Per quanto riguarda i campioni in cella sono stati raggiunti due importanti milestones previsti dal contratto EMRP IND55-MCLOCKS a coordinamento INRIM, ovvero una nuova catena di sintesi a microonda a basso rumore di fase e il design del nuovo sistema fisico compatto basato su cavità magnetron. Risultati di particolare rilievo Il nuovo campione primario di frequenza ITCsF2 genera il secondo SI con accuratezza 1,7×10-16 Il campione ottico di frequenza all’Itterbio è operativo, con tempo di ciclo di 500 ms e una riga di 100 Hz e S/N 10, compatibile con una stabilità di 10-14 a un secondo. Collegamento in fibra ottica con una radio-antenna, prima realizzazione al mondo, con prima misura di caratterizzazione in remoto del maser radioastronomico a 10-15 in poche ore. Nuova catena di sintesi a microonda a basso rumore di fase nell’orologio POP. Impatto dei risultati sul contesto esterno La fontana ITCsF2 è tra le più accurate del mondo e contribuisce alla realizzazione del secondo internazionale a livello di ≈2×10-16. Il link ottico italiano realizza per primo nel mondo un test-bed per dimostrare i miglioramenti alla radioastronomia grazie alla metrologia primaria. Un passo importante verso il network europeo di link ottici è stato realizzato con il collegamento di INRIM al confine francese. Gli sviluppi sull’orologio POP nel contesto di EMRP IND55-MCLOCKS consolida il ruolo di INRIM nell’innovazione che guarda alle realtà industriali. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici La fontana ha ottenuto i risultati attesi, senza criticità. Lo sviluppo dell’orologio a Yb è stato rallentato dall’affidabilità di uno dei laser (quello di reticolo a 759 nm), che si è rotto per due volte nell’anno. Il gruppo si è arricchito di tre nuovi dottorandi che garantiranno il corretto sviluppo futuro. Il link ha raggiunto gli sviluppi infrastrutturali attesi, ma la caratterizzazione metrologica ha dimostrato alcune criticità nei metodi comunemente usati, e nelle unità di personale necessarie a raggiungere gli obiettivi, che sono in costante consolidamento ed espansione. L’orologio POP ha conseguito i risultati attesi, senza criticità particolari. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione 8 Pubblicazioni ISI (IF medio >3) 10 atti di Conferenze Internazionali 3 corsi master universitari 9 report ITCsF2 al TAI (9 punti per un totale di 165 giorni di misura TAI) 82/147 Programma O2: Algoritmi e scale di tempo Responsabile: Patrizia Tavella Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Patrizia Tavella Ilaria Sesia Giancarlo Cerretto Roberto Costa 0,70 0,80 0,60 Totale 2,10 NMI work Knowledge Transfer work 0,10 0,20 0,40 0,20 0,30 0,20 1 Management and miscellanea 0,20 0,20 0,40 Totale 1 1 1 0,70 3,70 Personale non strutturato TD Giovanna Signorile Gianluca Fantino Borse Concetta De Stefano (Borsa) Assegni Elena Cantoni (Assegno) Dottorati Valerio Formichella (Dottorato) Associati Franco Cordara (Associato) Valerio Pettiti (Associato) Incarichi Totale pers. non strutturato Totale 0,80 0,20 1 1 0,20 0,80 0,20 0,20 0,50 1 0,50 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 1,90 4 1,70 2,70 0,20 0,40 0,40 3,80 7,50 Descrizione del programma Excellent science Realizzazione della scala di tempo UTC(IT) La generazione della scala di tempo nazionale UTC(IT) viene continuamente migliorata per garantire accuratezza e affidabilità, sia come riferimento di time stamping per le necessità del paese, sia per le applicazioni ad alta tecnologia del sistema europeo di navigazione Galileo in cui INRIM è coinvolto. Ciò comporta lo sviluppo di algoritmi matematici, di sistemi di misura automatici e di tecniche di confronto a distanza di orologi anche basate sui segnali Galileo. Industrial leadership Disseminazione delle unità SI Il segnale di tempo UTC(IT) viene diffuso agli utenti nazionali con mezzi diversi. I più conosciuti e utilizzati sono il segnale codificato trasmesso dalla RAI, che può essere decodificato mediante appropriati orologi radio-controllati, e il segnale trasmesso su Internet chiamato Network Time Protocol, NTP (contratto RAI). Nel 2014 è iniziato un progetto di H2020 volto al miglioramento delle tecniche di disseminazione del tempo. Sistema di navigazione europeo Da 15 anni INRIM è fortemente coinvolto nelle attività di timing del sistema europeo di navigazione Galileo. Nel 2014 INRIM ha lavorato nella Time Validation Facility, con il duplice scopo di convalidare il comportamento di tutti gli orologi nello spazio e a terra e di stimare le correzioni necessarie alla scale di tempo di Galileo per rimanere in stretto accordo con la scala internazionale UTC, fornendo a tal fine il segnale in tempo reale di UTC(IT). Societal challenges La disseminazione di un campione nazionale richiede continua attenzione alle necessita della società che per quanto riguarda il time stamping richiede segnali affidabili, certificati, autenticati e sicuri. Risultati di particolare rilievo É stato sviluppato un sistema hardware ridondante per la generazione di UTC(IT) per garantire maggiore 83/147 affidabilità. E’ stato inoltre studiato un sistema di tre algoritmi paralleli che utilizzando il campione primario a fontana di cesio, la media di tutti gli orologi dell’INRIM e le stime di UTC rapido, permette di realizzare la scala nazionale con maggiore accuratezza e robustezza. La realizzazione di un software automatico è in via di sviluppo e già da alcuni mesi viene realizzata una scala di tempo parallela sperimentale direttamente basata sulle misure del campione primario. E’ stato ampliato il sistema automatico di controllo in tempo reale anche da remoto per il controllo del corretto funzionamento del laboratorio e per il continuo confronto di UTC(IT) con le scale di tempo di altri paesi anche con nuove tecniche di time transfer geodetiche. Sono stati acquisiti 4 nuovi contratti nell’ambito Galileo: 1. ESA programma EGEP: TIME5: sincronizzazione di orologi con segnale Galileo, 2. ESA System Validation, Time Support: controllo quotidiano degli orologi di bordo e dei segnali di tempo del messaggio navigazione, 3. EU Horizon 2020, Demetra, per lo sviluppo e sperimentazione di nuovi sistemi di disseminazione del tempo, anche basati sui segnali Galileo, 4. ESA Galileo 2nd Generation, studio di sistemi di timing di bordo nuova generazione. Sono stati installati e sperimentati i nuovi generatori del segnale RAI. Impatto dei risultati sul contesto esterno Le attività di modernizzazione del laboratorio di UTC(IT) particolarmente per quanto riguarda il controllo in tempo reale e lo sviluppo di tecniche di confronto di orologi basate sul segnale Galileo sono di interesse anche per la comunità metrologica internazionale. Il ruolo di INRIM nel sistema Galileo continua ad avere altissimo impatto. Con l’Agenzia Spaziale Europea, dopo una pausa a inizio 2014, abbiamo ripreso il ruolo di laboratorio di riferimento per la validazione degli orologi di bordo e della scala di tempo di Galileo. Abbiamo esteso il nostro ruolo anche in ambito Horizon 2020 vincendo come coordinatori un progetto da 4 milioni con 15 partner di 8 paesi europei. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici I risultati sono in linea con le aspettative, i punti critici sono legati alla confidenzialità imposta sulle attività legate a Galileo che non permette la pubblicazione delle tecniche sviluppate e al continuo ricambio di personale precario che, dopo alcuni anni di formazione in INRIM, trova ottime collocazioni in enti o industrie europee non permettendo all’INRIM di consolidare le competenze acquisite e di rafforzare l’impatto in ambito internazionale. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione 1 articolo su rivista internazionale 8 articoli in atti convegni internazionali 3 presentazioni a convegni internazionali 1 comunicazione su invito a congresso nazionale 13 rapporti su contratto (confidenziali) 1 Award internazionale IEEE Distinguished Lecturer Eventuali altri risultati/prodotti Descrizione Realizzazione in tempo reale del campione UTC(IT) con accuratezza minore di 15 ns e successiva disseminazione via NTP e segnale RAI, invio dati a BIPM per partecipazione scala internazionale UTC e UTC rapido. 3 corsi master Politecnico di Torino “Navigation and Related Application”. Partecipazione in riunioni di gruppi di lavoro internazionali del CCTF (GNSS, TWSTFT, TAI, Algorithms) e al comitato esecutivo e scientifico dei congressi EFTF, IFCS, e URSI. Attività di “Assistente per la Qualità” con riunioni periodiche, aggiornamento procedure, visite ispettive interne (Audit). Redazione di circa 12 documenti di Audit. Attività di certificazione con circa 100 certificati di taratura per enti esterni e 10 certificati di taratura per INRIM. 84/147 Programma O3 – Fotometria e Radiometria Responsabile: Giorgio Brida Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Giorgio Brida Maria Luisa Rastello Giuseppe Rossi Mauro Rajteri Paola Iacomussi Ivano Ruo-Berchera Stefania Castelletto (aspettativa) Marco Terzi Fabio Saccomandi Fernando Viarengo Gian Paolo Scialpi Roberto Filippo 0,45 0,20 0,45 0,70 0,90 0,40 0,10 NMI work Knowledge Transfer work 0,05 0,05 0,10 0,40 0,05 Management and Totale miscellanea 0,05 0,10 0,10 0,10 0,05 0,15 0,10 0,10 0,50 0,30 0,10 0,10 0,45 0,50 5,55 0,20 1 0,10 0,45 Totale 3,75 0,40 0,85 0,45 0,60 0,30 1 0,80 1 0,40 Personale non strutturato TD Emanuele Taralli Borse Silvia Giomi Assegni Lapo Lolli Dottorati Michela Radis Associati Incarichi Totale pers. non strutturato Totale 0,80 0,15 0,15 1 1 1 1 2,95 6,70 0,85 0,45 0,20 0,70 3,15 8,70 Descrizione del programma Excellent science Implementazione del sistema SI Mise-en-pratique della candela mediante rivelatori a efficienza quantica predicabile. Nell’ambito del progetto EMRP SIB57 NEWSTAR (NEW primary STAndards and traceability for Radiometry) proseguono le attività per la progettazione e realizzazione di una nuova generazione di fotorivelatori PQED (Predictable Quantum Efficiency Detector) ottimizzati per tre obiettivi distinti: radiometria primaria, con bassa incertezza (1 ppm), operanti a basse temperature (77 K), su un campo limitato di lunghezze d’onda (400-500 nm); validazione con misura di e/h; applicazioni alla fotometria (luxmetro) e termometria a radiazione (filtro-radiometro), con incertezza dell’ordine di 100 ppm, operanti a temperatura ambiente, su tutto il campo visibile; misuratore di potenza per fibra ottica, con incertezza inferiore a 1000 ppm, operante nel vicino infrarosso (850 nm). Rivelatori Nano-TES per il conteggio di fotoni. Il progetto EMRP NEW08 Novels Materials and Devices (NOMAD) for NEMS, sono stati progettati, realizzati e caratterizzati una serie di dispositivi TES per il conteggio di fotoni, con superfici sensibili molto piccole (fino ad minimo di 1 m2) allo scopo di ottenere dispositivi più veloci rispetto alla generazione precedente, pur mantenendo una buona risoluzione energetica. Industrial leadership Le industrie investono molto nello sviluppo di nuove materiali (vernici metalliche, finiture opache,…) per ottenere sofisticati effetti visivi allo scopo di attrarre il maggior numero di potenziali clienti; il progetto 85/147 "Multidimensional reflectometry for industry“ IND 52 (xD Reflect) si pone lo scopo di fornire metodi goniospettro-radiometrici migliori e riferibili al SI per la caratterizzazione degli effetti visivi quali il colore, lucentezza, consistenza, trasparenza, granulosità e scintillio che si combinano per dare l'aspetto (appearance) di una particolare superficie “sperimentata” da un potenziale cliente. Societal challenges Energia Metrologia per sistemi di illuminazione innovativi efficienti e sicuri (EMRP ENG62) A supporto delle nuove tecnologie di illuminazione allo stato solido (SSL) sono allo studio tecniche di misure adeguate alla caratterizzazione di sorgenti SSL sia per quanto riguarda le prestazioni fotometriche ed energetiche, sia dal punto di vista della sicurezza, del comfort visivo e della durata. Ambiente Sensoristica remota per monitoraggio climatico (EMRP ENV04). Per eseguire dallo spazio misure di riflettività/radianza spettrale riferibili al SI in siti di prova autonomi e distribuiti geograficamente è stato progettato e costruito un prototipo di radiometro basato su diodi emettitori di luce (LED). Oltre che essere una sorgente luminosa un LED può anche essere utilizzato come fotorivelatore selettivo in lunghezza d’onda con molti vantaggi come il suo basso costo, la sua intrinseca risposta passa banda, senza la necessità di ulteriori filtri ottici, e la sua compattezza. Se un LED di riferimento è usato come un emettitore ed un altro per rivelare questa luce, il cross-over dei due intervalli spettrali definisce il valore della corrente misurata . Senza degrado, questa corrente risulta essere costante. Per misurare con incertezza nota i parametri che descrivono la vegetazione è stato progettato e costruito un prototipo di goniometro portatile PHYTOS (Portable HYperspectral Transmission Optical Scattering) adatto a rapide acquisizioni in situ delle proprietà di scattering iperspettrale di singoli elementi di fogliame in condizioni di illuminazione controllata. Risultati di particolare rilievo Validazione fotorivelatore con efficienza quantica calcolabile (PQED). Nell’ambito del progetto NEWSTAR si è svolto un primo ciclo di confronto di misura con rivelatori PQED operanti a temperatura ambiente (RTPQED) che ha coinvolto INRIM (pilota), CNAM, CSIC e MKH. Caratterizzazione di rivelatori superconduttivi (TES) veloci (NEW08). La velocità di risposta un rivelatore TES aumenta aumentando la temperatura critica di transizione. Tuttavia a tale aumento corrisponde un aumento di capacità termica ed un peggioramento della risoluzione energetica. Per cercare di ottenere dispositivi con una buona capacità di discriminazione dei fotoni sono stati progettati e caratterizzati TES con aree da 1 m2 a 25 m2. Tali dispositivi, realizzati in solo titanio per poter avere una transizione intorno ai 480 mK, hanno permesso di ottenere delle costanti di tempo di 147 ns, corrispondenti ad una velocità di conteggio superiore ad 1 MHz, pur mantenendo un ottima risoluzione energetica di 0.13 eV a 1570 nm. Radiometro a LED per monitoraggio ambientale (ENV 04). Il prototipo del radiometro LED è stato tarato ed è stato utilizzato in una prima campagna di misure sul campo. Goniofotometro portatile PHYTOS (ENV 04). Lo strumento è stato caratterizzato e sono in corso le prime campagne di misura dedicate alla realizzazione di un catalogo di proprietà dei diversi tipi di fogliame. Impatto dei risultati sul contesto esterno L’attività svolta, oltre a consolidare o migliorare i riferimenti metrologici per le tradizionali attività fotometriche (illuminazione, caratterizzazione materiali,...), ha esteso le capacità di misura in modo tale da supportare con appropriate tecniche e campioni di misura le nuove tecnologie di illuminamento a stato solido, la misura di radiazioni ultraviolette per la protezione ambientale, e la richiesta di fotorivelatori innovativi, estremamente sensibili, per applicazioni quali ad esempio la biologia e l’astronomia. Infine l’innovazione introdotta con i fotorivelatori calcolabili (PQED) nel contesto del settore radiometrico pongono l’Istituto in una posizione di avanguardia. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici I risultati conseguiti sono in linea con quanto previsto nel piano di attività e dai protocolli dei progetti di ricerca a cui il programma partecipa. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione - confronto di misura di rivelatori calcolabili operanti a temperatura ambiente (RT-PQED) - progetto, realizzazione e caratterizzazione di nano-TES - campagne di misura con radiometro a LED e goniofotometro portatile PHYTOS 86/147 Programma O4 – Ottica quantistica Responsabile: Marco Genovese Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Marco Genovese Mauro Rajteri Giorgio Brida Ivo Degiovanni Marco Gramegna Ivano Ruo-Berchera Fernando Viarengo Fabio Saccomandi Totale 0,45 0,10 0,20 0,80 0,80 0,40 0,10 0,10 2,95 NMI work Knowledge Transfer work 0,05 0,10 0,10 0,25 0,10 0,10 Management and miscellanea 0,30 0,10 0,10 0,10 0,20 0,20 0,10 1,10 Totale 0,80 0,20 0,30 1 1 0,60 0,10 0,40 4,40 Personale non strutturato TD Paolo Traina Fabrizio Piacentini Alice Meda Marco Roncaglia Gianluca Giorgi Borse M. Levi Assegni Guillaume Adenier Ekaterina Moreva Alessio Avella Dottorati M.Levi N.Samantaray Associati S.Olivares F.Raffa P.Giorda Incarichi Totale pers. non strutturato Totale 0,80 0,80 0,75 1 1 0,20 0,20 0,25 1 1 1 1 1 0,10 0,10 1 1 0,85 1 1 0,85 0,10 0,80 0,10 0,80 0,15 0,15 0,05 0,15 0,15 0,05 8,55 11,50 0,25 0,10 0,65 1,75 9,20 13,60 Descrizione del programma Excellent science Sfruttando le proprietà degli emettitori a singolo fotone da centri di colore in diamante, studiati in dettaglio sotto diversi aspetti, si è dimostrato uno schema innovativo di super-risoluzione. Si è inoltre proceduto nella linea di esperimenti con fotoni entangled, realizzando una visualizzazione dello schema di Wootters e Page circa il tempo come proprietà emergente dall’entanglement quantistico. Infine, si è proseguito negli studi su imaging, comunicazione e sensing quantistici. Industrial leadership Si sono avviate azioni di trasferimento tecnologico e, in particolare, si è continuata la collaborazione col gruppo ETSI di standardizzazione per la QKD. 87/147 Societal challenges Le ricerche perseguite contribuiscono sia alla necessità fondamentale di progresso scientifico sul piano culturale sia al promuovere la possibile realizzazione di tecnologie quantistiche che rappresentano una delle sfide tecnologiche del prossimo futuro. Risultati di particolare rilievo Realizzazione di schema di super-risoluzione basato su funzioni di correlazione d’ordine superiore da emettitori a singolo fotone. Impatto dei risultati sul contesto esterno Lo scambio sicuro d’informazioni è uno dei pilastri fondamentali su cui si basa la società attuale. La crittografia quantistica, basata sulle proprietà fondamentali della MQ, fornisce una risposta al problema dai promettenti sviluppi commerciali. Inoltre, le QT aprono nuovi scenari di sviluppo: il calcolo quantistico, l’imaging e sensing quantistici, la metrologia quantistica. Tali studi forniscono anche un importante contributo alla ricerca di base ed alla domanda di conoscenza della nostra società. Inoltre la creazione di nuovi standard per la comunicazione quantistica e le applicazioni della MQ a misure di precisione costituiscono un fondamentale elemento per il futuro della metrologia (vedi roadmap fotometria iMera, Nobel lectures di Haroche e Wineland, attività svolte a NIST, stanziamento di 120 milioni di sterline in UK nel 2014, di cui 12 a NPL). Complessivamente i risultati ottenuti, contribuendo significativamente alla ricerca sulla metrologia, la crittografia, l’imaging/sensing e la comunicazione quantistiche contribuiscono in maniera rilevante a tale progresso scientifico –tecnologico. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Non si sono manifestati punti critici o discrepanze dai risultati attesi. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione - Pubblicazioni: 13 (1 IF>5, 8 con 5>IF>2), 4 (IF < 2), 8 atti di convegni internazionali - Comunicazioni orali a convegni: internazionali su invito (28), a convegni internazionali (19) - 2 corsi III livello PoliTo - Stesura documenti ETSI circa standardizzazione protocolli QKD commerciali 88/147 Programma O5 - Mantenimento e disseminazione Responsabile: Maria Luisa Rastello Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Filippo Levi Davide Calonico Valerio Pettiti Elio K. Bertacco Roberto Costa Maria Luisa Rastello Giorgio Brida Marco Terzi Fabio Saccomandi Fernando Viarengo Roberto Filippo Giuseppe Vizio Totale NMI work 0,05 0,10 0,10 0,10 0,20 0,30 0,10 0,50 0,10 0,70 0,40 0,20 2,85 Knowledge Transfer work Management and miscellanea 0,10 0,10 0,10 0,05 0,10 0,10 0,10 0,65 Totale 0,15 0,10 0,10 0,10 0,30 0,40 0,10 0,55 0,20 0,80 0,50 0,20 3,50 Descrizione del programma Principali attività svolte Il programma ha potenziato tutte le attività proprie come NMI, mantenendo i campioni e assicurando la riferibilità al più alto livello in Italia. Le attività hanno incluso la ricerca e lo sviluppo incrementale su campioni e metodi, gli impegni internazionali nel quadro del CIPM-MRA (CMC, KC/SC, QS), la collaborazione internazionale (nei TC e CC) e nazionale (inclusa la normativa), la riferibilità alle unità SI e disseminazione delle conoscenze (tarature, consulenze, corsi, ecc.), l’organizzazione di ILC e altre attività a supporto SIT ed EA. In particolare si ricordano le misure di calibrazione per TAI, il mantenimento e la disseminazione della scala di tempo nazionale UTC(IT), il monitoraggio dei risultati di misura tra gli orologi atomici dell’INRIM e l’invio dei dati al KCDB del BIPM, la circolazione EURAMET del nuovo campione GPS+Rubidio viaggiante, il mantenimento dei campioni per la fotometria, colorimetria, radiometria di rivelatori e materiali, con la disseminazione delle unità di misura per le grandezze intensità luminosa, illuminamento, flusso luminoso, luminanza, esposizione luminosa, temperatura di distribuzione, colore in trasmissione, e la disseminazione relativa ai campioni di potenza radiante, potenza radiante in fibra ottica, sensibilità spettrale, trasmissione regolare e diffusa, riflessione regolare. Risultati di particolare rilievo Nel 2014 sono stati inviati ogni mese i dati al BIPM per partecipazione scala internazionale UTC. Si sono consolidati tutti i sistemi automatici di acquisizione e di analisi dei dati dei campioni di frequenza. E’ iniziata la "Comparison on UVA power meters" Euramet Project 443. Impatto dei risultati sul contesto esterno Il programma ha assicurato la realizzazione delle unità SI di competenza con caratteristiche di incertezza e di affidabilità paragonabili a quelle degli altri istituti metrologici nazionali, fornendo il supporto tecnico ad enti di ricerca ed ad industrie nazionali mediante l’attività di disseminazione e taratura. E’ stato allestito uno stand INRIM presso il Prix Italia 2014 per celebrare la collaborazione con la RAI e il 35 anniversario dell’introduzione del segnale orario codificato. 89/147 Eventuali altri risultati/prodotti Descrizione Realizzazione in tempo reale del campione UTC(IT) con accuratezza minore di 15 ns e successiva disseminazione via NTP e segnale RAI, invio dati a BIPM per partecipazione scala internazionale UTC e UTCrapido. corso master Politecnico di Torino “Navigation and Related Application”. Partecipazione in riunioni di gruppi di lavoro internazionali del CCTF (GNSS e TAI). Attività di “Assistente per la Qualità” con riunioni periodiche, aggiornamento procedure, visite ispettive interne (Audit). Redazione di circa xxx documenti di Audit. Attività di certificazione: nel 2014 siono stati emessi 186 certificati di taratura per enti esterni, 2 certificati per Accredia e 8 certificati di taratura per INRIM. E’ iniziata la "Comparison on UVA power meters" Euramet Project 443. Sono state effettuate 6 audit interne alla divisione di ottica e 5 audit presso altre divisioni INRIM. 90/147 Divisione Termodinamica Responsabile: Vito Fernicola Risorse umane (TI + TD) al 31/12/2014 Ricercatori e Tecnologi: 26. Tecnici: 10 Ulteriori risorse umane Assegnisti, Borsisti e Dottorandi: 18. Associati e incarichi: 4 Articolazione delle attività Le attività della Divisione sono organizzate secondo tre programmi di ricerca Essi sono finalizzati alla determinazione delle costanti fisiche, allo studio delle proprietà termodinamiche, acustiche e chimiche delle sostanze e dei materiali, allo sviluppo di metodologie e dispositivi per applicazioni nei campi della salute e dell’ambiente. Ogni programma si articola a sua volta in attività e progetti secondo lo schema seguente: PROGRAMMA T1: Metrologia termica (Mauro Battuello) T2: Acustica e ultrasuoni (Roberto Gavioso) T5: Quantità di sostanza (Andrea Mario Rossi) Attività / progetti Mise en pratique del kelvin Campioni per l’umidità nei gas e nei solidi Nuovi campioni primari per termometria e igrometria Tecniche ottiche in termometria Metrologia per la meteorologia e il clima Misure e campioni per l’ambiente e l’energia Metrologia termica per le superfici ingegnerizzate Determinazione della costante di Boltzmann con metodo acustico Misura della velocità del suono nei liquidi Determinazione di proprietà elastiche di materiali Sonoluminescenza e sue applicazioni Realizzazione del campione primario di potenza sonora Campioni e riferimenti per gli ultrasuoni Caratterizzazione di campi ultrasonori in ambito biomedicale Campioni, metodi e sensori per le sostanze inquinanti in aria Campioni e metodi per la medicina rigenerativa, le cellule, i tessuti, gli acidi nucleici e le proteine Sensori e metodi per l'analisi degli alimenti Nuovi materiali dosimetrici per radiazioni ionizzanti Analisi di superficie Microscopia multimodale per bio-imaging Nel seguito sono sintetizzati i principali risultati conseguiti considerando le attività svolte nelle tre linee prioritarie individuate in Horizon 2020 e nel quarto pilastro identificato nel ruolo di Istituto Metrologico Primario nazionale, come definite nel Piano Triennale di attività 2014-2016: Excellent science Societal challenges Industrial leadership NMI Role I risultati principali ottenuti nel corso dell’anno, sono relativi a progetti di sviluppo INRIM sui campioni e a progetti finanziati dalla Commissione Europea attraverso il programma EMRP. Questi progetti - rivolti alla realizzazione di strumentazione, apparecchiature e di strutture con caratteristiche di forte innovazione - sono stati condotti nei laboratori dell’INRIM con una significativa interazione con partner europei. 91/147 Excellent science Implementazione del nuovo sistema SI ‐ Studiato il sistema di controllo, misura e riferibilità termica per la nuova cella multipasso per l’esperimento di Doppler Broadening Thermometry, attualmente in corso presso la Seconda università di Napoli. L’esperimento estende il campo di misura, dal punto triplo dell’acqua al range compreso tra i punti fissi di mercurio e indio, al fine di avviare le misure di T-T90 anche con il metodo spettroscopico. ‐ Nell'ambito dei progetti Premiale P6 e EMRP SIB01-InK, le differenze fra la temperatura termodinamica T e la Scala Internazionale di Temperatura (STI-90) sono state misurate con metodo acustico nell'intervallo compreso fra 230 K e 305 K. Costanti fondamentali ‐ Determinazione della costante di Boltzmann con metodo acustico. L'incertezza complessiva ottenuta nella determinazione della costante di Boltzmann kB con metodo acustico è stata significativamente ridotta. La pubblicazione di questo risultato è prevista ad inizio 2015. Societal challenges Energia ‐ Metodologie innovative per il monitoraggio energetico dell’ambiente costruito: messo in servizio il sistema GHP per misure conducibilità termica di materiali isolanti. ‐ Nell’ambito dei progetti Europei Metrology for Liquified Natural Gas (ENG 03 LNG) e Metrology for LNG (ENG60), si è realizzato e caratterizzato un criostato adiabatico progettato ad-hoc per misure fino a 110 K e si stanno avviando le misure di densità e velocità del suono di gas naturale liquefatto. Ambiente ‐ Concluso MeteoMet1 (ENV07) e con continuità è iniziato MeteoMet2 (Metrology for Essential climate Variables) che si svolgerà tra il 2014 e il 2017, anch’esso coordinato dall’INRiM. ‐ Campagna “Arctic metrology 2014”, che ha visto il trasporto a Ny Ålesund, Svalbard, 79 °N, di EIDE1, il sistema sperimentale per la riferibilità delle misure di temperatura e pressione. ‐ INRiM promotore e organizzatore della prima conferenza internazionale “Metrology for Meteorology and Climate”, tenutasi a Brdo (SLO). La conferenza ha visto partecipazioni dai rappresentanti da diversi continenti. ‐ Sono terminate le misure di pH e velocità del suono per la caratterizzazione di campioni di acqua di mare fino a 70 MPa a diverse temperature e salinità. Queste attività fanno parte del progetto Premiale Ambiente P2 e del progetto EMRP ENV05 OCEAN con impatto rilevante sulla concentrazione di nutrienti disciolti e lo stato di salute degli oceani. ‐ Misure di velocità del suono in gas refrigeranti a basso Global Warming Potential. E' stato realizzato e caratterizzato un apparato sperimentale ad-hoc per misure di velocità del suono in fase gassosa nel fluido refrigerante a basso impatto ambientale R-1234ze(Z). ‐ Analisi, metodi e sensori per le sostanze inquinanti in aria (EMRP ENV01 MACPoll). Valutata la linearità di risposta a NO2 di microsensori di grafene prodotti in INRiM nell’intervallo da 100 nmol/mol a 10 µmol/mol e gli effetti di gas interferenti (NH3, H2O, CO2); valutato il comportamento dei sensori in seguito a processi di annealing termico; miglioramento della sensibilità e della selettività dei sensori mediante funzionalizzazione del grafene con polietilendiammina. Salute ‐ Nell’ambito del progetto EMRP HLT03-DUTy si è realizzato il primo confronto relativo di misure della dose ultrasonora, mediante due tecniche denominate Applied Total Acoustic Energy (ATAE) e Thermally Equivalent Time (TET). Lavoro in collaborazione con PTB, UME e NPL oltre all'INRIM istituto pilota. ‐ E’ in corso la messa a punto dell’hardware, del software e ingegnerizzazione del sistema di generazione del segnale vocale per ricreare la frequenza fondamentale dei pazienti operati alle corde vocali. Il progetto VOCODER è finanziato dalla IRCC di Candiolo (TO). ‐ Sono stati sviluppati metodi per la caratterizzazione dei prodotti alimentari per determinare la quantità di limiti tollerabili per i contaminanti chimici naturali o artificiali / residui presenti nei prodotti alimentari (ad esempio, melamina nel latte per neonati mediante spettroscopia Raman, IPA nel te e nel mate mediante GC-MS). 92/147 ‐ ‐ Si è completato lo studio di fattibilità per l’utilizzo della spettrometria EPR (Electron Paramagnetic Resonance) nella dosimetria Fricke. In particolare si è valutata la linearità della risposta segnale-dose nell’intervallo tra 20 e 400 Gy. Il contributo all’incertezza dovuto alla misura del segnale dosimetrico è valutato di 12 Gy. Metodi per l'analisi degli alimenti. Messa a punto di un metodo spettroscopico specie-specifico per l’analisi di proteine animali trasformate (PAT) destinate ad alimentazione di animali da allevamento. Analisi delle componenti del caffè per la determinazione dell contenuto dell’acido cloro genico. Analisi delle componenti del vino per la determinazione della provenienza di origine. Industrial leadership Ricerca per l’industria ‐ Proprietà termiche delle superfici ingegnerizzate (EMRP IND11 MADES). E’ stato sviluppato un sensore innovativo a fibra ottica per la misura della temperatura superficiale tra 20 °C e 200 °C durante le prove tribologiche con la tecnica del pin-on-disk. E’ in corso di deposito un brevetto per invenzione. ‐ Applicazioni della cavitazione acustica. Sono stati completati lo studio e la sperimentazione di un trasduttore a ultrasuoni e di un apparato idraulico per la simulazione di processi industriali di trattamento di fibre cartacee provenienti da riciclo (progetto regionale TUFOC). ‐ Analisi di superficie (EMRP IND15 SurfChem, NEW02 Raman, NT Q-aimds). Proseguita l’attività di sviluppo delle tecniche spettroscopiche Raman, TERS, e scattering Raman multi-fotone per lo studio delle superfici. I risultati del progetto IND15 SurfChem hanno inoltre permesso di ottenere un contratto con Thales Alenia Space per la determinazione di contaminanti su hardware spaziale. ‐ Nell’ambito del progetto EMRP IND01 HiTeMS si è effettuata la caratterizzazione metrologica del sistema di misura multispettrale per applicazioni ad alta temperatura operante nell’ UV-VIS e NIR fino a 950 nm. E’ stato individuato un approccio di misura originale per un’investigazione di laboratorio della tecnica di termometria multi spettrale. Tecnologie abilitanti ‐ Nuova microscopia multimodale per bio-imaging. Sviluppo della microscopia non-labeled integrata su singola piattaforma con funzionalità di misura veloci e specializzati per colture cellulari e biologia. ‐ Concluso il primo anno di SETNanoMetro. Tutti i deliverables del periodo sono stati raggiunti. Un set di nanoparticelle di TiO2 anatasio caratterizzate in forma e taglie con una deviazione minore del 5% è stato ottenuto. ‐ EMRP “Duty”. Utilizzo di un calorimetro a scansione differenziale (DSC), progettato per le misure in fase multipla e in transizioni di fase, per temperature comprese tra 220 K e 800 K, sono stati caratterizzati differenti materiali gelliformi simulatori tissutali. National Metrology Institute (NMI) role Implementazione delle unità SI ‐ Progetto Neon (consorzio internazionale), pilotato dall'INRIM e conclusosi formalmente nel 2014; è stata inserita nella Mise-en-pratique del kelvin anche l'equazione di correzione per l'effetto isotopico nella realizzazione del punto triplo del neon. ‐ Confronto CCT-K2.5 tra NRC, NMIJ ed INRIM si è concluso con la pubblicazione dei risultati sul database del BIPM. Confronto Euramet.T-K1 fra PTB - INRIM - VSL - NPL - INTiBS (Realisations of the ITS-90 from 2.6 K to 24.5561 K, using rhodium-iron resistance thermometers) ha prodotto il Draft A del rapporto finale. ‐ Messa a punto di tecniche chimico-fisiche (Karl-Fischer coulometrico e Evolved Water Vapour Analysis) e fisiche (gravimetria e risonanza nelle microonde) per la misura del contenuto di acqua in campioni di biomassa; partecipazione ad un confronto internazionale pilota (EMRP SIB64 METefnet). ‐ Aggiornamento dei generatori primari di umidità, con un’estensione del campo di lavoro alla temperatura di rugiada a 95 °C e di brina a -80 °C con significativi miglioramenti di stabilità rispetto al precedente set up. Proposte nuove CMC per l’umidità relativa e la temperatura dell’aria. 93/147 ‐ ‐ Campione primario di pressione sonora. I risultati del confronto CCAUV.A-K5 sulla taratura da 2Hz a 10 kHz (fase da 20 Hz a 10 kHz) di microfoni campione da 1” sono stati pubblicati e INRiM ha confermato le sue CMC con ottimi risultati. Nell’ambito del progetto EMRP SIB 56 SoundPwr, sono stati realizzati due prototipi di campione di potenza sonora nella gamma di frequenze da 50 Hz a 10 kHz. Disseminazione delle unità SI ‐ Pubblicato il primo lavoro con i risultati preliminari sul nuovo punto fisso dello Xenon, il miglior candidato per la sostituzione del punto triplo del Mercurio. ‐ E’ stato sviluppato un nuovo set up di misura per il termometro dielettrico basato sui modi galleria di un risonatore di zaffiro, ottenendo una risoluzione migliore di 100 K. ‐ EMRP SIB10 NOTED. E’ stata completata la realizzazione di una cavità risonante acustica/microonde progettata per fornire riferibilità diretta alla temperatura termodinamica nella taratura di termometri campione a resistenza di platino (SPRT). ‐ Primo confronto EURAMET per le misure di temperatura superficiale per contatto tra 50 °C e 350 °C a cui INRIM ha partecipato con il proprio sistema di riferimento. ‐ Metodi di misura in situ di indici di campi ultrasonori. E’ stato realizzato e caratterizzato un sistema sorgente per campi ultrasonori a 2 MHz attualmente in uso presso il dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco dell’università di Torino. ‐ E’ in corso l’ottimizzazione della configurazione sperimentale per l’impiego della spettroscopia FTIR come alternativa alle tecniche di analisi classiche per la determinazione di ossidi di carbonio e di azoto; prime applicazioni della diluizione dinamica come tecnica primaria complementare alla gravimetria per la realizzazione di miscele gassose a basse concentrazioni (CO2 inferiore a 200 µmol/mol) o reattive (ossidi di azoto). ‐ Realizzazione e diffusione di campioni per l’analisi chimica; INRIM partecipa al progetto EMRP SIB09 per la caratterizzazione e la disseminazione di standard solidi e liquidi di elementi critici quali: Al, Mg, Rh, Mo e Zn. Attività di terza missione Le unità SI sono disseminate mediante attività di taratura e prova in conto terzi rivolta ai laboratori industriali, ai Centri LAT e alle PMI. Vi è stata una ripresa dell’attività di taratura rispetto all’anno precedente, che aveva visto una contrazione dovuta a ragioni congiunturali. Sono stati emessi oltre 250 certificati. L’attività di supporto all’accreditamento ha riguardato oltre 40 laboratori, con valutazioni in campo e gestione di confronti interlaboratorio tra i Laboratori di Taratura di Accredia. Concluso il confronto interlaboratorio con 16 Centri LAT sui settori accreditati di Termometria; avviato il confronto per l’umidità relativa. Si segnala inoltre la riferibilità assicurata alla rete nazionale italiana di monitoraggio ambientale per l’ozono. Cooperazione internazionale Va ricordata la partecipazione alle riunioni dei CCAUV, CCT e CCQM e relativi gruppi di lavoro, alle riunioni EURAMET (TC-AUV, TC-MC (chair) e TC-T); la collaborazione con organismi normativi quali ISO, IEC, CEN e CENELEC. Numerose collaborazioni con università e istituti di ricerca europei ed internazionali. La Divisione partecipa a 30 progetti EURAMET nei settori della termometria, dell’acustica e della quantità di sostanza. In ambito internazionale si collocano anche contratti di ricerca con altri istituti metrologici per la fornituta di strumenti e campioni. Cooperazione nazionale Collaborazioni con atenei e centri di ricerca pubblici e privati. La Divisione ha all’attivo contratti industriali con PMI e grandi imprese; realizza studi e collaborazioni nel campo dei beni culturali; partecipa con i propri esperti alle attività degli enti normatori nazionali UNI e CEI e presiede una commissione del CTI. Ricercatori della Divisione sono professori a contratto presso l’Università di Torino, il Politecnico di Torino e l’Università del Piemonte orientale; inoltre, ricercatori e tecnici della Divisione svolgono lezioni e seminari in corsi indirizzati ai tecnici dell’industria. Sette studenti di dottorato svolgono la loro attività di ricerca presso la Divisione. 94/147 Trasferimento tecnologico Consegnato al TIPC (Beijing) il primo dei due criostati, insieme alle celle sigillate criogeniche per punti fissi, definiti nel contratto con il TIPC. Sono in corso i lavori per il secondo criostato.E' stato firmato un contratto con il NIM (Beijing) per la costruzione di un criostato simile. Normazione Si è concluso il lavoro di revisione delle guide e manuali operativi del GRUAN, con adozione della GUM. E’ stata avviato il lavoro di revisione della WMO Guide 8, sul capitolo legato al siting e alla sustainableperformance. E’ stato avviato nell’ambito di MeteoMet2 (ENV58) il lavoro di revisione della ISO 17714:2007. La Divisione ha prodotto 29 articoli su riviste indicizzate dall'ISI-Thomson Web of Science, 19 articoli pubblicati su atti di congressi, 67 comunicazioni a conferenze o congressi, 1 capitolo di libro e 18 rapporti tecnici. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Le attività intraprese ed i risultati conseguiti sono coerenti con la programmazione. Va segnalato l’accresciuto impegno nella preparazione di proposte collegate a finanziamenti esterni (soprattutto bandi EMRP/EMPIR). Le nuove attività, non tutte ancorate ai programmi istituzionali, sono fortemente finanziate da soggetti esterni e portano con sé grandi opportunità, ma anche rischi di eterodirezione. Le risorse economiche per queste attività sono adeguate, mentre permane la necessità di indirizzare investimenti istituzionali alle attività di ricerca e sviluppo di campioni in alcuni dei campi tradizionali e dei nuovi settori. Campioni nazionali e di misura Campione Scala Internazionale di Temperatura del 1990 (STI-90) tra 24.6 K e 273.16 K mediante termometro a resistenza di platino a capsula (6 campioni) Scala Internazionale di Temperatura del 1990 (STI-90) tra 83.8 K e 1235 K mediante termometro a resistenza di platino a stelo (9 campioni) Scala Internazionale di Temperatura del 1990 (STI-90) tra 1235 K e 2500 K mediante termometro a radiazione monocromatico (2 campioni) Scala di temperatura di brina/rugiada da –75 °C a 85 °C(2 campioni) Umidità relativa dal 2% al 98 % con temperatura dell’aria da -15 °C a 95 °C (1 campione) Pressione sonora (1 campione) Potenza ultrasonora (1 campione) Campione nazionale di ozono in aria (1 campione) Miscele gravimetriche primarie di CO2 in aria e azoto (2 campioni) 95/147 Programma T1 – Metrologia Termica Responsabile: Mauro Battuello Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Mauro Battuello Mauro Banfo Giuseppe Braccialarghe Roberto Dematteis Vito Fernicola Michael Florio Roberto Gavioso Ferruccio Girard Domenico Giraudi Luigi Iacomini Simona Lago Andrea Merlone Lucia Rosso Peter Steur Totale Personale non strutturato TD Fabio Bertiglia Alberto Giuliano Albo Giuseppina Lopardo Chiara Musacchio Borse Giulio Beltramino Simone Bellagarda Guido Roggero Assegni Graziano Coppa Denis Smorgon Dottorati Associati Incarichi Collaboratori Osamu Tamura (NMIJ) Totale pers. non strutturato Totale Scientific work 0,40 0,30 0,35 0,20 0,20 0,60 0,20 0,10 0,30 0,40 0,50 0,60 4,15 NMI work Knowledge Transfer work 0,50 0,30 0,70 1 0,40 0,30 0,40 0,40 0,30 0,30 0,20 0,30 0,20 0,50 0,30 4 1,05 0,15 0,20 1 0,50 0,25 0,50 0,25 0,10 0,10 0,40 0,20 0,40 0,10 2,70 0,90 0,55 0,40 0,30 1 0,20 1 0,20 0,10 4,15 8,30 0,50 4,50 Totale 1 1 1 1 1 1 0,20 1 0,40 1 0,30 1 1 1 11,90 0,40 0,60 0,50 0,10 0,30 0,60 0,55 0,40 Management and miscellanea 0,10 0,40 3,10 0,35 1,40 0,10 5,40 17,30 Descrizione del programma Excellent science Realizzazione del kelvin mediante la costante di Boltzmann Le attività di termometria acustica per la determinazione della costante di Boltzmann condotte nel 2014 sono inserite nel programma T2. Vengono qui riportate solamente le attività di supporto termico alle misure acustiche. A tal fine sono state effettuate le tarature dei tre termometri speciali a capsula, utilizzati nel progetto. I termometri sono stati tarati, oltre al punto triplo dell'acqua, anche ai punti fissi del mercurio, gallio e indio, in preparazione alle misure T-T90. Determinazione della costante di Boltzmann E’ stato studiato e realizzato il sistema di controllo, misura e riferibilità termica per la nuova cella multipasso 96/147 per l’esperimento di Doppler Broadening Thermometry, attualmente in corso presso la Seconda università di Napoli. L’esperimento permette ora di estendere il campo termico di misura, dal solo punto triplo dell’acqua al range compreso tra i punti fissi di mercurio e indio, al fine di avviare le misure di T-T90 anche con il metodo spettroscopico. Contestualmente, le misura per la determinazione della costante kB sono proseguite, ottenendo incertezze relative in 2,4*10-5, con l’utilizzo della molecola di acqua arricchita di O18. Industrial leadership Metodi multi-spettrali per misure di alte temperature Nell’ambito del progetto EMRP IND01 HiTeMS si è effettuata la caratterizzazione metrologica del sistema di misura multispettrale per applicazioni ad alta temperatura operante nell’ UV-VIS e NIR fino a 950 nm. Si sono investigati linearità, stray light spettrale, size-of-source effect, stabilità, taratura spettrale, oltre ai parametri più propriamente elettronici del sistema. E’ stato individuato un approccio di misura originale per un’investigazione di laboratorio della tecnica di termometria multispettrale ad alta temperatura. I risultati sono oggetto un lavoro inviato a Measurement. Il termometro multispettrale è stato impiegato per un confronto di tecniche di misura radiometriche all’interno di HiTeMS condotto con VSL (the Netherlands) e SMU (Slowakia). I risultati, molto positivi, sono stati inviati a IJoT. Sono iniziate le indagini su di un sistema spettrometrico compatto ad array lineare con ingresso in fibra. Il confronto tra i due sistemi di misura, questo compatto dotato di photodiode array (PDA) e il precedente dotato di CCD, dovrebbe risultare estremamente utile nell’individuazione di alcune anomalie di comportamento riscontrate con il primo e da noi ascrivibili in prima battuta ai meccanismi di generazione del segnale dei detector. Proprietà termiche di superfici ingegnerizzate E’ stato sviluppato un sensore innovativo a fibra ottica per la misura in situ della temperatura superficiale in applicazioni tribologiche. L’attività è stata svolta nell’ambito di un progetto EMRP conclusosi nel 2014. Per tale sensore è in corso il deposito di un brevetto per invenzione. Metodi calorimetrici per la caratterizzazione di materiali innovativi Questo tema di ricerca è dedicato alla caratterizzazione di materiali innovativi attraverso misure di calore specifico e di conducibilità termica. All’interno del Progetto Europeo EMRP “Duty”, attraverso l’utilizzo di un calorimetro a scansione differenziale (DSC), progettato per le misure in fase multipla e in transizioni di fase, per temperature comprese tra 220 K e 800 K a pressione atmosferica, sono stati caratterizzati sei differenti materiali gelliformi simulatori tissutali (TMM), a base di Agar, Phytagel e Carragina con differenti concentrazioni. Societal challenges Tecnologie per il monitoraggio energetico dell’ambiente costruito E’ stato avviato il progetto regionale C-BOX VALUE in cui vengono confrontati metodi per la determinazione della conduttanza termica di involucri edilizi (a calcolo, per via sperimentale in campo e in laboratorio) per validarne il processo di misurazione in campo. E’ stato realizzato il banco prova per la validazione di tecnologie per il monitoraggio dei consumi energetici (7° PQ Ecothermo). E’ stato messo a punto il sistema secondario per il campione nazionale di energia termica (progetto regionale H2Q). E’ stato realizzato il campione nazionale per la taratura di sensori di flusso termico (HFM) che sono impiegati nelle attività di misura della trasmittanza termica degli involucri edilizi opachi nell’ambito della diagnosi energetica. Riferibilità per la metereologia e il clima E’ terminato MeteoMet1 (ENV07) e con continuità è iniziato MeteoMet2 (Metrology for Essential climate Variables) che si svolgerà tra il 2014 e il 2017, anch’esso coordinato dall’INRiM. In ambito MeteoMet1 si è svolta la campagna “Arctic metrology 2014”, che ha visto il trasporto a Ny Ålesund, Svalbard, 79 °N, di EIDE1, il sistema sperimentale per la riferibilità delle misure di temperatura e pressione. Ricercatori INRiM si sono successivamente recati presso la base artica e, in collaborazione con l’Alfred Wegener Institut (D) hanno assemblato il sistema e svolto la campagna di misurazioni, utile a conferire riferibilità ai sensori di ground check, per i sistemi a radiosonda della stazione GRUAN ivi operante. In Settembre 2014 l’INRiM è stato promotore e organizzatore della prima conferenza internazionale “Metrology for Meteorology and Climate”, tenutasi a Brdo (SLO). La conferenza ha visto partecipazioni dai diversi continenti, superando l’ambito EURAMET, sebbene promossa all’interno di un progetto EMRP. In ambito CCT è di rilievo citare l’assunzione della chairmanship del Task Group Environment da parte di A. Merlone. EURAMET ha inoltre incaricato A. Merlone del ruolo di Convenor del TG Environment, finalizzato 97/147 allo sviluppo della Strategic Research Agenda 2015-2020. E’ stata ultimata la costruzione della nuova camera in grado di generare le condizioni di temperatura, pressione, umidità e velocità del vento (EDDIE). Il sistema, di grandi dimensioni e unico nel panorama metrologico e scientifico, è in grado di generare contemporaneamente e indipendentemente le condizioni caratteristiche dell’atmosfera terrestre, dal livello del mare a oltre 10.000 m di altitudine, da 0 m/s a oltre 30 m/s, da -40 °C a 50 °C, da 101 ka a 50 kPa, includendo così la quasi totalità delle condizioni incontrate da strumenti meteorologici in campo. La caratterizzazione del dispositivo è stata avviata. E’ stato completato lo sviluppo di un generatore di umidità (temperatura di rugiada) portabile, a condensazione, basato su uno scambiatore di calore a fascio tubiero per la taratura di sensori impiegati in applicazioni meteorologiche. Agricoltura di precisione Nell’ambito del miglioramento delle osservazioni meteorologiche in campo agricolo, si è svolto in collaborazione con l’INRiM il REG04 di ENV07 che ha disseminato tecniche, metodi e dispositivi sviluppati all’interno del progetto MeteoMet. È stato valutato il potenziale miglioramento dei modelli previsionali epidemiologici ottenibile attraverso l’inclusione nei valori di ingresso di dati riferibili e dotati di incertezza. Il REG, conclusosi a settembre 2014, ha portato a termine il test preliminare e taratura dei sensori per la temperatura e l’umidità relativa dell’aria con l’utilizzo la camera climatica EDIE1; la diagnosi attraverso l'osservazione dei sintomi in campo, la rilevazione delle infezioni primarie e secondarie e contemporanea acquisizione dei dati meteorologici. I dati meteorologici, resi così riferibili, raccolti durante il 2013 e 2014, sono stati utilizzati come valori di ingresso per la simulazione delle infezioni su vite, con l’impiego d un modello di previsione epidemiologico le cui formule erano state precedentemente implementate. Le simulazioni con inclusione dell'incertezza di misura hanno previsto con migliore accuratezza il periodo di infezione e il momento di effettuare i trattamenti fitosanitari in vigna, rispetto alla simulazione senza inserimento di incertezza. Ruolo NMI Mise-en-pratique del kelvin Grazie al Progetto Neon (consorzio internazionale), pilotato dall'INRIM e conclusosi formalmente nel 2014, è stata inserita nella Mise-en-pratique del kelvin anche l'equazione di correzione per l'effetto isotopico nella realizzazione del punto triplo del neon. Un lavoro sul budget d'incertezza dell'equazione è stato inviato a Metrologia (pubblicato sul primo numero 2015). In ambito CCT, continuano i lavori per la revisione della Supplementary Information for the ITS-90, con INRIM coinvolto nei tre capitoli che riguardano 1) gli SPRT, 2) la realizzazione dei punti fissi metallici e 3) le impurezze nei punti fissi. Sono state effettuate le misure di ritorno del confronto CCT-K9. I risultati sono stati trasmessi al NIST (pilot). - Il confronto CCT-K2.5 tra NRC, NMIJ ed INRIM si è concluso con la pubblicazione dei risultati sul database del BIPM. Il confronto Euramet.T-K1 fra PTB - INRIM - VSL - NPL - INTiBS (Realisations of the ITS-90 from 2.6 K to 24.5561 K, using rhodium-iron resistance thermometers) ha prodotto il Draft A del rapporto finale. Sono iniziati gli studi di fattibilità della tecnica radiometrica primaria detta Double Wavelength Technique per la misura di T ad alta temperatura (tipicamente oltre il punto del Cu). Si è iniziato con l’analisi dei budget di incertezza per l’individuazione delle migliori regioni spettrali su cui operare e dell’influenza dell’ampiezza delle bande spettrali. Sviluppo di metodi di taratura riferibili alla temperatura termodinamica Secondo gli obiettivi previsti nell'ambito del progetto EMRP SIB10 NOTED, è stata completata la realizzazione di una cavità risonante acustica/microonde progettata per fornire riferibilità diretta alla temperatura termodinamica nella taratura di termometri campione a resistenza di platino (SPRT). Il collaudo di tale strumento è previsto nel corso del 2015. Nuovi campioni primari per termometria e igrometria E' stato pubblicato il primo lavoro con i risultati preliminari sul nuovo punto fisso dello Xenon, il miglior candidato per la sostituzione del punto triplo del Mercurio. I risultati sono stati ottenuti con un unico modello di cella sigilllata, e rese possibili dall'utilizzo del refrigeratore a ciclo chiuso già utilizzato per il Progetto Neon consentendo misure a bassissime temperature anche per mesi senza l'utilizzo di liquidi criogenici. Sono altresì state sigillate altre due (mini-)celle con dell'ossigeno puro. L’attività sui punti fissi eutettici metallo-carbonio ha subito un rallentamento dovuto al protrarsi dell’indisponibilità del nuovo forno ad alta temperatura. E’ stata completato il lavoro di aggiornamento dei due generatori primari di umidità, con un’estensione del 98/147 campo di lavoro alla temperatura di rugiada di 95 °C e di brina fino a -80 °C con significativi miglioramenti di stabilità e uniformità rispetto alle precedenti versioni. Sono state proposte nuove CMC per l’umidità relativa e la temperatura dell’aria. Campioni e metodi di riferimento per l’umidità nei materiali L’attività è volta alla realizzazione dell’infrastruttura metrologica per la misura dell’umidità nei materiali (solidi e porosi). Sono stati studiati metodi analisi chimico-fisici, quali il Karl Fischer coulometrico (cKF) e l’Evolved Water Vapor (EWV), e metodi fisici basati sulla gravimetria (LoD) e sulla misura della permettività nel regime delle microonde. Si è partecipato ad un confronto pilota per l’umidità in campioni di biomassa (pellet). E’ stato sviluppato un generatori di umidità a condensazione, basato su scambiatori di calore piastre corrugate, ad alta pressione per il pre-condizionamento dei campioni solidi da sottoporre ad analisi. Nuove tecniche per la riferibilità dei campioni di temperatura E' stato consegnato al TIPC (Beijing) il primo dei due criostati, insieme alle celle sigillate criogeniche per punti fissi, definiti nel contratto con il TIPC. Sono in corso i lavori per il secondo criostato. E' stato firmato un contratto con il NIM (Beijing) per la costruzione di un criostato simile (importo k€ 17.5). Nell’ambito del progetto EMRP SIB10 NOTED si sono conclusi i lavori utili allo sviluppo di elettronica dedicata al controllo dei forni per i punti fissi da Ga a Ag (D 5.3.2). Sono state avviate le misure per valutare le differenti metodologie di taratura dei termometri primari a capsula, essenziali nelle numerose applicazioni di metrologia termica, in particolare negli esperimenti per la determinazione della costante di Boltzmann. E’ stato studiato un nuovo set up di misura, in collaborazione con PoliTo, per la termometria basata sui modi galleria (WGM) di un cristallo di zaffiro. Misure preliminari hanno mostrato che è possibile ottenere risoluzioni migliori di 100 microK. E’ stato completato il primo confronto EURAMET per le misure di temperatura superficiale per contatto tra 50 °C e 350 °C a cui INRIM ha partecipato con il proprio sistema di riferimento. Attività di terza missione Servizi conto terzi Certificazione tecnica per le attività di taratura. Attività di disseminazione della riferibilità attraverso la taratura di termometri impiegati come campione di riferimenti nei Centri accreditati del SNT e nei laboratori industriali. Quest’anno il laboratorio di termometria industriale per contatto ha emesso 91 certificati di taratura di cui 24 interni. Attività di mantenimento del Sistema Qualità Supporto al Sistema di qualità INRIM, volto a operare in conformità alla norma IEC 17025.:2005 attraverso audit interni, sviluppo di procedure di taratura, mantenimento delle CMCs e taratura dei campioni interni alle divisioni dell’INRIM. Durante l’anno è stata prodotta 1 nuova procedura ( PT-T-2.3-01 Taratura di termocoppie ai punti fissi; rev.0 del 2014-02-25); ed è stata riesaminata 1 procedura, PT-T-2.3-02: Taratura di termocoppie per confronto da -196 °C a 1100 °C; rev. 3 del 2014-02-26). Sono state presentate 35 nuove CMC CIPM-MRA ed è stata richiesta la modifica di 8 CMC CIPM-MRA esistenti. Sono stati sostenuti 7 audit interni. 1. 2. Supporto all’accreditamento dei laboratori di taratura Supporto tecnico ad ACCREDIA: 3 analisi documentazione tecnica per rinnovo/estensione o primo accreditamento; 6 valutazioni sul campo; 1 verifica di accertamento sperimentale; 1 valutazione candidato sostituto centro LAT; supporto al percorso di formazione degli ispettori tecnici per le grandezze temperatura e potenza termica. In particolare sono state svolte 2 valutazione degli aspiranti ispettori sul campo. Confronti di misura nazionali. I confronti di misura svolti sono stati richiesti da ACCREDIA a supporto dell’attività di accreditamento dei Centri LAT ed hanno avuto come laboratorio pilota il Laboratorio di termometria industriale per contatto dell’INRIM: è stato avviato il confronto interlaboratorio multilaterale e multisettore (ILC T MS 2014-2015) a cui partecipano 18 soggetti tra Centri LAT e laboratori in accreditamento, sui settori Termometri a resistenza, Termocoppie e Catene termometriche nel campo 80°C a 1100 °C; si è svolto il confronto interlaboratorio multilaterale su termocoppie alta temperatura a cui hanno partecipato 4 Centri LAT. Settore Termocoppie, nel campo da 1065 °C a 1530 °C. Relazione di confronto RC-17/14; si è svolto un confronto bilaterale multisettore per un laboratorio in primo accreditamento sui settori Termometri a resistenza, Termocoppie e Catene Termometriche nel campo 80°C a 1530 °C. Relazione di confronto RC-109/14.Corso di formazione tecnica per Responsabile 99/147 Centro LAT. Normazione tecnica Si è concluso il lavoro di revisione delle guide e manuali operativi del GRUAN, con adozione della GUM. E’ stata avviato il lavoro di revisione della WMO Guide 8, sul capitolo legato al siting e alla sustainable performance. E’ stato avviato nell’ambito di MeteoMet2 (ENV58) il lavoro di revisione della ISO 17714:2007. Risultati di particolare rilievo Il lavoro di ricerca e sperimentazione svolto sugli aspetti di metrologia termica per la Doppler Broadening Thermometry, ha permesso all’esperimento svolto dalla Seconda Università di Napoli, in collaborazione con l’INRiM, di fornire il migliore risultato al mondo ottenuto con questa tecnica per la determinazione della costante di Boltzmann. Inserimento nella Mise-en-pratique del kelvin dell'equazione di correzione per l'effetto isotopico nella realizzazione del punto triplo del neon. Aggiornamento dei generatori primari di umidità, con estensione del campo di lavoro alla temperatura di rugiada di 95 °C e di brina fino a -80 °C. Nuovo set up di misura per la termometria basata sui modi galleria (WGM) di un cristallo di zaffiro, con risoluzione migliore di 100 microK. Sensore a fibra ottica per la misura in situ della temperatura superficiale. Impatto dei risultati sul contesto esterno Il coordinamento del progetto MeteoMet, le chairmanship dei Task Group Environment CCT ed EURAMET, la membership in qualità di expert dei gruppi di lavoro WMO, sia in climatologia sia nelle commissioni sui metodi di osservazione, la promozione e organizzazione di “Metrology for Meteorology 2014”, hanno definitivamente rafforzato e reso centrale sia in ambito EURAMET sia in ambito mondiale, il ruolo e l’impatto INRiM in metrologia termica per il clima e l’ambiente. Su un piano di dispositivi, i sistemi di laboratorio e portatili, realizzati all’interno del progetto MeteoMet, hanno permesso di svolgere attività di ricerca, cui sono associate pubblicazioni su riviste internazionali, non limitatamente all’ambito metrologico. Miglioramento delle prestazioni metrologiche dei generatori primari e migliore capacità di disseminare le corrispondenti grandezze. Soluzione di un problema industriale nella fase di testing di superfici ingegnerizzate, con la misura della temperatura del punto di contatto tra la superficie in prova e la sonda tribologica impiegata nel test. L’attività di confronti interlaboratorio è necessaria per l’ente di accreditamento per attestare l’adeguata competenza dei Centri accreditati che sono obbligati a parteciparvi per dimostrare la propria competenza. Questi hanno una ricaduta su tutto il SNT di cui i Centri fanno parte. L’attività di organizzazione e gestione di circuiti di confronti interlaboratorio nazionali proposta dal Lab. di termometria industriale dell’INRIM copre ad oggi quasi tutti i settori della grandezza temperatura, permettendo ai Centri di non dover rivolgersi all’estero. In risposta alla sempre più frequente richiesta di formazione tecnica per aspiranti Responsabili e Sostituti dei Centri LAT, quest’anno si è fornito un corso di formazione tecnica per Responsabili Centri LAT, per la grandezza temperatura ad un Centro che ne ha fatto richiesta. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Le attività in termometria a radiazione legate allo sviluppo di punti fissi ad altissima temperatura hanno subito un rallentamento dovuto al protrarsi delle pratiche d’acquisto del forno ad alta temperatura (finanziato a fine 2013 nell’ambito del Progetto Premiale P6). Si segnala che a tutto marzo 2015 non è ancora iniziata la procedura di gara di appalto. In ambito di metrologia termica per l’ambiente e il clima, i risultati ottenuti sono tutti in accordo con quanto previsto. L’unico punto critico è stato dovuto all’abbandono di due unità di personale in formazione e alla mancanza di personale strutturato a T.I. Il Progetto C-BOX VALUE ha tardato a partire. I risultati delle relative attività sono previsti nel 2015. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione 15 pubblicazioni su rivista con IF, 2 su rivista internazionale, 2 pubblicazioni su atti di congressi, 8 rapporti tecnici, 9 comunicazioni a riunioni e conferenze internazionali. 100/147 Programma T2 – Acustica e ultrasuoni Responsabile: Roberto Gavioso Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Roberto Maria Gavioso Daniele Madonna Ripa Simona Lago Adriano Troìa Claudio Guglielmone Giuliana Benedetto Andrea Pavoni Belli Giovanni Durando Mario Corallo Francesco Russo Antonio Agostino Ezio Dragone Totale Scientific work NMI work 0,50 1 0,70 0,70 0,40 0,10 0,20 0,50 0,20 4,10 0,30 Knowledge Transfer work Management and miscellanea 0,10 0,30 0,40 0,80 0,40 0,40 0,50 0,10 1,90 0,10 0,60 0,20 0,50 0,20 2,60 0,30 0,90 Totale 0,80 1 0,70 0,70 1 0,50 1 1 1 0,20 1 0,60 9,50 Personale non strutturato TD Paolo Alberto Giuliano Albo Chiara Musacchio Alessandro Schiavi Borse Elisabetta Chirivì Alessio Atzori Assegni Rugiada Cuccaro Paolo Tarizzo Dottorati Raffaella Romeo Andrea Prato Associati Renato Spagnolo Incarichi Totale pers. non strutturato Totale 0,50 0,50 0,20 0,50 0,50 0,20 1 0,30 1 0,30 1 1 1 1 0,30 0,50 0,30 0,50 1 5,30 9,40 1,90 2,60 0,90 5,30 14,80 Descrizione del programma Excellent science Implementazione del sistema SI Determinazione della costante di Boltzmann con metodo acustico L'incertezza complessiva ottenuta nella determinazione della costante di Boltzmann kB con metodo acustico è stata significativamente ridotta. La pubblicazione di questo risultato è prevista nel 2015. Costanti fondamentali Misure di termometria primaria acustica Nell'ambito dei progetti Premiale P6 e EMRP SIB01-InK, le differenze fra la temperatura termodinamica T e la Scala Internazionale di Temperatura (STI-90) sono state misurate con metodo acustico nell'intervallo compreso fra 230 K e 305 K. 101/147 Industrial leadership Applicazioni della cavitazione acustica Secondo gli obiettivi previsti nell'ambito del progetto finanziato dalla Regione Piemonte: Trattamenti Ultrasonici Fibre di Origine Cartacea (TUFOC) sono stati completati lo studio e la sperimentazione di un trasduttore a ultrasuoni e di un apparato idraulico per la simulazione di processi industriali di trattamento di fibre cartacee provenienti da riciclo. Societal challenges Ambiente Misure di velocità del suono e pH in campioni di acqua marina Sono terminate le misure di pH e velocità del suono per la caratterizzazione di campioni di acqua di mare fino a 70 MPa a diverse temperature e salinità. Queste attività fanno parte del progetto Premiale Ambiente P2 e del progetto EMRP ENV05 OCEAN, che comprende la valutazione di procedure standard per la misurazione dei parametri di acidità, in condizioni di elevata salinità, che hanno impatto rilevante sulla concentrazione di nutrienti disciolti e lo stato di salute degli oceani. Misure di velocità del suono in gas refrigeranti a basso Global Warming Potential E' stato realizzato e caratterizzato un apparato sperimentale ad-hoc per misure di velocità del suono in fase gassosa nel fluido refrigerante a basso impatto ambientale R-1234ze(Z). L'inizio della fase di misura è previsto nel 2015. Progettazione e caratterizzazione acustica di barriere stradali antirumore in legno e lana E’ in corso la progettazione e la caratterizzazione acustica di barriere stradali antirumore in legno e lana nell’ambito del progetto B.A.L.L.A. 2, finanziato dalla Regione Piemonte, in collaborazione con Società Cooperativa Agricola Valli Unite del Canavese e Comunità Montana Valli Orco e Soana. Sono state effettuate più misure sia di assorbimento acustico in camera riverberante che di isolamento acustico a seconda delle diverse tipologie ideate. Conclusione del progetto in Giugno 2015. Energia Caratterizzazione di gas naturali liquefatti a temperature criogeniche Nell’ambito dei progetti Europei Metrology for Liquified Natural Gas (ENG 03 LNG) e Metrology for LNG (ENG60), si è realizzato e caratterizzato un criostato adiabatico progettato ad-hoc per misure fino a 110 K e si stanno avviando le misure di densità e velocità del suono di gas naturale liquefatto. Valutazione dell’accuratezza della misura di isolamento al calpestio su rivestimenti resilienti E’ stata valutata l’accuratezza della misura di isolamento al calpestio in funzione della rugosità del solaio di riferimento condizionata dallo stato di pulizia dello stesso. Pubblicazione su rivista attesa per il 2015. Misura di isolamento acustico per via aerea a bassa frequenza Sono state analizzate le misure di isolamento acustico per via aerea sperimentali effettuate presso il PTB (Braunschweig, Germania) su un modello a scala. Le incertezze della misura sperimentale a bassa frequenza con l’approccio modale sono simili a quelle ottenute secondo la normativa ISO di riferimento. Ci si aspetta di diminuire l’incertezza in futuro con un procedimento di pesatura modale. E’ inoltre in corso la stesura della procedura di qualificazione delle camere di laboratorio per la misura in pressione dell’isolamento acustico per via aerea a basse frequenze. Misura del coefficiente di scattering in camera riverberante E’ stato misurato in collaborazione col Politecnico di Torino, dipartimento di Energia, il coefficiente di scattering in camera riverberante su diversi materiali per un confronto con i dati ottenuti su un modello a scala e con simulazioni numeriche. Salute Dispositivi e metodi nel campo della terapia medica basata sull’utilizzo di ultrasuoni Nell’ambito del progetto EMRP HLT03-DUTy si è realizzato il primo confronto relativo di misure della dose ultrasonora, determinata mediante due tecniche rispettivamente denominate Applied Total Acoustic Energy (ATAE) e Thermally Equivalent Time (TET). Questo lavoro è stato svolto in collaborazione con tre NMI (PTB, UME, NPL) oltre all'INRIM che ha la funzione di istituto pilota). La pubblicazione dei risultati è 102/147 prevista entro la prima metà del 2015. Sono stati inoltre realizzati e caratterizzati dal punto di vista acustico e meccanico innovativi materiali simulatori tissutali con elevato valore di attenuazione ultrasonora (fin a 0.9 dB/(cm*MHz)) in funzione della temperatura (20 °C < T< 45°C), come richiesto dal progetto EMRP HLT03-DUTy. Sviluppo di un sistema di intonazione assistita per pazienti laringotomizzati E’ in corso la messa a punto dell’hardware, del software e ingegnerizzazione del sistema di generazione del segnale vocale per ricreare la frequenza fondamentale dei pazienti operati alle corde vocali. Il progetto VOCODER è finanziato dalla IRCC di Candiolo (TO). Agroalimentare Tecnologie innovative per il trattamento degli alimenti Sono state acquisiti materiali e strumentazioni utili per la realizzazione di trasduttori ultrasonici funzionanti a frequenze superiori a 500 kHz. L’obiettivo principale di tale attività è la realizzazione e la caratterizzazione di sorgenti ultrasonore al fine di ottenere un abbattimento batterico preservando al massimo le caratteristiche organolettiche e le proprietà nutrizionali dell’alimento. * E’ stato presentato un progetto strategico/richiesta di finanziamento compagnia S. Paolo. NMI role Realizzazione e mantenimento delle unità SI Campione primario di pressione sonora I risultati del confronto CCAUV.A-K5 sulla taratura da 2Hz a 10 kHz (fase da 20 Hz a 10 kHz) di microfoni campione da 1” sono stati pubblicati e INRiM ha confermato le sue CMC con valori di equivalenza molto buoni. INRiM insieme a NPL è il laboratorio di collegamento per il confronto collegato EURAMET-AUV-AK5. Campioni primari di potenza sonora Nell’ambito del progetto EMRP SIB 56 SoundPwr, sono stati realizzati due prototipi di campione di potenza sonora nella gamma di frequenze da 50 Hz a 10 kHz. Le prime verifiche hanno evidenziato alcuni problemi di emissione secondaria che sono in via di risoluzione. Campione primario di potenza ultrasonora Sono state realizzate le misure necessarie alla partecipazione alla BIPM/CIPM key comparison CCAUV.U-K3.1, ultrasonic power. Report e relazione sulle misure eseguite inviate all’istituto pilota (PTB). La pubblicazione dei dati relativi alla comparison è prevista per Giugno/Luglio 2015. Riferibilità e disseminazione delle unità SI Campioni di trasferimento della pressione e della potenza acustica E’ in corso il confronto EURAMET.AUV.A-S2 sulla taratura per confronto in campo libero di microfoni di misura da ½”. E’ stato realizzato un nuovo apparato per la misura in campo semilibero in camera semianecoica. Per quanto riguarda la potenza sonora, sempre nell’ambito del progetto EMRP SIB 56, sono state caratterizzate le caratteristiche di direttività nella emissione di due tipologie di sorgenti sonore di riferimento, propedeutiche all’utilizzazione per la disseminazione della potenza sonora. Metodi di misura in situ di indici di campi ultrasonori E’ stato realizzato e caratterizzato un sistema sorgente per campi ultrasonori a 2 MHz attualmente in uso presso il dipartimento di Scienza e Tecnologia del Farmaco dell’università di Torino. Tramite il dispositivo s’intende studiare in vitro e in vivo la risposta cellulare correlata alla stimolazione, prevalentemente meccanica, dell’onda ultrasonora. Service to industry and society Attività di taratura e prova Misure e prove in acustica edilizia conto terzi di potere fonoisolante, isolamento al calpestio, assorbimento acustico e rigidità dinamica Sono stati emessi 13 rapporti di prova per conto terzi secondo normative UNI EN ISO: 2 di potere 103/147 fonoisolante, 8 di isolamento al calpestio, 1 di assorbimento acustico, 2 di rigidità dinamica. Risultati di particolare rilievo (selezione delle pubblicazioni più significative in termini di impatto): M. Erriu, C. Blus, S. Szmukler-Moncler, S. Buogo, R. Levi, G. Barbato, D. Madonna Ripa, G. Denotti, V. Piras, G. Orrù, Microbial biofilm modulation by ultrasound: Current concepts and controversies Ultrason. Sonochem. 21 (2014), 15-22 (I.F. 3.8) R. Mettin, C. Cairós, A. Troia, Sonochemistry and bubble dynamics, Ultrason. Sonochem. 25 (2015, online 2014), 24-30. (I.F. 3.8) C. Magnetto, M. Prato, A. Khadjavi, G. Giribaldi, I. Fenoglio, J. Jose, G. Rossana Gulino, F. Cavallo, E. Quaglino, E. Benintende, G. Varetto, A. Troia, R. Cavalli, C. Guiot, Ultrasound-activated decafluoropentane-cored and chitosan-shelled nanodroplets for oxygen delivery to hypoxic cutaneous tissues, RSC Adv. 4 (2014), 38433 (I.F. 3.7) P. A. Giuliano Albo, S. Lago, Experimental speed-of-sound measurements of pure fatty acids methyl ester, mineral diesel and blends in a wide range of temperature and for pressures up to 300 MPa, Fuel 115, 740-748, 2014. (I.F. 3.4) M. R. Moldover, R. M. Gavioso, J. B. Mehl, L. Pitre, M. de Podesta, J. T. Zhang, Acoustic gas thermometry, Metrologia 51 (2014), R1-R19 (review paper selezionato come highlight Metrologia 2014) Impatto dei risultati sul contesto esterno Il numero e la qualità (I.F. medio) delle pubblicazioni su rivista internazionale ha segnato un buon incremento rispetto agli anni precedenti. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Il raggiungimento degli obiettivi prefissati nei progetti internazionali è in linea con le previsioni e gli impegni assunti. Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione 11 pubblicazioni su rivista internazionale Eventuali altri risultati/prodotti Descrizione E' stata realizzata una sorgente sonora da montare a filo pavimento della camera semianecoica per realizzare il campione di potenza sonora (sorgente elettrodinamica con pistoni in tecnopolimero a basso attrito Celazole da 50 mm e da 20 mm di diametro). 104/147 Programma T3 – Quantità di Sostanza Responsabile: Andrea Mario Rossi Personale impegnato (TPE) per tipologia di attività Personale Scientific work Andrea Mario Rossi Michela Sega Adriano Troìa Giancarlo D’Agostino Luigi Bergamaschi Mariapaola Sassi Giampaolo D'Errico Laura Revel Roberto Bellotti Mauro Franco Totale Personale non strutturato TD Laura Giordani (CTER) Stefano Pavarelli Borse Luisa Mandrile Emanuele Alemanno Pasquale Esposito Assegni Francesca Rolle (da aprile) Andrea Giovannozzi Dario Imbraguglio Carla Divieto Leonardo Mortati Alessia Demichelis Dottorati Enrica Pessana (II anno) Luca Iannarelli Elisa Pozzi Associati Guido Sassi Incarichi Totale pers. non strutturato Totale NMI work 0,10 0,20 Knowledge Transfer work 0,10 Management and Totale miscellanea 0,40 0,25 0,30 0,30 0,55 0,20 0,20 0,10 0,10 0,20 2,60 0,35 0,40 0,20 0,20 0,10 0,10 0,20 1,85 0,05 0,05 0,20 0,10 0,10 0,40 0,70 1,45 0,30 0,70 1 1 0,50 0,50 0,20 0,40 6,60 0,55 0,40 0,40 0,40 0,05 0,20 1 1 0,10 0,40 0,45 0,20 0,40 1 1 0,60 0,60 0,15 0,10 1 0,70 0,15 0,40 0,60 0,80 0,50 0,50 0,50 0,30 0,10 0,10 0,40 0,40 0,40 0,70 1 1 1 1 1 0,30 1 0,50 0,30 0,20 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,60 1 0,50 0,20 7,60 10,20 0,20 2,90 4,75 0,95 1,65 0,40 1,85 11,85 18,45 105/147 Descrizione del programma Excellent science Realizzazione delle unità SI per la biologia INRIM ha ideato, progettato e prodotto un materiale di riferimento per la densità cellulare e per la confluenza cellulare per cellule umane. Il pilot study CCQM P123 sulla densità e confluenza cellulare è stato pilotato da INRIM in collaborazione con NIST e LGC. Il materiale di riferimento per il confronto è stato prodotto da INRIM, INRIM ha gestito la logistica di confronto. Il confronto si concluderà nel 2015. Industrial leadership Analisi delle superfici Il progetto EMRP “surfchem” si è concluso e gli obiettivi sono stati raggiunti sia in termini di deliverables completati che di pubblicazioni. Il progetto ha inoltre permesso di ottenere un contratto da 30k€ con la ditta Thales Alenia Space per la determinazione della contaminazione sull’hardware spaziale. E’ stata ultimata l’installazione di un apparato di misura TERS (tip-enhanced Raman spectroscopy) per analisi chimiche ad alta risoluzione spaziale. I primi risultati in termini di pubblicazione sono in fase di conclusione. Una stretta collaborazione con l’NPL per il futuro sviluppo metrologico di questa nuova tecnica è stata consolidata grazie al finanziamento di un RMG (researcher mobility grant) di tre mesi svolto da un assegnista INRIM all’NPL. Nell’ambito del progetto EMRP Q-Aimds sono state eseguite misure su valvole cardiache e su sistemi modello per applicazione in ambito diagnostico. Sono in fase di sottomissione alcuni lavori su rivista. Nuove metodologie di microscopia multimodale NLO per bio-imaging Sono state implementate le tre diverse tecniche combinate di microscopia multimodale e sono stati raggiunti i seguenti obiettivi: - Realizzazione di algoritmi per l'unione automatica di immagini tridimensionali adiacenti misurate in tempi diversi utilizzando le tecniche di microscopia multimodale TPEF-SHG-CARS. - Studio del comportamento di cellule staminali seminate su scaffold polimerici in PLGA attraverso imaging 3D in timelapse su più giorni utilizzando le tecniche di microscopia CARS e TPEF. - Messa a punto di un sistema per il controllo automatico della potenza di eccitazione per la stima del parametro di iperpolarizzabilità di campioni con strutture non-centrosimmetriche con proprietà di generazione di seconda armonica. - Sviluppo di algoritmi per l'analisi delle immagini al fine di stimare il suddetto parametro di iperpolarizzabilità. - Progettazione e realizzazione di un sistema low-cost miniaturizzato per il fotorilevamento della elettrochemioluminescenza per analisi geniche. - Misure preliminari di microspettroscopia CARS per la diagnosi tumorale e lo studi di tubuli testicolari. - Misure preliminari di spettroscopia CARS di lipoproteine. - Sviluppo di algoritmi per il clustering automatico di immagini 2D e 3D relative a composti chimicamente e spettralmente simili utilizzando la tecnica di microscopia CARS. - Presentazione orale "5D multimodal nonlinear optics imaging for non invasive monitoring of regenerative medicine processes" alla conferenza Focus on microscopy 2014, Sydney E’ stata implementato l’utilizzo di AFM (Atomic Force Microscopy): - Sviluppo di metodi di caratterizzazione della riproducibilità della misura di modulo elastico utilizzando il microscopio AFM. - Sviluppo di algoritmi per l'analisi massiva di dati relativi allo studio del modulo elastico attraverso microscopia AFM. - Imaging di lipoproteine e cellule vive / fissate utilizzando la microscopia AFM nell’ambito del progetto SIB54 BioSITrace Standardizzazione delle proprietà chimico-fisiche e dimensionali delle nanoparticelle di TiO2 ( Si sono conclusi i primi 12 mesi del progetto FP7 SETNanoMetro in cui l’INRIM è coordinatore (creazione di un sito www.setnanometro.eu, coordinamento scientifico e amministrativo del progetto). Tutti i deliverables del periodo sono stati raggiunti. Un set di nanoparticelle di TiO2 anatasio caratterizzate in forma e taglie con una deviazione minore del 5% è stato ottenuto. Preparazioni di Procedure Operative Standard (SOP) per analisi DLS e TEM sono state prodotte. Messa a punto di un sistema mediante sonicazione per l’ottenimento di monodispersioni di nanoparticelle 106/147 Societal challenges Metodi di analisi e sensori per gli inquinanti dell’aria La direttiva europea sulla "qualità dell'aria ambiente e per un'aria più pulita per l'Europa" (2008/50/CE) stabilisce i valori limite e gli obiettivi di qualità dei dati per la misura negli Stati membri dell'Unione europea degli inquinanti atmosferici in aria ambiente. Nel progetto ENV01 MACPoll "Metrologia per le sostanze chimiche inquinanti in aria" dell'EMRP, microsensori sono identificati come strumenti di misura emergenti per la "misurazione indicativa" dettata dalla direttiva sulla qualità dell'aria. Il progetto si è concluso a maggio 2014 e gli obiettivi in termini di deliverables sono stati raggiunti. E’ stata valutata la linearità di risposta di microsensori a base di grafene prodotti in INRIM a NO2 nell’intervallo di frazione molare da 100 nmol/mol a 10 µmol/mol. Parallelamente sono stati valutati gli effetti di gas interferenti presenti in atmosfera, quali H2O, CO2, NH3. E’ stata studiata l’ottimizzazione dei processi di annealing per la ripetibilità di risposta dei sensori e il miglioramento della sensibilità e della selettività dei sensori ottenibile mediante funzionalizzazione del grafene con polietilendiammina. Campioni e metodi di misura per la medicina rigenerativa INRIM ha sviluppato un metodo metabolico, fluorimetrico, non invasivo per la misura del numero di cellule, o cell dose, in modelli cellulari tridimensionali attualmente utilizzati per la medicina rigenerativa. Linearità, limite di detection e riproducibilità del metodo sono state testate su colture cellulari staminali adulte a diverse concentrazioni per la rigenerazione ossea in matrici altamente porose. L’incertezza del metodo è stata valutata tra il 5 e il 10% rispettivamente per colture a bassa ed alta concentrazione. Campioni di cellule a diversi stati di differenziamento osseo sono stati ottenuti in 2D per la correlazione tra quantificazione del numero di cellule, stato differenziativo mediante espressione genica e fluorescenza emessa mediante il metodo metabolico sviluppato. E’ attualmente in fase di referaggio un articolo sottomesso ad una rivista ad impact factor. Risultati preliminari promettenti sono stati ottenuti su analisi di espressione genica delle cellule coltivate su scaffold, mediante real time PCR (qPCR) in collaborazione con il laboratorio di genetica dell’azienda ospedaliera universitaria (A.O.U.) Citta della Salute e della Scienza di Torino. Sulla base di questi risultati è stato impostato uno studio di espressione genica mediante digital droplet PCR (ddPCR) per analisi di RNA estratto da cellule coltivate su scaffold al fine di correlare il metodo metabolico per quantificazione della cell dose con l’analisi di espressione genica delle cellule durante il processo di rigenerazione del tessuto osseo. Sono state effettuate misure ed ottenuti risultati preliminari per la valutazione dell’incertezza della metodica di ddPCR che sarà ultimata nel corso del 2015. Sviluppo di nuovi materiali dosimetrici per radiazioni ionizzanti Si è completato lo studio di fattibilità per l’utilizzo della spettrometria EPR (Electron Paramagnetic Resonance) nella dosimetria Fricke. In particolare si è valutata la linearità della risposta segnale-dose nell’intervallo tra 20 e 400 Gy. Il contributo all’incertezza dovuto alla misura del segnale dosimetrico è valutato di 12 Gy. Sulla base di un rapporto tecnico INRIM è stato preparato un articolo attualmente in fase di referaggio. È in corso la caratterizzazione della macchina diagnostica NMR (Nuclear Magnetic Resonance) per l’utilizzo nella dosimetria Fricke tridimensionale. In particolare è stato sviluppato un software per ottenere il segnale dosimetrico dalle immagini NMR e sono state confrontate le sequenze di misura (Spin Echo e Inversion Recovery) per minimizzare il contributo all’incertezza della risposta segnale-dose. La sequenza Inversion Recovery garantisce migliori risultati e il contributo all’incertezza dovuto alla macchina diagnostica NMR è valutato di 1.5 Gy per dosi inferiori a 300 Gy. Metodi per l'analisi degli alimenti Messa a punto di un metodo spettroscopico specie-specifico per l’analisi di proteine animali trasformate (PAT) destinate ad alimentazione di animali da allevamento. Analisi delle componenti del caffè per la determinazione dell contenuto dell’acido cloro genico. Analisi delle componenti del vino per la determinazione della provenienza di origine. Applicazione dell’INAA (Analisi per Attivazione Neutronica) a studi sulla composizione elementare di alimenti per: caratterizzazione, individuazione di elementi potenzialmente tossici, provenienza geografica, individuazione di frodi. Messa a punto di un metodo in condizioni di riferibilità metrologica per la determinazione di microinquinanti organici in matrici alimentari (te ed erba mate) applicato agli IPA definiti prioritari dalla legislazione europea, con valutazione dell’incertezza di misura associata. 107/147 Sensori per l'analisi degli alimenti Sviluppo di nuovi sensori SERS nanostrutturati per l’individuazione di composti tossici presenti in tracce in matrici alimentari; messa a punto di un metodo spettroscopico ad alta sensibilità per la determinazione, mediante l’utilizzo di nanoparticelle, di melammina introdotta fraudolentemente in matrici alimentari liquide. Ruolo NMI Campioni gassosi e materiali di riferimento in chimica Lo sviluppo di materiali di riferimento è uno mezzo significativo per la riferibilità metrologica delle misurazioni chimiche. Il lavoro svolto in questo contesto mira alla realizzazione di materiali di riferimento primari per analisi di gas con due metodi complementari, il metodo gravimetrico già consolidato e la diluizione dinamica, metodo complementare alla gravimetria in termini sia di concentrazioni sia di specie essendo applicabile a frazioni molari inferiori e a specie reattive. E’ in corso di ottimizzazione una nuova configurazione sperimentale che consenta di migliorare l’impiego della spettroscopia FTIR come alternativa alle tecniche classiche di determinazione degli ossidi di carbonio e degli ossidi di azoto, minimizzando gli effetti delle specie interferenti presenti nell’aria ambiente. Nell’ambito del progetto EMRP SIB64 METefnet, l’INRiM ha messo a punto metodi chimici e chimico-fisici (Karl Fisher coulometrico – cKF, e Evolved Water Vapour Analysis - EWV) selettivi per la determinazione del contenuto di acqua in materiali impiegati nello svolgimento del primo confronto internazionale di misura su matrici reali (pellet da stufa) e messi a confronto con le tecniche tradizionali basate sul Loss-on-Drying. Campioni primari per elementi chimici di particolare interesse La realizzazione e diffusione di campioni primari è di fondamentale importanza per garantire la riferibilità dei risultati di misura in tutti i campi dell’analisi chimica; mantenere la comparabilità internazionale delle misure. In questo quadro INRIM partecipa al progetto EMRP SIB09 (termine Agosto 2015) per la caratterizzazione e la disseminazione di standard solidi e liquidi degli elementi: Al, Mg, Rh, Mo e Zn. Metodi di riferimento e campioni per l’analisi di cellule, tessuti, acidi nucleici e proteine Sono stati caratterizzati sistemi modello di collagene di tipo 1 e 2, mediante spettroscopia Raman, al fine di definire il fingerprint spettrale riferito alle conformazioni e strutture proteiche differenti. Attività di Terza Missione Partecipazione a confronti chiave internazionali Certificazione tecnica per le attività di taratura e prova Attività di mantenimento del Sistema Qualità (peer visit nell’ambito del progetto EURAMET n. 1123, audit interni, sviluppo di procedure di taratura e prova, mantenimento delle CMCs) Supporto alle attività di ACCREDIA DT Risultati di particolare rilievo A.M. Giovannozzi, F. Rolle, M. Sega, M. C. Abete, D. Marchis, A. M. Rossi. Rapid and sensitive detection of melamine in milk with gold nanoparticles by Surface Enhanced Raman Scattering. Food Chemistry, 159 (2014) 250–256. Impatto dei risultati sul contesto esterno I risultati hanno permesso di aumentare il numero di contratti e di finanziamenti esterni. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici I risultati in termini di pubblicazioni, in rispetto ad alcune attività nuove nel campo alimentare sono buoni. Alcune attività più consolidate sembrano dimostrare una certa fatica nel produrre risultati utilizzabili per ANVUR. 108/147 Riepilogo dei risultati/prodotti Descrizione Pubblicazioni 7 con IF Pubblicazioni atti di conferenze 2 Comunicazioni a conferenze, seminari e meeting internazionali 39 Comunicazioni a conferenze, seminari e meeting nazionali 4 Coordinamento di progetti europei 1 Partecipazione a progetti europei 9 Partecipazioni a contratti nazionali 1, (PRIN) 1 Contratti regionali 1 Contratti industriali 1 Rapporti tecnici 2 109/147 Attività generali d’istituto Formazione, comunicazione e diffusione della cultura scientifica Personale impegnato (TPE) Personale Marco Genovese Marina Sardi Giuliana Benedetto Alessandra Manzin Giuseppe La Paglia Sandra Denasi Claudia Rota Emanuela Secinaro Elisabetta Melli Fabio Saccomandi Totale Associazioni e coll. gratuite Anita Calcatelli TPE 0,20 0,50 0,10 0,10 0,10 0,10 0,20 0,25 0,20 0,20 1,95 0,10 Descrizione del programma Principali attività svolte La Commissione ha proceduto nello svolgere le sue attività previste istituzionalmente, ovvero: Ha collaborato con le Università per la formazione di studenti, ricercatori e personale specializzato (attività didattica per le lauree di primo e secondo livello e i corsi di dottorato, soprattutto nei dottorati in metrologia e fisica del Politecnico di Torino; stage, tesi di laurea, tutorato di dottorandi); Ha promosso iniziative volte a documentare e promuovere l'eccellenza dell’INRIM nella ricerca e nella tecnologia; nello specifico: Ha collaborato all’organizzazione di manifestazioni scientifico-divulgative nazionali e internazionali; Nell’ambito del protocollo di intesa con MIUR Piemonte e GMEE ha realizzato il corso “Formazione e Pratica Educativa della Metrologia” per insegnanti dei vari ordini scolastici; Ha promosso un ciclo di conferenze divulgative e due cicli specialistici (Gli Incontri del Giovedì, I Seminari tecnici e Panoramica INRIM) Ha dato supporto scientifico alla Biblioteca Ha redatto il rapporto di attività 2012 Ha collaborato all'organizzazione delle visite ai laboratori INRIM da parte di Università, Scuole Secondarie di 1° e 2° Grado, Scuole Primarie e privati Risultati di particolare rilievo Nel corso del 2014 FDC ha conseguito i risultati previsti nel piano d’attività, sviluppando e coordinando l'attivita' di divulgazione scientifica dell'Istituto: promuovendo l’organizzazione di corsi, conferenze divulgative e specialistiche, la partecipazione ad iniziative con esposizione di materiale pubblicistico e strumentazione per esperimenti, aderendo a progetti divulgativi su web, realizzando visite guidate ai laboratori INRIM all'interno di numerose iniziative. In particolare, si segnalano le seguenti iniziative: - ha promosso e coordinato i 3 cicli di conferenze: “Gli Incontri del Giovedì” (6 incontri a carattere divulgativo), “Panoramica INRIM” (5 incontri incentrati sulle attività condotte in Istituto), “I Seminari tecnici” - ha aderito (visite guidate ai laboratori INRIM): alla manifestazione “Settimane della Scienza” promossa dal CentroScienza (Torino); a “Gran Tour” ed a “Crescere in città”, organizzate dalla Città di Torino - ha aderito alla annuale edizione de “La Notte dei Ricercatori”; - ha partecipato al Festival della Scienza di Genova aderendo alla relativa Associazione. - ha collaborato alla diffusione dei tirocini di I e II livello disponibili in INRIM, nonche' dei corsi di III livello. 110/147 Impatto dei risultati sul contesto esterno La formazione permanente, la specializzazione e la qualità del personale sono un valore imprescindibile di ogni realtà scientificamente e tecnologicamente avanzata. La provenienza del personale di ricerca, che ormai è derivato dalle scuole di dottorato, e la lunga formazione del personale tecnico, sono il valore dell’INRIM. Tuttavia il personale, i tecnici ed i ricercatori dell’Istituto sono chiamati ad operare in un ambito sempre più internazionale. In questo contesto l’insegnamento della lingua inglese, i corsi di aggiornamento e la partecipazione a workshop, seminari e congressi, sono uno strumento di formazione permanente di grande rilevanza. Le iniziative di divulgazione scientifica si moltiplicano a tutti i livelli (partecipazione istituzionale a esposizioni e mostre, portali web, progetti editoriali). L’Istituto mira ad essere presente alle iniziative aggiungendo a ciò le proprie proposte quali i cicli di seminari, divulgativi e di approfondimento, e un insieme di corsi destinati in particolare alle scuole di dottorato e all’eccellenza nell’ambito accademico. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Tutti i risultati sono stati conseguiti, non si rilevano criticita’ particolari, salvo che è necessaria una programmazione precisa dei finanziamenti disponibili per la formazione 111/147 Sistema di gestione per la qualità Personale impegnato (TPE) Personale Mauro Di Ciommo Roberto Cerri (AQ Div E) Claudio Origlia (AQ Div M) Roberto Costa (AQ Div O) Luigi Iacomini (AQ Div T) Roberto Bellotti Ezio Dragone Totale TPE 1 0,20 0,20 0,20 0,20 0,10 0,20 2,10 Descrizione dell’attività Principali attività svolte Il Sistema di Gestione per la Qualità (SGQ) risponde ai requisiti per la partecipazione dell’INRIM al Mutual Recognition Arrangement (CIPM MRA), per quanto attiene alle attività di disseminazione delle unità di misura SI, effettuate in qualità di Istituto Metrologico Nazionale italiano secondo la L. 273/1991). Sono proseguite le attività generali di sostegno e di monitoraggio ai laboratori di taratura, misura e prova coperti dal sistema di gestione. Si segnala, in particolare: la partecipazione all’10th meeting e alle attività di EURAMET TC-Quality (Prague, Czech Republic) nonché al progetto di peer-review no. 1123, con gli istituti metrologici CEM (Spain), CSIC-IO (Spain) e IPQ (Portugal); la preparazione del rapporto sullo stato della qualità nell’INRIM 2014, richiesto da EURAMET TC-Quality per valutare il mantenimento della conformità al requisito n. 7 CIPM MRA; il superamento della visita di sorveglianza periodica effettuata da ACAE, Organismo accreditato, nell’ambito della certificazione di prodotti/servizi nel settore delle apparecchiature e dei componenti elettrici di bassa e alta tensione; la revisione di n. 57 procedure tecniche di taratura, misura e prova in tutte le aree metrologiche di competenza INRIM e la stesura della scheda informativa INRIM, distribuita ai committenti dei servizi delle attività di certificazione tecnica, per affermare l’ambito e la conformità dell’attività erogata ai documenti tecnici internazionali di riferimento; l’estensione del sistema di gestione alla copertura dei requisiti normativi stabiliti per i produttori di materiali di riferimento, specificatamente per la misura della conducibilità elettrica; l’attuazione di n. 44 audit interni, per complessive n. 113 non conformità e n. 96, con stesura e notifica dei relativi rapporti al personale responsabile degli elementi sottoposti ad audit, e relativo monitoraggio; la risoluzione di n. 6 non conformità e n. 14 osservazioni, emerse nel corso della peer-review sostenuta dall’INRIM nel mese di dicembre 2014; la gestione del software e della base dati autoprodotti per consentire l’operatività dell’attività di servizio, per l’emissione delle offerte economiche e per l’esecuzione delle commesse di fornitura, che consente al personale incaricato dei servizi CT di operare con piena autonomia e responsabilità. È proseguita l’attività di supporto tecnico all’UNI - Ente Nazionale Italiano di Unificazione e all’ISO International Organization or Standardization, nei settori relativi alle apparecchiature di misura, ai sistemi di gestione e nella stesura e/o revisione di norme tecniche nazionali e internazionali. Risultati di particolare rilievo Dimostrazione in ambito internazionale della conformità dell’INRIM ai requisiti stabiliti per la partecipazione al Mutual Recognition Arrangement (CIPM-MRA). Mantenimento della qualifica di laboratorio autorizzato ad effettuare prove ed emettere rapporti secondo lo schema ACAE per prodotti di Bassa e Alta Tensione. Governo dei processi operativi riguardanti l’emissione delle offerte economiche e l’erogazione di servizi ai committenti, che ha riguardato: l’emissione di n. 914 offerte economiche, l’erogazione di n. 908 commesse di attività di servizio, l’emissione di n. 1795 documenti tecnici, relativi a certificati di taratura e misura, rapporti di prova e altri tipi di documenti tecnici. 112/147 Impatto dei risultati sul contesto esterno Contributi al rafforzamento del ruolo INRIM di Istituto Metrologico Nazionale italiano in ambito internazionale. Contributi alla crescita del sistema dell’industria e del commercio nazionale, facilitando l’esportazione in altri Paesi di prodotti muniti di documenti tecnici riconosciuti. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici I risultati conseguiti attestano il raggiungimento di tutti gli obiettivi di competenza. Si evidenziano alcuni elementi di criticità nella carenza di facilities operative per l’erogazione dei servizi, nell’insufficiente informazione a disposizione del personale per esercizio consapevole dei ruoli svolti in coerenza con i programmi di attività. 113/147 Sistemi Informatici Personale impegnato (TPE) Personale Paolo Cattaneo Sandra Denasi Totale TPE 1 0,90 1,90 Descrizione dell’attività Attività svolta L’Unità Organizzativa gestisce le infrastrutture di rete e i software per le forniture dei servizi informatici. Progetta sistemi a supporto delle attività scientifiche e dell'Amministrazione. Tra le opere effettuate si evidenziano le seguenti, finalizzate alla dematerializzazione delle procedure: - - Avvio del nuovo sistema di gestione delle richieste di autorizzazione alla spesa con particolare riferimento all’acquisto di beni e servizi e lavori. E’ stato realizzato su piattaforma open source OpenERP, su cui sono stati sviluppati alcuni moduli ad hoc. Il sistema, messo in produzione all’inizio del 2013 è stato integrato con la sezione per la raccolta di pagine web. Creazione e gestione della nuova sezione "Operazione Trasparenza" sul sito web istituzionale, in conformità a quanto contemplato dal D.lgs. 33/2013. Tra le attività ordinarie si segnalano: - gestione della rete d'Istituto (cablata e wireless) e connettività con la rete GARR implementazione di alcune policy di sicurezza, accessi remoti, virtualizzazione aggiornamento e gestione dei servizi di rete centrali (autenticazione, posta elettronica, web) implementazione di configurazioni di rete (vlan), regole di accesso (firewall), servizi (server virtuali), portali (siti web di 3 livello e nuovi domini) richieste ad hoc per specifici progetti di ricerca gestione dei servizi informatici dell’Amministrazione installazione e gestione attrezzature informatiche e software dell’Amministrazione progettazione e gestione area web per Operazione Trasparenza assistenza sistemistica, supporto help-desk, gestione delle licenze e distribuzione via rete dei programmi di utilizzo comune (antivirus, suite office, software scientifico per le Divisioni) pubblicazione dei contenuti sul sito istituzionale, progettazione e realizzazione di nuove sezioni realizzazione di siti web e materiale multimediale per convegni progettazione grafica dei contenuti multimediali per l’Annual Report 2013 gestione tecnica delle sale conferenze (e adeguamento tecnologico apparecchiature in sala consiglio e sala conferenze), registrazione audio/video di eventi, documentazione fotografica partecipazione agli eventi di diffusione della cultura scientifica Inoltre l’U.O.ha provveduto alla: - gestione degli indirizzi di Posta Elettronica Certificata dell’Istituto gestione dei dispositivi di firma elettronica assegnati al personale registrazione di domini per convegni e progetti di ricerca internazionali Risultati conseguiti I risultati di rilievo conseguiti dall’U.O. attengono alla capacità di avere: garantito la disponibilità dei servizi informatici senza disservizi; avviato diverse azioni finalizzate alla dematerializzazione delle procedure; Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Le attività di progettazione e realizzazione di sistemi per l’informatizzazione dei procedimenti amministrativi hanno richiesto molto impegno straordinario. Gli aspetti critici che emergono, a prescindere dall’impegno del personale dedicato – evidentemente troppo ridotto rispetto all’attività da svolgere – sono: - Le applicazioni gestionali sono state avviate e fatte evolvere su richiesta degli uffici, che hanno anche dettato le specifiche; le evoluzioni hanno tempi di realizzazione molto lunghi; vanno spesso in produzione senza un preventivo periodo di test. 114/147 - - - - Al di là della buona volontà, talvolta le applicazioni risentono di inadeguata visione sistemica nel definire le specifiche, per cui si sono verificate e sussistono ancora situazioni di disapplicazione o applicazione tardiva di norme cogenti di legge, con rischi, tra l’altro, di sanzioni pecuniarie (danno erariale) a carico dell’unico dirigente in servizio; gli errori e i ritardi derivano anche dalla mancanza di confronti con altri Enti soggetti allo stesso sistema normativo; l’Istituto, benché ente sottoposto alle valutazioni ANVUR e a procedure di verifica del rispetto delle norme internazionali di qualità dei laboratori, non ha un servizio/presidio dedicato alla ricerca scientifica né dispone di un’applicazione SW che dialoghi con il Miur e con l’ANVUR sulla materia, mentre tutti gli Enti di ricerca e le Università si stanno dotando dell’applicazione IRIS, appositamente studiata; manca un prodotto per il rilascio delle certificazioni per prove e tarature con firma digitale e con rispetto per la QA; il sito web non è concepito come Portale di servizi, rivolti al personale e all’utenza (imprese, enti, ecc.); esso non viene alimentato con file che automaticamente estraggano i dati dai sistemi e aggiornino in tempo reale e con sicurezza le informazioni obbligatorie per l’anticorruzione e per la trasparenza; ogni inserimento di notizia o atto sul Portale richiede l’intervento della sola persona dell’istituto in grado di farlo (il sito web cioè non è popolabile direttamente da tutti coloro che hanno la responsabilità di fornire l’informazione); il processo di acquisizione di beni e servizi è stato informatizzato, senza una preventiva reingegnerizzazione del processo; in realtà l’applicazione realizzata ha la funzione di permettere l’autorizzazione non cartacea di qualsiasi tipologia di spesa e non consente l’estrazione di dati importanti per la programmazione e per le rilevazioni periodiche dell’ANAC. Collaborazioni con altri soggetti Soggetti coinvolti Motivazione GARR Gestione rete Agile BG Sviluppo sistema OpenERP 115/147 2 – Servizio per le prove e tarature Solo a fine 2014 gli Organi di governance dell’INRIM hanno effettivamente istituito il Servizio tecnico per le attività rivolte ai Laboratori di Tarature (STALT), previsto dallo Statuto e precedentemente sostituito da una struttura provvisoria. Lo STALT ha, tra le sue finalità, la collaborazione con ACCREDIA nella gestione delle attività di valutazione della competenza richiesta per l’accreditamento dei laboratori di taratura secondo la norma ISO/IEC 17025. La gestione dell’attività di accreditamento dall ‘inizio del 2014 subisce cambiamenti sostanziali. La responsabilità per la gestione delle attività di accreditemento viene trasferita ad ACCREDIA, l’ente unico di accreditamento, che ha assuto questo ruolo attraverso il decreto ministeriale del 22 dicembre 2009, in ottemperanza al Regolamento (CE) 765/2008. Quindi l’INRIM non gestisce più tutte le attività di accreditamento dei laboratori di taratura (accreditamenti iniziali, rinnovi, estensioni, sorveglianze, modifiche dello scopo di accreditamento) ma svolge le attività di valutazione e di supporto tecnico previste dalla convenzione tra l’INRIM stesso e l’ente unico di accreditamento. Le attività svolte dall’INRIM sono state eseguite per il periodo dal 01/01/2014 al 13/05/2014 nel rispetto della Convenzione firmata il 16/11/2012; per il periodo dal 14/05/2014 al 31/12/2014 nel rispetto della nuova Convenzione firmata il 14/05/2014. Il contenuto della convenzione salvaguarda il ruolo dell’INRIM nella valutazione della competenza dei Centri di taratura accreditati, che quindi continuano a operare all’interno del Sistema Nazionale di Taratura vigente secondo la legge 273/91. L’INRIM, mettendo a disposizione il proprio parco ispettori ed esperti tecnici, consente inoltre all’organismo di accreditamento di rispondere alle richieste del mercato per quanto riguarda l’applicazione delle Direttive nel Nuovo Approccio (ad es. Direttiva MID) e per l’estensione del conseguimento delle riferibilità metrologica in settori finora non coperti. I laboratori accreditati dal Dipartimento ACCREDIA-DT con supporto tecnico dell’INRIM alla fine del 2014 risultano 165 su un totale di 170 laboratori attivi. 116/147 Servizio per le prove e tarature Responsabile: Alberto Silvestri (fino al 30 giugno 2014) Franco Vinai “ad interim” (dal 1 luglio 2014) Ines Fabbro (dal 17 novembre 2014) Personale impegnato (TPE) Personale TPE Giuseppe Braccialarghe Giuseppe La Paglia Adelina Leka 1 0,80 (*) 0,75 (*) Totale Divisioni Contributo di Ispettori ed Esperti (35 ispettori sistema e tecnici e 6 esperti tecnici) Totale 3 0,80 3,80 3,80 Totale (*) Fino ad ottobre 2014 Si nota una riduzione del personale dovuta alle dimissioni di 3 dipendenti INRIM due dei quali sono passati alle dipendenze di ACCREDIA. Descrizione del programma Principali attività svolte INRIM collabora con l’organismo unico di accreditamento in modo che ACCREDIA permanga firmatario degli accordi EA-MLA e ILAC-MRA. Le attività del personale INRIM presente negli elenchi Ispettori/Esperti, svolte nel quadro della convenzione in vigore (art.2 a, b e c), sono le seguenti: 1. attività di valutazione di carattere sia gestionale/sistemico che tecnico riguardanti l’esame documentale e le valutazioni su campo effettuate presso Centri e Laboratori di taratura, previste dai Regolamenti per i processi di accreditamento iniziale, rinnovo, sorveglianza, estensione o riduzione. In tale ambito sono comprese anche le attività di monitoraggio degli Ispettori. Totale: 169 giorni/uomo 2. gestione dei confronti interlaboratori L’INRIM si è impegnato a fornire nell’ambito delle proprie disponibilità i confronti interlaboratori richiesti necessari per l’effettuazione delle pratiche di accreditamento. Sono comprese in queste attività la messa a disposizione dei propri campioni, l’effettuazione delle loro tarature, l’elaborazione dei dati sperimentali e la redazione della relazione di confronto. Totale: 37,5 giorni/uomo Totale costo tarature campioni: 78 194,33 € 3. supporto tecnico scientifico per consentire ad ACCREDIA un’adeguata copertura metrologica alle attività da essa svolte. Nelle attività richieste e svolte dall’INRIM sono comprese la preparazione di documenti tecnici e di linee guida, la partecipazione a gruppi di lavoro, lo sviluppo di sistemi e metodologie da utilizzare nell’ambito di accreditamento, la preparazione e la docenza a corsi di formazione, la partecipazione ad attività inerenti alla normativa nazionale ed internazionale nonché le riunioni tecniche di EA e il supporto ai funzionari tecnici di ACCREDIA nella impostazione e gestione delle operazioni concernenti i vari processi di accreditamento. Totale: 50,5 giorni/uomo Risultati di particolare rilievo Nel 2014 sono stati accreditati con il supporto dell’INRIM 3 nuovi laboratori, rinnovati 51 Centri LAT accreditati e estesi gli scopi di accreditamento di 33 Centri LAT. 117/147 Il fatturato totale del servizio è stato di € 337.944,49, al netto di IVA. Si nota un calo nel fatturato rispetto al 2013 dovuto al passaggio della responsabilità di gestione delle attività di accreditamento ad ACCREDIA. All’inizio del 2014 gli archivi (cartacei ed elettronici) relativi ai Centri LAT e ai laboratori di taratura gestiti dal personale rimasto nell’INRIM e il sistema informativo di supporto sono stati trasferiti ad ACCREDIA DT. Con il contributo del servizio, l’ente unico di accreditamento ha potuto continuare a svolgere le attività di monitoraggio degli Ispettori impiegati dal Dipartimento ACCREDIA-DT. Impatto dei risultati sul contesto esterno L’accreditamento dei laboratori di taratura è uno degli scopi degli enti di accreditamento (Statuto di European cooperation for Accreditation - EA e di International Laboratory Accreditation Cooperation – ILAC, in connessione con i trattati del World Trade Organisation - WTO ). E’ quindi un’attività necessaria per il sistema italiano di garanzia della qualità, al fine di consentire la libera circolazione dei certificati di taratura a livello europeo e internazionale. Perché ciò sia possibile e garantito, è necessario che ACCREDIA possa avere accesso alle competenze dell’INRIM. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici INRIM ha collaborato nello svolgimento delle attività riportate nelle seguenti tabelle in cui sono indicati dettagli e scostamenti. Riepilogo analitico dei risultati/prodotti (conclusi) Descrizione Nuovi accreditamenti Estensioni di scopi di accreditamento Rinnovi Sorveglianze Confronti interlaboratori bilaterali Confronti multilateriali Fatturato al netto di IVA Confronti interlaboratorio bilateriali conclusi nel 2014 Grandezza Dimensionale Massa, Volume Misure elettriche Accelerometria Alta frequenza Temperatura Pressione Acustica Chimica Totale Numero 3 33 51 53 49 3 337.944,49 € Numero 2 5 22 3 5 2 1 4 5 49 Confronti interlaboratorio multilaterali organizzati nel 2014 (conclusi) Grandezza Numero di Laboratori coinvolti Temperatura 2 4+19=23 Massa 1 19 Totale 3 118/147 3 – Direzione generale Nel corso del 2014 la Direzione generale ha subito degli avvicendamenti: - Alberto Silvestri (fino al 30 giugno 2014) - Franco Vinai “ad interim” (dal 1 luglio 2014) - Ines Fabbro (dal 17 novembre 2014) per questo motivo le varie attività non hanno potuto avere la continuità necessaria per garantire l’efficienza desiderata. La Direzione generale svolge le attività istituzionali dell’Ente previste dallo Stututo e implementa gli obiettivi derivanti dalle indicazioni legislative. La Direzione generale nel 2014 era organizzata in sette unità organizzative, non dirigenziali. L’Istituto infatti non dispone di figure dirigenziali e, sia nella componente tecnica che in quella amministrativa, il profilo più alto è quello di Funzionario. Ciò comporta una criticità costante nell’attribuzione delle responsabilità; per ovviare, nel PTA presentato nel 2014 (2014-2016), è stato previsto, per la prima volta, il reclutamento nel 2015, di una unità di Dirigente Amministrativo di II fascia. Peraltro, nel 2014 è giunta a compimento un’operazione molto importante, avviata su impulso del Commissario Straordinario nel settembre 2013, concernente l’assessment organizzativo dell’Istituto. La relazione consegnata dall’esperto, dr. Mario Ravera, offre spunti illuminanti sulle innovazioni organizzative da introdurre e sui rischi legati ad alcuni aspetti gestionali, quali l’acquisto di beni e servizi, lo stato dei sistemi informatici e degli applicativi gestionali, i ritardi dell’amministrazione con le possibili conseguenze negative. Nelle seguenti schede viene riportata la descrizione delle attività svolte, dei risultati conseguiti, e delle criticità su alcuni settori specifici. 119/147 Ufficio di diretta collaborazione del Presidente e del Direttore generale (UDC) Responsabile: Emanuela Del Ross Personale impegnato (TPE) Personale Emanuela Del Ross Rosalia Valenti Ezio Dragone Totale TPE 1 1 0,20 2,20 Descrizione dell’attività Attività svolta L’Unità Organizzativa esercita le competenze di supporto e collaborazione alle attività istituzionali della Presidenza e alle attività amministrative della Direzione generale, armonizzando le attività a carattere amministrativo con quelle relazionali, di controllo e di guida tipiche degli Organi di governo. Nel 2014, con la nomina del Presidente con D.M. prot. 1056 del 20/12/2013, dopo il periodo di commissariamento del 2013, gli Organi in carica dell’INRIM, tranne il Collegio dei revisori, che erano stati sciolti, sono stati ricostituiti. Pertanto, la U.O., in questo particolare contesto, ha: completato l’iter previsto dall’art. 6 dello Statuto, finalizzato alla nomina del Consiglio di Amministrazione dell’Ente, giungendo all’insediamento dello stesso in data 30/1/2014; curato l’iter previsto dall’art. 7 dello Statuto relativo alla nomina del Consiglio Scientifico dell’Ente, garantendo il supporto per l’elezione dei componenti interni, concluso con l’insediamento del Consiglio Scientifico in data 23/7/2014; garantito le funzioni di assistenza al Presidente e alla Direzione generale, coordinando gli impegni istituzionali, curandone l’agenda e la corrispondenza; fornito supporto agli Organi di governo, di controllo e di valutazione dell’Ente e al Magistrato della Corte dei Conti, per lo svolgimento delle loro funzioni; dato esecuzione all’iter amministrativo finalizzato alla nomina del Direttore generale dell’Ente, iniziato con delibera del Cda del 11/2/2014, concluso con la nomina del Direttore generale in data 29/5/2014 e contestuale nomina del Direttore generale ad interim dal 1° luglio al 16 novermbre 2014; mantenuto e assicurato le relazioni istituzionali tra il Presidente, il Ministero vigilante, le altre Amministrazioni centrali, gli Enti territoriali e l’Avvocatura dello Stato; ottemperato a quanto richiesto ai sensi della determinazione della Corte dei Conti n. 18/2006 del 11 aprile 2006; predisposto provvedimenti con relativo studio della normativa; supporto amministrativo per l’attuazione del D.Lgs.n. 81/2008 e s.m.i.; mantenuto le relazioni con le OO.SS. e le RSU; ottemperato agli adempimenti previsti dalla Presidenza del Consiglio dei Minsitri, ai sensi della L. 441/1982; garantito le attività dell’OCS - Organo Centrale di Sicurezza ai sensi dell’art. 11 del DPCM 3/2/2006; svolta attività di studio in base alla L. 190/2012 finalizzata alla funzione di referente della prevenzione della corruzione; supportato l’attività istituzionale del Direttore generale per EURAMET-TCQ. Risultati conseguiti I risultati di rilievo conseguiti dall’U.O. attengono alla capacità di avere: garantito il rispetto delle scadenze degli adempimenti di competenza della Presidenza e della Direzione generale; garantito agli Organi di Governo, di controllo e di valutazione dell’Ente il supporto necessario per l’espletamento delle loro funzioni; collaborato efficacemente con gli Organi, e con le altre U.O. INRIM, nell’attività quotidiana e in situazioni di estemporaneità; 120/147 garantito all’OIV il supporto per l’espletamento delle proprie funzioni, nell’ambito della Struttura tecnica permamente. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Nel 2014 si sono conseguiti tutti gli obiettivi stabiliti, in modo efficace con forte spirito di adattabilità al cambiamento. Si evidenzia la difficoltà di una pianificazione delle attività poiché intrinsecamente correlate, a livello più generale, anche ad attività istituzionali, per loro natura non prevedibili. 121/147 Segreteria Generale Responsabile: Paola Casale Personale impegnato (TPE) Personale Paola Casale Rosella Corsi Caterina Damiano Raimondo Galliana Totale TPE 1 1 1 1 4 Descrizione dell’attività Attività svolta Attività negoziale attiva (elaborazione, definizione e stipula) di: convenzioni di collaborazione scientifica con Enti accademici, Enti di ricerca ed Enti territoriali, tra cui: CNR, LENS, INFN, SIF, INGV, NIST/PML, Università di Torino, Seconda Università di Napoli, Regione Basilicata, COREP; contratti di ricerca finalizzata e applicata, con la partecipazione a programmi di ricerca scientifica: internazionali, tra cui i progetti finanziati dall’EU (DEMETRA e SELECTA e i progetti EMRP tramite le call Energy ed Environment), il progetto Galileo finanziato dall’ESA; nazionali, tra cui i progetti finanziati dal MIUR (i premiali e i PRIN) e dalla Regione Piemonte; accordi con Enti accademici e istituti di istruzione per la formazione scientifica, tra cui si segnalano le convenzioni in materia di dottorato con: Politecnico di Torino, Università di Torino, Università del Piemonte Orientale e Università di Pavia e le convenzioni concernenti stage e tirocini; specifici contratti passivi, concernenti il conferimento di incarichi di ricerca o di servizi tecnico-scientifici ad Enti accademici, metrologici e di ricerca, quali: AIST, ORB, Politecnico di Torino, Università di Torino, ENEA). contratti di comodato. Ha assunto la funzione di RUP per la fornitura del servizio di acquisizione e gestione di abbonamenti elettronici e cartacei a periodici italiani ed esteri. Studio della normativa negli ambiti d’interesse per l’Istituto. Supporto alla presentazione dei progetti di ricerca europei, nazionali e regionali. Elaborazione e definizione di atti d’interesse generale. Predisposizione degli atti autorizzativi negli ambiti di afferenza. Gestione amministrativa delle attività di certificazione tecnica. Predisposizione degli atti riguardanti attività di tutela e valorizzazione dei risultati scientifici dell’ente (brevetti per invenzioni industriali, contratti di riservatezza). Gestione delle procedure per la partecipazione dell’Istituto a consorzi e associazioni varie. Predisposizione atti concernenti il servizio di gestione integrata della salute e sicurezza sui luoghi di lavoro in attuazione del D.Lgs.n. 81/2008 e s.m.i.. Partecipazione alla commissione per l’erogazione di borse di studio ai figli dei dipendenti. Gestione del sistema documentale integrato (protocollazione e gestione della corrispondenza in arrivo e in partenza, tenuta dell’archivio ufficiale dell’Istituto). Elaborazione atti informativi sulla ricerca scientifica e tecnologica svolta dall’INRIM. Svolgimento delle mansioni di: fattorino e autista dell’Istituto. Risultati di particolare rilievo Incremento delle collaborazioni con Enti accademici e scientifici internazionali e nazionali mediante la sottoscrizione di accordi aventi un’impostazione uniforme e conforme alle disposizioni legislative in materia, nonché adeguata agli scopi e alle esigenze dell’INRIM. Supporto in materia di pubblici appalti: svolgimento delle funzioni di RUP, espletamento delle procedure di gara e definizione del contratto. 122/147 Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Maggiore speditezza e semplificazione delle attività di pertinenza dell’U.O. Segreteria generale, segnatamente delle procedure attraverso le quali si articola l’attività negoziale dell’Istituto, con un incremento della collaborazione tra le varie Unità organizzative dell’Ente. Necessità di un’unità di personale da adibire sia allo svolgimento dell’attività negoziale dell’Ente, sia alla gestione amministrativa delle attività di certificazione tecnica. Collaborazioni con altri soggetti Soggetti coinvolti Motivazione Enti accademici e scientifici Attuazione delle convenzioni di collaborazione scientifica e degli accordi nazionali, europei e internazionali per la formazione scientifica 123/147 Servizi patrimoniali e contabili Responsabile: Daniela Zornio Personale impegnato (TPE) Personale Anna Bausano (telelavoro) Maria Grazia Cortese (esonero dall’1/1/2010) Loredana De Bella Adriana Faccio Patrizia Mazzocco Silvano Previato Tiziana Rolandi Daniela Nesci Giovanna Turco Francesca Vaccaro Rosangela Vitulli Daniela Zornio TPE 1 Totale 1 1 1 1 0,40 1 1 0,85 0,85 1 10,10 Descrizione dell’attività Attività svolta: L’attività svolta si è sostanzialmente imperniata sui seguenti punti: Adempimenti di legge correlati all’attività amministrativa-finanziaria: bilancio di previsione, provvedimenti di variazione e conto consuntivo e comunicazioni dati bilancio al portale IGF TESORO. Adempimenti fiscali e doganali (dichiarazioni/versamenti Agenzie delle Entrate e del Territorio, delle Dogane per IVA, IRES, IMU). Attività contabile, di tesoreria e patrimoniale mediante: gestione finanziaria commesse c/terzi per attività di taratura, misura, prova e contratti; gestione fatture attive/passive – emissione mandati di pagamento e reversali d’incasso; gestioni dell’inventario, locazioni attive, cassa economale. Predisposizione degli atti negoziali per lavori, servizi e forniture come da Codice degli Appalti (D.Lgs. 163/06) e Regolamento attuativo (DPR 207/10). Acquisizioni in CONSIP, MEPA e mercato libero. Rilascio codici CIG/CUP. Comunicazioni dati atti negoziali all’ Autorità per la vigilanza sui contratti pubblici, lavori, servizi e forniture. Rendicontazione spese Progetti di ricerca finanziati dalla Regione Piemonte, dalla Comunità Europea, dai Ministeri. Adempimenti ministeriali con utilizzo delle piattaforme dedicate quali: ‐ rilevazione del Patrimonio della P.A. a valori di mercato ( beni immobili, concessioni e partecipazioni); ‐ censimento e monitoraggio auto P.A.; ‐ rilevazione conoscitiva prezzi beni e servizi acquistati e/o noleggiati; ‐ inserimento dati Piattaforma censimento certificazione crediti; ‐ collaborazione per inserimento dati contabili sul portale Amministrazione trasparente. Implementazione ed uso quotidiano del sistema informatizzato per la gestione delle richieste di acquisto e per la predisposizione del portale in vista dell’attivazione della gestione della fatturazione elettronica (GUADO) in collaborazione con altri settori (Servizi Informatici); 124/147 Nel complesso il servizio ha effettuato le seguenti operazioni contabili: Tipologia operazione Impegni di spesa Accertamenti di entrata Fatture attive emesse Fatture passive registrate Mandati di pagamento emessi Reversali di incasso emesse Contratti passivi a repertorio Ordini (con procedura Labinf) Ordini ME.PA. Certificazioni Equitalia richieste Numero 2985 1917 915 2538 5283 2019 13 1411 663 224 Risultati conseguiti: E’ continuata, attraverso la pratica giornaliera, la formazione di base di parte del personale assegnato al servizio per le attività connesse con utilizzo del nuovo programma gestionale delle richieste di autorizzazione alle spese e, in particoalre, degli acquisti di beni, servizi e lavori (OPEN ERP – GAO – GUADO). La partecipazione a corsi di formazione, organizzati anche in house e on-line, per l’approfondimento di normativa riguardante la “Fatturazione elettronica”, ha permesso di acquisire le prime conoscenze sulla materia. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici: I risultati conseguiti nell’informatizzazione del Servizio e nel miglioramento dello svolgimento delle attività proprie sono soddisfacenti per l’impegno delle persone, ma insoddisfancenti per quanto concerne gli strumenti informatici e organzzativi messi a disposizione del Servizio. L’aumento delle pratiche da istruire e da seguire, nonché la complessità dei programmi gestionali esterni (MEPA e GOV) rispetto al numero delle persone assegnate al settore ha obbligato il settore a svolgere la propria attività tenendo conto esclusivamente delle urgenze. Il Servizio ha un fabbisogno urgente di personale aggiuntivo, soprattutto per le rendiconzioni dei progetti e per i procedimenti di acquisto di beni e servizi. In particolare nei Servizi Patrimoniali e Contabili si risente di una discrepanza tra l’aumento del lavoro e il numero degli addetti. Collaborazioni con altri soggetti Soggetti coinvolti Jona Società di Revisione Spa MediaConsult Spa Forum Media Edizioni srl Motivazione Interpretazione normativa in materia fiscale/doganale e per rendicontazione progetti di ricerca europei Interpretazione e formazione sulla normativa in materia di acquisti, gare e appalti, fatturazione elettronica Fatturazione elettronica 125/147 Affari del Personale Responsabile: Rosaria Margiotta Personale impegnato (TPE) Personale Rosaria Margiotta Barbone Emanuele Totale TPE 1 1 2 Descrizione dell’attività Attività svolta Predisposizione e gestione di tutte le procedure concorsuali, volte sia al reclutamento di personale sia all’acquisizione di personale in formazione, quali borsisti e assegnisti di ricerca. Gestione delle risorse umane e dei derivanti rapporti di lavoro nell’evoluzione giuridico-amministrativa del personale strutturato inquadrato nei ruoli dell’Ente e non, con conseguente analisi e predisposizione di tutti gli atti necessari in materia di assunzioni, cessazioni, gestione carriere, part-time, mobilità di personale, infortuni sul lavoro, aspettative, maternità, nulla-osta, dichiarazioni di servizio, attestazioni di stati giuridici, stati matricolari, assegni per il nucleo familiare, benefici assistenziali e sociali ai dipendenti, rilascio copie ed estratti, tenuta dei fascicoli. Collaborazione al popolamento di data base per la raccolta informatica di dati inerenti il personale a fini statistici, per rilevazioni ministeriali, per documenti ufficiali dell’Ente (es. bilancio, PTA, monitoraggio tempi procedimentali); supporto e collaborazione nelle rilevazioni statistiche di personale, di competenza di altre Unità Organizzative (es. Segreteria generale e Servizi tecnici); cura, raccolta e aggiornamento dei dati di competenza sui siti Internet ed Intranet dell’Ente, in collaborazione con i Servizi Informatici dell’Ente per gli adempimenti connessi all’Operazione trasparenza delle P.A.. Analisi e studio di normativa e giurisprudenza, elaborazione pareri in supporto alla Direzione dell’Ente. Rapporti con Avvocatura dello Stato, gestione del contenzioso, stesura memorie,patrocinio su delega. Applicazione della legge n. 104/1992. Adempimenti per il Dipartimento della Funzione Pubblica – PERLA PA. Gestione delle incompatibilità, cumulo di impieghi. Applicazioni articoli 53 e 54 D.Lgs. n.165/2001 e L. n.190/12. Monitoraggio trimestrale del personale mediante utilizzo del web data processor SICO del MEF. Gestione informatica di matricole e dati relativi al personale mediante utilizzo di data processor LIGEPE/LABINF: Gestione della procedura on line di trascrizione dati e qualità personali per il monitoraggio del personale non strutturato frequentante l’Ente a titolo diverso, quali tesisti, stagisti, dottorandi, ospiti ricercatori ecc. Risultati conseguiti Sono state svolte tutte le attività rispettando le scadenze previste dalla legge. E’ stato fornito supporto agli Organi di Governo e alla Direzione generale, accogliendo i suggerimenti per snellire le procedure. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Nell’anno 2014 sono stati raggiunti gli obiettivi prefissi. 126/147 Stipendi Responsabile: Cristina Chiaberto Personale impegnato (TPE) Personale Santina Ambrogio Ignazina Anedda Cristina Chiaberto Grazia Foschi Marilena Gullì Marina Marcucci Emilia Procopi Franca Ricca Totale TPE 1 1 1 1 1 1 1 0,86 7,86 Descrizione dell’attività Attività svolta 1) Rilevazione delle presenze - rilevazione automatica delle presenze con badge elettronico; - elaborazione dell’orario del personale previo inserimento dei giustificativi non gestibili on line; - stampe statistiche ferie, permessi, malattia, ecc. anche ai fini delle rilevazioni ministeriali; - monitoraggio ministeriale annuale legge 104; - denuncia GEDAP per la rilevazione deleghe sindacali e GEPAS per le adesioni allo sciopero; - acquisizione on line certificati di malattia e disposizione visite fiscali; - acquisto e gestione buoni pasto; - bollato Inail. Unità gestite circa 270/anno. La procedura per la gestione on-line delle richieste dei permessi per assenze in orario di lavoro con workflow autorizzativo, gestisce ora il 95% delle tipologie di assenza; si prevede il superamento delle difficoltà rimaste entro l’anno 2015. 2) Gestione delle trasferte del personale dipendente e assimilato - acquisizione della richiesta di trasferta e supporto al personale per l’organizzazione delle missioni ; - predisposizione della richiesta degli impegni di spesa previa acquisizione delle autorizzazioni necessarie e verifica della disponibilità finanziaria; - predisposizione accredito su conto corrente degli acconti richiesti; - liquidazione delle spese e conguaglio diretto sul cedolino mensile; - verifiche periodiche della situazione contabile con l’ufficio ragioneria e con il Responsabile Scientifico; - contatti con le agenzie di viaggio per l’autorizzazione all’acquisto dei titoli di viaggio, voucher hotel ecc.; Trasferte gestite circa 1200/anno. I test effettuati sulla nuova procedura di gestione on-line delle richieste di missione, attraverso l’utilizzo di specifiche funzioni legate al “Cartellino elettronico” del dipendente, hanno evidenziato errori e difficoltà di gestione. Continuano i test. - - 3) Stipendi elaborazione mensile cedolini di personale dipendente, borse di addestramento, co.co.co. e co.co.pro., assegni di ricerca, altro personale (seminari, coll. occasionali, ecc), organi di governo e di controllo dell’Ente; cedolini elaborati circa 3200/anno. importazione dalle procedure presenze e missioni dei dati necessari per il conteggio dello stipendio; applicazione accordo decentrato: conteggi per erogazione salario accessorio; conteggi per ripartizione dei compensi spettanti al personale per attività conto terzi; preventivi di spesa per assunzioni di nuovo personale ed elaborazione dei costi del personale ai fini della rendicontazione di contratti attivi; versamenti mensili sia contributivi che fiscali e stesura delle relative denunce (F24 enti pubblici on line, denunce INPS UNIEMENS -, ex INPDAP – DMA2 POSPA – cadenza mensile , INAIL e IRAP cadenza 127/147 - annuale); conteggi finalizzati al pagamento dei premi assicurativi; rilascio modelli CUD e certificazioni fiscali (circa 400/anno), adempimenti fiscali derivanti dall’elaborazione dei modelli 730 (circa 200/anno); compilazione certificazione fiscale annuale dell’Ente: Mod. 770; Stesura conto annuale (preventivo e consuntivo) e monitoraggio trimestrale delle spese del personale, mediante utilizzo del sistema informativo SICO del Ministero dell’Economia e delle Finanze; calcolo ed erogazione delle liquidazioni e riliquidazioni (TFR, TFS) al personale dipendente cessato dal servizio; ricostruzione carriere a seguito di contenzioso; assistenza al personale per esplorative contributive; calcolo pensioni e ricongiunzioni del personale INPDAP attraverso l’utilizzo del software S7; assistenza al personale per pratiche relative a prestiti, mutui, riscatti e ricongiunzioni presso gli istituti previdenziali; gestione mensile degli iscritti al Fondo previdenza complementare Sirio; gestione dei rapporti con il CNR su problematiche inerenti il personale confluito nell’INRIM; supporto alla Direzione in materia di contrattazione integrativa e predisposizione degli schemi ministeriali di cui alla relazione ex art. 40 bis D.lgs. 165/2001. Risultati di particolare rilievo Attuazione dei passaggi di fascia stipendiale per il personale ricercatore e tecnologo. Punti critici Permane l’esigenza di individuare una più semplice modalità di interazione con il settore contabilità. Necessità di supporto valido in materia di novità legislative. Collaborazioni con altri soggetti Soggetti coinvolti CNR – Dr.ssa Molle CNR – Sig.ra Ceripa Sig. Raimondo Salvatore Motivazione Acquisto, conservazione e consegna Buoni Postali Fruttiferi per il personale già CNR iscritto alla cassa previdenziale INPS – Collaborazione in corso di esaurimento. Supporto alla predisposizione delle pratiche di ricongiunzione, riscatto e pensione. 128/147 Relazioni esterne e Biblioteca Responsabile: Elisabetta Melli Personale impegnato (TPE) Personale Silvia Cavallero Elisabetta Melli Mario Rasetti Gian Paolo Scialpi Emanuela Secinaro Totale TPE 1 0,80 1 0,55 0,75 4,10 Descrizione dell’attività Attività svolta L’attività del Settore Relazioni esterne e Biblioteca è funzionale ai compiti istituzionali di “comunicare e promuovere la ricerca e promuovere la partecipazione ad organismi, progetti ed iniziative nazionali e internazionali”. Obiettivo principe è mantenere e rafforzare l’identità dell’INRIM nei confronti degli stakeholders, dando visibilità alle funzioni istituzionali, con un’azione di recupero dei riferimenti personali-storici, di radicamento sul territorio e di consolidamento dell’immagine mediatica nei confronti della comunità scientifica e non. L’attività si articola in tre progetti: - promuovere la conoscenza scientifica e diffondere i risultati e le competenze in ambito metrologico; - conservare e rendere fruibile il patrimonio culturale e scientifico storicamente proprio dell’ente; - valorizzare le proprie specificità bibliotecarie sul territorio nazionale, nella prospettiva di una migrazione nel Polo UTO-SBN (catalogo informatico dell’Università di Torino). Gli strumenti sono: - gestione dei rapporti con i media (contatti con i giornalisti, redazione dei comunicati stampa, mantenimento della Press Area sul sito web INRIM, supporto ai ricercatori per interviste, servizi video e stesura di testi divulgativi); - organizzazione di workshop, corsi, conferenze, esposizioni, riunioni di coordinamento delle attività relative ai progetti di ricerca e alla partecipazione negli organismi internazionali (gestione degli aspetti divulgativi, amministrativi, finanziari e logistici); - gestione di convenzioni e contratti relativi alle attività di divulgazione scientifica con MIUR, enti, istituzioni e imprese; - gestione dell’immagine coordinata INRIM: studio e realizzazione del materiale di comunicazione personalizzato; - sviluppo della comunicazione multimediale, riferita ai settori video e social channel; - gestione delle procedure di accoglienza di ricercatori di paesi terzi dall’Unione Europea; - attività di supporto per i ricercatori ospiti, su servizi, strutture e disposizioni normative dell’ente; - gestione dei fondi bibliotecari correnti, dei fondi storici e della collezione degli antichi strumenti; - attività di formazione per ogni tipo di biblioteca, anche quelle specialistiche; - presidio della gestione degli spazi congressuali. Risultati conseguiti Principali risultati conseguiti nel 2014 e connesse attività: - in seguito alle elezioni del Comitato Biblioteche NILDE, Emanuela Secinaro fa parte del Comitato con mandato triennale a partire da ottobre 2013. - sono stati realizzati 66 servizi, fra uscite su carta stampata e passaggi televisivi e radiofonici (31 servizi nel 2013, 32 nel 2012, 23 nel 2011, 22 nel 2010); - si è contribuito all’organizzazione di: 30 conferenze distribuite su 2 cicli (Incontri del Giovedì – Seminari tecnici), 24 iniziative di comunicazione istituzionale, 4 iniziative di formazione per esterni, 13 fra 129/147 congressi e manifestazioni, 16 riunioni di coordinamento delle attività, 53 visite di ricercatori ospiti, 8 corsi di dottorato. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici La gestione dei periodici, delle monografie e relativi prestiti è informatizzata in conformità agli standard internazionali, ottimizzando il dialogo con gli interlocutori esterni (catalogo ERASMO, Sistema NILDE e ACNP). In particolare la partecipazione ai progetti NILDE e ACNP (CNR di Bologna e Università di Bologna) aumentano la visibilità del patrimonio della Biblioteca e danno possibilità di scambio di articoli scientifici tra le biblioteche nazionali e internazionali, ottimizzando le risorse attraverso la cooperazione. Nel 2014 le collezioni di volumi e annali di riviste, datate da fine 1800 a inizio 1900, sono state trasferite nella Biblioteca della sede storica. Appartiene all’UO la struttura che si occupa degli aspetti progettuali-organizzativi-gestionali relativi sia agli eventi scientifici (istituzionali, tecnici e divulgativi), sia all’attività di comunicazione e di gestione dell'immagine. Gli aspetti critici riguardano gli adempimenti richiesti per l’acquisizione di beni e servizi, il cui buon fine deve accompagnare il regolare svolgimento degli eventi nella date prestabilite. L’UO interviene e fornisce supporto nelle pratiche di competenza, dell’amministrazione e del dipartimento, sia per l’acquisto sia per il pagamento dei fornitori o dei soggetti convenzionati. In più, un referente dell’UO è titolare dell’unica carta di credito istituzionale, uno dei metodi ammessi per il pagamento delle spese dell’ente. Collaborazioni con altri soggetti Soggetti coinvolti Università degli Studi di Torino Politecnico di Torino Associazione Festival della Scienza di Genova Ufficio Scolastico Regionale MIUR/Ministero degli Interni CNR Area della Ricerca di Bologna Università degli Studi di Bologna Coordinamento delle Biblioteche specialistiche piemontesi (COBiS) AIB Associazione Italiana Biblioteche – Sezione Piemonte Motivazione Notte dei Ricercatori 2014 Attività divulgativo-didattica Festival della Scienza 2014 Protocollo di intesa per corsi di formazione in pratica educativa della metrologia rivolti agli insegnanti Convenzioni di accoglienza per ricercatori extra-UE Progetto NILDE (document delivery tra biblioteche italiane) Progetto ACNP (catalogo nazionale dei periodici) Attività formativa e divulgativa Attività formativa, gruppi di lavoro, cooperazione interbibliotecaria 130/147 Servizi Tecnici Sicurezza e Ambiente Responsabile: Claudio Rolfo Personale impegnato (TPE) Personale Amato Francesco Di Palermo Giovanni Falco Dario Negro Enrico Petrillo Edoardo Perolini Lorenzo Rolfo Claudio Vaticolca Antonio Verdoja Mauro Vincenzo Fornero Marco Bertinetti Barbone Alessandro Totale TPE 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 12 Descrizione dell’attività Attività svolta L’U.O. ha provveduto alla conduzione, gestione e manutenzione ordinaria e straordinaria degli edifici (n. 13 ex-IEN, n. 9 ex-IMGC, n. 4 in C.so M. d’Azeglio) e dei relativi impianti; ha gestito 842 richieste di intervento pervenute attraverso il sistema informatizzato MIG; ha provveduto ai lavori d’adeguamento normativo, all’allestimento di nuovi laboratori, alla gestione di vari servizi: vigilanza, portinerie, pulizie, riscaldamento (n. 3 centrali termiche), condizionamento (n. 2 centrali di condizionamento generale e n. 12 centrali di condizionamento per laboratori, oltre a 30 Unità di Trattamento Aria); fornitura di energia elettrica (n. 5 cabine Media Tensione + n. 4 gruppi elettrogeni); servizio di magazzino, sgombero neve, manutenzione aree verdi, manutenzione della rete fognaria, degli ascensori, montacarichi e carroponti, impianti antintrusione e telefonici fissi, gestione dei presidi antincendio (estintori, idranti, porte REI, serrande tagliafuoco, impianti di spegnimento). Ha mantenuto i rapporti con istituzioni pubbliche, private e organismi di controllo (IREN, SMAT, ISPESL, TELECOM, FASTWEB, CONSIP, ARPA, ASL, SPRESAL, VV.F, Osservatorio Regionale LL.PP, ANAC, Comune di Torino, Regione Piemonte, Università, Politecnico, CNR). Ha preparato progetti e capitolati tecnico-amministrativi per lavori edili, impianti elettrici e meccanici, espletando compiti di direzione lavori, di collaudo, di coordinamento della sicurezza in fase di progetto ed esecuzione lavori e compiti del responsabile unico del procedimento (RUP) previsto D.lgs n. 163/06. Ha coordinato il Servizio di Prevenzione e Protezione ed ha garantito il Servizio di Reperibilità. Quest’ultimo ha effettuato n. 12 interventi in orario notturno/festivo. L’Officina Meccanica centralizzata ha gestito 127 richieste di lavorazione, alcune delle quali particolarmente urgenti poiché legate a scadenze imposte dall’attività scientifica. Principali risultati conseguiti Sede di c.so M. d’Azeglio: Lavori di restauro e riqualificazione dell’atrio principale, scalone aulico, sala consiglio e biblioteca storica della palazzina principale. Allestimento del primo nucleo espositivo del museo della metrologia. Completamento del restauro e sostituzione dei serramenti della palazzina “P” su c.so M.d’Azeglio e lato cortile, completamento dei lavori di sostituzione del cavo di MT da cabina elettrica AEM ad Elettromeccanica. Sede di str. delle Cacce: predisposizione catastale e assistenza alla stipula dell’atto notarile di passaggio di proprietà degli immobili ex-IMGC; proseguimento degli interventi di messa a norma degli impianti elettrici ordinari e di emergenza; proseguimento dell’ammodernamento dell’impianto di termostatazione della galleria Lunghezze e Masse; collaborazione alla progettazione dei lavori di razionalizzazione e messa a norma degli impianti generali elettrici e meccanici del complesso di edifici ex-IMGC, dei lavori per la realizzazione dei laboratori di “Interferometria quantum enhanced” e “Inteferometria a raggi X” presso la galleria Fotometrica e del Laboratorio per la biochimica e l’ambiente, presso l’edificio 7; adeguamenti del sistema viario interno. Sicurezza sul lavoro (D.Lgs 81/08): attività di supervisione, coordinamento, controllo e collaborazione nella gestione del sistema sicurezza; coordinamento del Servizio di Prevenzione e Protezione e stretta collaborazione con l’RSPP nell’attività di valutazione dei rischi; erogazione della formazione di base e 131/147 specifica per la totalità dei lavoratori aventi titolo, formazione dei preposti e dei dirigenti, formazione degli addetti all’uso di gru, carroponti e carrelli elevatori. Sono inoltre state avviate le campagne di misura strumentali per la valutazione dei rischi specifici come previsto dal D.Lgs 81/08. Il Piano di Sorveglianza Sanitaria è stato gestito in collaborazione con il Medico Competente con il quale sono state organizzate le vistite mediche per tutto il personale. Confronto tra risultati conseguiti e attesi, punti critici Il discostamento rispetto agli obiettivi fissati nel programma triennale dei lavori è stato causato principalmente dalla complessità delle procedure amministrative legate all’affidamento dei lavori e dei servizi. Inoltre, ad influire negativamente sull’azione di rinnovamento e adeguamento normativo e tecnologico del patrimonio impiantistico e strutturale dell’Istituto, è stata la mancanza di una concreta programmazione che tenesse conto delle esigenze generali e di quelle specifiche delle divisioni scientifiche rispetto alle disponibilità finanziarie. Continue urgenti necessità, completamente estemporanee rispetto al fitto programma di interventi pianificato, hanno avuto di fatto l’effetto di distogliere tempo, risorse umane e finanziarie riducendo notevolmente il raggiungimento degli obiettivi attesi. Nell’ambito della “Sicurezza sul lavoro” la collaborazione con la società Sintesi SpA, all’interno della convenzione Consip, è risultata particolarmente difficoltosa. Tra le principali cause la scarsa disponibilità da parte della società a rimodulare i propri sistemi di valutazione del rischio con lo scopo di adattarli alle peculiarità degli ambienti di lavoro di un ente di ricerca scientifica. Inoltre, nel corso dell’anno, l’INRIM è stato oggetto di un’ispezione in alcuni ambienti di lavoro da parte dei tecnici dello SPRESAL (organo di controllo dell’ASL) in conseguenza della quale è stata comminata una sanzione pecuniaria nei confronti del Datore di Lavoro ing. Silvestri. Collaborazioni con altri soggetti Soggetti coinvolti Ing. Cerioni Motivazione Progettazione degli impianti meccanici per il complesso ex-IMGC Ing. Berno Progettazione degli impianti elettrici per il complesso ex-IMGC Studio GolderAssociates Coordinamento della sicurezza sui cantieri in fase di progettazione per i lavori di razionalizzazione e messa a norma degli impianti generali elettrici e meccanici del complesso di edifici ex-IMGC Progettazione e D.L. laboratorio 7S03 Ing. Remonda Progettazione e D.L. impianto di condizionamento edificio “2” Geom. Taliano Aggiornamento catastale edifici sede di c.so M. d’Azeglio 42 e str. delle Cacce 91, nonché predisposizione frazionamenti propedeutici al passaggio di proprietà degli immobili ex- IMGC Ing. Forte Progetto e D.L. per nuovi laboratori al piano interrato dell’edificio “A” Ing. Tartaglia Progetto e D.L. per razionalizzazione impianti di MT e BT della sede distr. Delle Cacce 91 Arch. Baraldi RSPP (D.lgs. n. 81/08) – Convenzione Consip Dott. Galizia Medico competente (D.Lgs 81/08) – Convenzione Consip Sintesi S.p.A Gestione del sistema sicurezza (D.Lgs 81/089) – Convenzione Consip CSAO Formazione del personale (D.Lgs 81/08) Ing. Giani 132/147 Appendice 1: Struttura organizzativa dell’INRIM Presidente: Massimo Inguscio Consiglio di amministrazione: Massimo Inguscio, Aldo Godone, Livio Battezzati Consiglio scientifico: Flavio Canavero (Coordinatore), Paolo Vigo, Massimo Maria Lanza, Martin J.T. Milton, Maurizio Prato, Marco Genovese, Paola Tiberto Collegio dei revisori dei conti: Annamaria Pastore (Presidente), Augusto Gambaretti, Pietro Morandini (membri effettivi), Francesco Cupolo (membro supplente) Magistrato della Corte dei Conti, delegato al controllo sulla gestione: Carlo Greco, Carlo Mancinelli (sostituto) Organismo Indipendente di Valutazione: Paolo Pasquini Comitato di valutazione: Kim Carneiro (Presidente), Enrico Canuto, Marco Dell’Isola, Alberto Dal Poz, Settimio Mobilio, Giuseppina Rinaudo Comitato di indirizzo per la qualità: Massimo Inguscio, Alberto Silvestri (fino al 30 giugno 2014), Franco Vinai (dal 1 luglio 2014 al 16 novembre 2014), Ines Fabbro (dal 17 novembre 2014), Aldo Godone, Mauro Di Ciommo Direttore generale: Alberto Silvestri (fino al 30 giugno 2014); Franco Vinai (ad interim dal 1 luglio 2014 al 16 novembre 2014); Ines Fabbro (dal 17 novembre 2014). Attività generali di Istituto Sistemi informatici Servizio prevenzione e protezione (Claudio Baraldi) Sistema di gestione della qualità Formazione e diffusione della cultura scientifica Unità organizzative Ufficio di diretta collaborazione del Presidente e del Direttore generale (Emanuela Del Ross) Segreteria generale (Paola Casale) Servizi patrimoniali e contabili (Daniela Zornio) Affari del personale (Rosaria Margiotta) Stipendi (Cristina Chiaberto) Relazioni esterne e Biblioteca (Elisabetta Melli) Servizi tecnici sicurezza e ambiente(Claudio Rolfo) Direzione scientifica: Aldo Godone (fino al 31 agosto 2014) Maria Luisa Rastello ad interim (dal 1 settembre 2014) Divisioni Elettromagnetismo (Vincenzo Lacquaniti) Meccanica (Mercede Bergoglio) Ottica (Maria Luisa Rastello fino al 30/08/2014, dal 1° settembre 2014 Filippo Levi) Termodinamica (Vito Fernicola) 133/147 Servizio per le prove e tarature: Alberto Silvestri (fino al 30 giugno 2014); Franco Vinai (ad interim dal 1 luglio 2014 al 16 novembre 2014); Ines Fabbro (dal 17 novembre 2014). 134/147 Appendice 2: Progetti EMRP Industry Environment Tabella 1 - Valore totale e finanziamento UE progetti EMRP avviati nel 2011 Finanziamento Call Acronimo Titolo totale UE (k€) 113 ENV01 - MACPoll Metrology for chemical pollutants in air Traceability for Surface Spectral Solar 158 ENV03 - solarUV Ultraviolet Radiation Traceable Radiometry for Remote 197 ENV04 - MetEOC Measurement of Climate Parameters Metrology for oceanic salinity and 280 ENV05 - Ocean acidification Metrology for Pressure, 368 Temperature, Humidity and ENV07 - MeteoMet Airspeed in the Atmosphere High Temperature Metrology for 138 IND01 - HiTeMS Industrial Applications (>1000 °C) Dynamic mechanical properties and long-term deformation behaviour of 172 IND05 - MeProVisc viscous materials Metrology for Industrial Quantum 460 IND06 - MIQC Communication Technologies Metrology for advanced industrial 298 IND08 – Met Mags magnetics Traceable Dynamic Measurement of 70 IND09 - Dynamics Mechanical Quantities Metrology to Assess the Durability and 148 IND11 - MADES Function of Engineered Surfaces Vacuum metrology for production 301 IND12 - Vacuum environments New generation of frequency 99 IND14 - Frequency standards for industry Traceable quantitative surface chemical analysis for industrial 207 IND15 - SurfChem applications SI Broader scope (1st) Health Tabella 2 - Valore totale e finanziamento UE progetti EMRP avviati nel 2012 Finanziamento Call Acronimo Titolo totale UE (k€) 158 HLT03 - MTU Metrology for therapeutic ultrasound Metrology for the characterisation of biomolecular interfaces for diagnostic 93 HLT04 - BioSurf devices Metrology for next generation safety 167 HLT06 - MRI Safety standards and equipment in MRI 154 SIB01 - InK Implementing the new Kelvin Accurate time/frequency comparison and dissemination through optical 226 SIB02 - NEAT-FT telecommunication networks Realisation of the awaited definition 264 of the kilogram – resolving the SIB03 - KNOW discrepancies Developing a practical means of unfunded EMRP SIB05 disseminating the new kilogram Primary standards for challenging 133 SIB09 - Elements elements Novel techniques for traceable 179 SIB10 - NOTED temperature dissemination Valore totale progetto(k€) 248 347 431 613 806 302 379 1 008 654 154 324 660 217 517 Valore totale progetto(k€) 357 209 377 348 510 596 300 405 135/147 New Technologies NEW01 - TReND NEW02 - Raman Traceable characterisation nanostructured devices of NEW07 - THz Security Metrology for Raman spectroscopy Uncertainty – Novel mathematical and statistical approaches to uncertainty evaluation ( Traceability for computationallyintensive metrology Microwave and terahertz metrology for homeland security NEW08 - MetNEMS Metrology with/for NEMS NEW04 - Uncertainty NEW06 - TraCIM 131 296 176 398 53 120 33 73 225 507 187 421 Open excelle nce SI Broader scope Industry Tabella 3 – Valore totale e finanziamento UE progetti EMRP avviati nel 2013 Call Finanziamento Acronimo Titolo totale UE (k€) IND52 Gonio Multidimensional reflectometry for 129 reflectometry industry IND53 Large Tackling fundamental issues for large 239 volume volume metrology in industry Compact and high-performing 262 IND55 microwave clocks for industrial and Mclocks technological applications Chemical metrology tools to support the 201 IND56 manufacture of advanced biomaterials QAIMDS in the medical device industry Metrology for Airborne Molecular 98 IND63 Contamination in Manufacturing MetAMC Environments Automated Impedance Metrology 159 SIB53 AIM extending the Quantum Toolbox for QuTE Electricity SIB54 BIOImplementing traceability for biological 87 SITrace relevant molecules and entities International Timescales with Optical 388 SIB55 ITOC Clocks Realisation, dissemination, and 87 SIB56 application of the unit watt in airborne SoundPwr sound SIB57 New primary standards and traceability 195 NEWSTAR for radiometry Advanced angle metrology for 128 SIB58 Angles dissemination of SI angle unit radian A quantum standard for sampled 87 SIB59 Q-Wave electrical measurements: dissemination of the SI volt SIB60 129 Metrology for Long Distance Surveying Surveying Crystalline surfaces, self assembled 143 SIB61 structures, and nano-origami for a CRYSTAL traceable dimensional (nano)metrology SIB63 Force Improved Force Traceability within the 183 Metrology Meganewton Range SIB64 181 SI metrology for moisture in materials METefnet EXL01 EXL01 - Quantum engineered states for 870 QESOCAS optical clocks and atomic sensors EXL02 EXL02 - Single-Photon Sources for 189 SIQUTE Quantum Technologies Valore totale progetto(k€) 301 555 609 468 229 369 203 903 203 455 298 202 301 332 425 421 2 032 439 136/147 EXL03 MicroPhoton EXL04 SpinCal EXL03 - Measurement and control of single-photon microwave radiation on a chip EXL04 - Spintronics and spincaloritronics in magnetic nanosystems 86 201 216 502 Tabella 4 – Valore totale e finanziamento UE progetti EMRP avviati nel 2014 Call Acronimo ENG59 ENG60 Environment Energy ENG62 ENG52 ENG56 ENV58 ENV56 ENV53 Titolo Sensor development and calibration method for inline detection of viscosity and solids content of non-Newtonian fluids Metrological support for LNG custody transfer and transport fuel applications Metrology for Efficient and Safe Innovative Lighting Measurement Tools for Smart Grid Stability and Supply Quality Management Traceable measurement of drive train components for renewable energy systems MeteoMet2: metrology for land based atmospheric Essential Climate Variables Metrology for VOC indicators in air pollution and climate changes Towards a European Metrology Network/Centre for Earth Observation (EO) and Climat Finanziam ento totale UE (k€) 135 Valore totale progetto(k €) 299 153 339 90 199 199 442 128 284 423 940 133 296 135 301 Finanziam ento totale UE (k€) 325 Valore totale progetto(k €) 1 800 300 1 799 170 1.683 312 1 583 unfunded 1 798 170 1 608 Tabella 5 – Valore totale e finanziamento UE progetti EMPIR in avvio nel 2015 RESEARCH POTENTIAL INDUSTRY Call Acronimo Titolo 14IND01 3DMetChemIT 14IND03 i20 Strength‐ABLE 14IND04 EMPRESS 14IND05 MIQC2 14IND06 Pres‐to‐Vac 14IND09 MetHPM 14IND11 HIT 14IND12 INNANOPART Advanced 3D chemical metrology for innovative technologies Metrology for length-scale engineering of materials Enhancing process efficiency through improved temperature measurement Optical metrology for quantum enhanced secure telecommunication Industrial standards in the intermediate pressureto-vacuum range Metrology for highly-parallel manufacturing Metrology for humidity at high temperatures and transient conditions Metrology for innovative nanoparticles 200 unfunded 1 704 34 34 Towards the propagation of AC Quantum Voltage Standards ACQ‐PRO 137/147 Appendice 3: Altri progetti INRIM Tabella 6 - Progetti di ricerca UE ed internazionali (non Euramet) attivi nel 2014 Finanziamento Committente Argomento totale (k€) UE-FP7 Shape-engineered Ti02 nanoparticles for metrology of functional properties: setting design rules from material synthesis to 538 nanostructured devices (SetNanoMetro) (dicembre 2013, 3 anni + 4 mesi) FP7-ITN-FACT Fucture Atomic Clock Technology (ottobre 250 2013, 4 anni) FP7 Controlling domain wall dynamics for EC Marie Curie functional devices (WALL) (settembre 2013. 4 anni) European Space Galileo FOC Time Validation Facility 400 Agency, GMV (settembre 2013, 1,5 anni) ESA EGEP Time5 (settembre 2013, 1,5 anni) 45 Ohm to farad traceability with digitallyKRISS 110 assisted bridges (luglio 2013, 14 mesi) J.Templeton Answering to the existence of Quantum 250 Foundation 48153 gravity (marzo 2013, 3 anni) Drastically Reduced Rare Earth use in Applications of Magnetocalorics (gennaio FP7 DRREAM 285 2013, 3 anni) NATO FP7 BRISQ2 FP7 Ecothermo TPIC(CAS) – P.R.Cina KRISS - Korea ESTEC-ESA UE – FP7 Heinrich-HeineUniversität Düsseldorf (UDUS) Germania NMIJ - Giappone HDS-QKD (dicembre 2012, 2 anni) Bright Squeezed vacuum states (dicembre 2012, 3 anni) Ecothermo (ottobre 2012, 2 anni) 2nd Scientific collaboration INRIMTIPC(CAS) on Cryogenic Fixed Point Cells and Cryostats (settembre 2012, 3 anni) Scientific collaboration INRIM-KRISS on Cryogenic Fixed Point Cells (luglio 2012, 2 anni) ESTEC N. 4000105051/11/NL/CP (gennaio 2012, 2 anni) Development of high-performance transportable and breadboard optical clocks and advanced subsystems (SOC2) (ottobre 2010, 4 anni) Scientific collaboration INRIM-MIJ on Cryogenic Fixed Point Cells (2010, 6 anni) Valore totale (k€) 5.669 250 323 8.600 45 110 250 505 35 278 498 660 421 1220 75 75 15 15 200 200 104 138 15 15 Tabella 7 - Progetti di ricerca nazionali attivi nel 2014 Committente IMQ PRIN 2010-2011 MIUR PRIN 2010-2011 Argomento Confronto di misura su apparecchi di illuminazione (ott. 2013, 1 anno) Controllo della dinamica di magnetizzazione in nanostrutture magnetiche per applicazioni nelle tecnologie ICT (DyNanoMag) (febbraio 2013, 3 anni) Sviluppo a applicazione di nuovi materiali dosimetrici per radiazioni ionizzanti (febbraio 2013, 3 anni) Finanziamento totale (k€) Valore totale (k€) 9 9 24,2 34,6 97 139 138/147 FIRB - "FUTURO IN RICERCA" Anno 2010 FIRB - "FUTURO IN RICERCA" Anno 2010 FIRB - "FUTURO IN RICERCA" Anno 2010 Compagnia di San Paolo MIUR / MEDIOCREDITO Sviluppo di tecniche di microfabbricazione del diamante per applicazioni nella biosensoristica e nella fotonica (marzo 2012, 4 anni) 357 510 LiCHIS (marzo 2012, 3 anni) 338 419 Thermalskin (marzo 2012, 3 anni) 271 325 600 600 NO FALLS DM49702 - La regressione delle capacità motorie nel III millennio (febbraio 2012, 3 anni) 56 81 Diffusione del segnale orario radiotelevisivo (luglio 2009, 5 anni) 65 65 Oltre i limiti classici della misura sfruttando le correlazioni quantistiche (marzo 2012, 2 anni) Convenzione INRIM/RAI Tabella 8 - Progetti di ricerca Poli Regionali d’Innovazione e Regione Piemonte attivi nel 2014 Committente Progetto di ricerca Finanziamento Valore totale (k€) totale (k€) Regione Piemonte Direzione opere pubbliche, difesa del suolo, economia montana e foreste Programma di Sviluppo Rurale 2007-2013 Polo (MESAP) Meccatronica MeMa (aprile 2012, 2 anni) TUFOC (novembre 2012, 2 anni) Polo Edilizia sostenibile e idrogeno (POLIGHT) Polo Biotecnologie biomedicale (BIOTECH BIOMED) Progetto di sviluppo barriere antirumore legno-lana (luglio 2014, 11 mesi) e C-BOX VALUE (settembre 2014, 1 anno) RETEATTIVA H2Q (luglio 2012, 2 anni) ECOTHERMO (luglio 2012, 2 anni) MICRODIBI (ottobre 2011, 2,5 anni) LOCTECH (aprile 2012, 2 anni) 39 89 99,5 166 45 70 45 90 94 156 87 145 121 202 68 120 Tabella 9 - Progetti di ricerca Industriali attivi nel 2014 Committente Progetto di ricerca HEMINA RIGHI SELEX ES Milano Definizione delle caratteristiche metrologiche di un campione (dicembre 2014, 2 anni) Sviluppo e verifica di conformità alla normativa tecnica di apparecchiature assiemate) di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) (ottobre 2014, 1 anno) Support to G2G: Galileo 2nd Generation (settembre 2014, 6 mesi) Valore totale (k€) 25 53 7,5 139/147 ABB FRER SNAM Hexagon Metrology s.p.a. DKC Società Gemmo S.p.A. Sviluppo e verifica di conformità alla normativa tecnica di apparecchiature assiemate) di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) (luglio 2014, 1 anno) Sviluppo e verifica di conformità alla normativa tecnica di trasformatori di misura (giugno 2014, 2 anni) Estensione del contratto Valutazione delle incertezze di taratura delle centraline CEMS (marzo 2014, 1,5 anni) Approfondimenti per l’ingegnerizzazione di un metodo per la determinazione degli errori di geometria di CMM tramite misure interferometriche di rette nello spazio (2014, 6 mesi) Sviluppo e verifica di conformità alla normativa tecnica di apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (condotti sbarre BT) (ott. 2013, 8 mesi) Valutazione del risparmio energetico conseguibile con l’introduzione di apparecchi di illuminazione a led in impianti di illuminazione stradale (ott. 2013, 1 anno) 37,3 25,5 50 10 125 10,5 Thales Alenia Space (Roma) ABB S.p.A. MeterSIT Thales Alenia Space; Microplus s.r.l Misura di contaminazione molecolare (ott. 2013, 1 anno) Caratterizzazione metrologica della termocamera FLIR SYSTEM ThermoVisionTM A40M per applicazioni alla misura di temperatura di interruttori magnetotermici / differenziali (giugno 2013, 8 mesi) Contratto di consulenza per lo sviluppo di un laboratorio accreditato (maggio 2013, 2 anni) Uncertainty budget for magnetic dipole models (nov. 2012, 1,5 anni) Contratto per la commercializzazione del software Powerfield dell’INRIM (2010, 10 anni) 30 16,8 60 49,5 on the basis of sales volume 140/147 Appendice 4: Convenzioni con altri Istituti e Università Contraenti INGV- Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia Centro di Eccellenza per le Superfici e Interfasi Nanostrutturate (NIS) - Torino MIMOS BERHAD (Malaysia) - Kuala United Kingdom Accreditation (UKAS) - Feltham (Regno Unito) Oggetto della convenzione Protocollo d’intesa scientifica e tecnologica:a cooperazione scientifica e tecnologica per l’osservazione e lo studio del campo gravimetrico Collaborazione scientifica nel settore delle nanoscienze e delle nanotecnologie Lumpur Collaborazione scientifica per lo sviluppo e la standardizzazione delle tecnologie quantistiche Service Regolamentazione dei servizi di esperti tecnici o valutatori per l’UKAS 6 anni dal 27/03/2008 5 anni dal 29/01/2009 National Institute of Metrology Thailand (NIMT) Collaborazione scientifica della metrologia Università degli Studi di Torino Collaborazione scientifica e per formazione di laureandi e dottorandi la 5 anni dall’8/07/2009 Dipartimento di Elettronica del Politecnico di Torino, Dipartimento di Neuroscienze dell'Università di Torino, Dipartimento di Discipline Ginecologiche e Ostetriche dell'Università di Torino, Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale dell’Università del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro” di Novara National Metrology Institute of South Africa (NMISA) - Pretoria Collaborazione sulle applicazioni degli ultrasuoni negli ambiti della diagnostica e della terapia medica 5 anni dal 9/07/2009 Collaborazione scientifica della metrologia 5 anni dal 2/12/2009 Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO) – Rio de Janeiro - (Brasile) Cooperazione scientifica e tecnologica 5 anni dal 16/02/2010 Cofrac - Parigi Regolamentazione della prestazione del servizio di valutatore per il Cofrac dal 17/05/2010 Politecnico di Milano – Polo Regionale di Como Collaborazione e della formazione sulla crescita e la caratterizzazione di materiali avanzati 5 anni dall’11/06/2010 Università degli Studi di Pavia Collaborazione nel campo della “Radiochimica e della Spettroscopia applicate alla metrologia scientifica e ai materiali di riferimento” Cooperazione transfrontaliera per la realizzazione del progetto “Infrastruttura a Laser Ultrastabile su Fibra Ottica per misure di frequenza di alta precisione (Link Ottico Torino-Modane)” Collaborazione sullo sviluppo di nuovi sistemi e materiali per applicazioni in scienze biomediche, ortodonzia e gnatologia 5 anni dal 15/07/2010 Centro Nazionale della Ricerca Scientifica (CNRS), Commissariato per l’Energia Atomica e le Energie Alternative (CEA) e Laboratoire Souterrain de Modane (LSM) Dipartimento di Scienze Biomediche e Oncologia Umana della Facoltà di Medicina dell’Università degli Studi di Torino nell’ambito Durata/scadenza nell’ambito 5 anni dal 17/04/2009 3 anni dal 26/01/2011 141/147 Ştefan Cel Mare University of Suceava – USV - (Romania) Università degli Studi di Napoli Federico II Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO) del Brasile Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE BAYERN) Würzburg (Germania) Convenzione scientifica di collaborazione Convenzione di collaborazione scientifica Specific Agreement su “Amplification of Primary Force Standardization in Brazil: a Project to develop a Low Force Primary Standard Machine from 10 N to 1000 N” Memorandum of Understanting (MoU) per regolare rapporti di cooperazione scientifica e tecnologica nel campo della termometria 5 anni dal 7/07/2011 5 anni dal 27/07/2011 3 anni dal 31/08/2011 5 anni dal 24/10/2011 Dipartimento di Scienze della Salute dell’Università degli Studi del Piemonte Orientale “Amedeo Avogadro” - Novara Convenzione di collaborazione nei campi della ricerca scientifica e della formazione professionale Convenzione di collaborazione nell’ambito della “Definizione delle caratteristiche tecniche per l’implementazione di strumentazione per la fotoriproduzione e caratterizzazione di materiali” Accordo di collaborazione nell’ambito della valutazione delle condizioni di visione durante l’esecuzione delle attività cliniche riferite all’attività odontoiatrica e dell’igiene orale 5 anni dal 03/09/2012 Zhejiang Institute of Metrology of the People’s Republic of China (ZJIM) Hangzhou Accordo di collaborazione scientifica e tecnologica nell’ambito della termometria e della chimica 10 anni dal 12/2012 Institut Max von Laue – Paul Langevin (ILL) - Grenoble (Francia) Ufficio Scolastico Regionale per il Piemonte (USR Piemonte) - Torino e Associazione Italiana Gruppo di Misure Elettriche ed Elettroniche (GMEE) - Milano Accordo di collaborazione scientifica e tecnologica 3 anni dal 12/2012 Università degli Studi di Camerino (MC) Tabularasa scarl - Bologna Associazione per la Certificazione delle Apparecchiature Elettriche (ACAE) Bergamo Università degli Studi di Dipartimento di Matematica Torino - Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS) - Republic of Korea Seconda Università degli Studi di Napoli Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell'Informazione (DIII) Protocollo d'intesa per la collaborazione in tema di formazione e pratica educativa della metrologia Convenzione di collaborazione per l’esecuzione di prove, da parte dell’INRIM e per conto dell’ACAE, su apparecchiature elettriche per uso industriale di bassa tensione) Convenzione di collaborazione scientifica nel settore riguardante lo studio, la caratterizzazione, la modellizzazione metrologica e la validazione dei modelli stessi Agreement di estensione della durata del Memorandum of Understanding tra lNRIM e il KRISS Convenzione di collab. scientifica nel settore finalizzato allo sviluppo di strumenti hardware e software per la misura e il monitoraggio dei parametri elettrici nelle reti di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica 5 anni dal 02/03/2012 2 anni dal 24/05/2012 2 anni dal 08/02/2013 5 anni dal 04/07/2013 3 anni dal 09/07/2013 5 anni dal 02/09/2013 5 anni dal 04/09/2013 142/147 Centro Interuniversitario Agorà Scienza Torino Terna Rete Italia S.p.A. - Roma Università di Pisa, Novosibirsk State University, Novosibirsk State Technical University e Institute of Laser Physics Politecnico di Torino, Camera di Commercio, Industria, Artigianato e Agricoltura di Torino (CCIAA), Laboratorio Chimico della Camera di Commercio di Torino, Consorzio per la Ricerca e l’Educazione Permanente (COREP) di Torino e Istituto “Mario Boella” di Torino Sezione Geomagnetismo, Aeronomia e Geofisica Ambientale (Roma 2) dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) Scuola per Artigiani Restauratori “Maria Luisa Rossi” - Torino SOCIETA' ITALIANA DI FISICA (SIF) Bologna Istituto Nazionale di Geofisica Vulcanologia (INGV) - Roma e CNR - Roma INFN - Frascati (RM) National Metrology Institute of South Africa (NMISA) - Pretoria Seconda Università degli Studi di Napoli Dipartimento di Matematica e Fisica (DMF) - Caserta Politecnico di Torino Regione Basilicata - Potenza Convenzione di collaborazione per lo svolgimento di programmi di ricerca e di formazione Accordo di collaborazione per l’applicazione di metodi, processi e tecnologie di misurazione e prova nei campi di interesse comune 5 anni dal 13/11/2013 Convenzione scientifica 3 anni dal 14/01/2014 di 3 anni dal 29/07/2013 collaborazione Convenzione finalizzata alla gestione del laboratorio di compatibilità elettromagnetica (LACE) Accordo di collaborazione per attività di ricerca e sviluppo tecnologico per il monitoraggio in campo ambientale con particolare riferimento al settore marino Convenzione di collaborazione nell’ambito della caratterizzazione chimico-fisica (composizionale, microstrutturale, colorimetrica e spettroradiometrica) dei beni culturali Convenzione quadro di collaborazione scientifica, nel sostegno e nel potenziamento dell’attività di formazione di laureandi, dottorandi e giovani ricercatori Convenzione quadro di collaborazione scientifica nei campi della ricerca scientifica e della formazione professionale Accordo quadro di collaborazione scientifica nei campi della ricerca scientifica e della formazione professionale Convenzione quadro di collaborazione scientifica nei campi della ricerca scientifica e della formazione professionale Collaborazione scientifica nell’ambito della metrologia Accordo di collaborazione nel settore concernente lo sviluppo di metodologie di spettroscopia laser ad alta risoluzione e sensibilità per la determinazione di quantità di sostanza Convenzione per l'attivazione e il funzionamento del corso di dottorato in metrologia Prot. d'intesa per la collab. scientifica finalizzata allo sviluppo di tecnologie nel settore della metrologia e della sensoristica di precisione e alla certificaz. della relativa strumentazione 34 mesi dal 07/02/2014 (scade il 18/12/2016) 3 anni dal 05/03/2014 5 anni dal 05/03/2014 3 anni dal 05/03/2014 5 anni dal 05/03/2014 5 anni dal 05/03/2014 5 anni dal 26/05/2014 5 anni dal 6/12/2014 5 anni dal 12/06/2014 6 anni + 8 mesi dal 19/05/2014 (scade il 31/12/2020) 5 anni dal 10/09/2014 143/147 Istituto di Cibernetica del Caianiello" - Pozzuoli (NA) CNR "E. Convenzione scientifica nei scientifica e professionale di collaborazione campi della ricerca della formazione 5 anni dal 03/10/2014 144/147 Appendice 5: Laboratori principali Divisione Elettromagnetismo Laboratori schermati per la metrologia elettrica in bassa frequenza e per la taratura di campioni e strumenti. Misure di potenza ed energia elettrica a frequenza industriale. Taratura di strumenti programmabili. Misure di conducibilità elettrolitica. Camera schermata per la metrologia elettromagnetica in alta frequenza (10 MHz - 40 GHz). Realizzazione e caratterizzazione di dispositivi superconduttori a film sottile. Realizzazione di nano-dispositivi e caratterizzazione ottica ed elettrica di nanodispositivi e nanomateriali. Analisi di materiali con diffrattometria a raggi X. Sistemi di microscopia a doppio fascio elettronico e ionico e per la microanalisi (Nanofacility). Preparazione di materiali magnetici per rapida solidificazione, di film sottili e di multistrati magnetici. Caratterizzazione e studio delle proprietà fisiche di materiali magnetici dolci, duri, amorfi e nanostrutturati. Laboratori e camere schermate per le misure magnetiche di alta sensibilità. Laboratori per lo studio delle proprietà di trasporto in nastri e film sottili magnetici. Camera anecoica e laboratori per la generazione di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici di riferimento da 10 Hz a 4 GHz. Camera schermata per misure di compatibilità elettromagnetica. Laboratori di sperimentazione, taratura, misura e prova per forti correnti e alte tensioni. Studio e sperimentazione di schermature magnetiche fino a 100 kHz. Studio e sperimentazione di sensori, trasduttori ed attuatori. Divisione Meccanica Laboratori per la stabilizzazione di laser e campioni ottici di frequenza. Laboratori per la nanometrologia, per la metrologia dei campioni lineari corti e lunghi, dei campioni circolari e della forma e per la metrologia a coordinate. Laboratori per le misure di massa (in struttura completamente interrata), densità e viscosità. Sistemi per le misure di portate di gas e di liquido. Galleria del vento (dispositivo non proprietario, presso Politecnico di Torino). Interferometria a raggi X e ottica. Laboratori per i campioni primari di forza, durezza, pressione e misura di accelerazioni. Laboratori di visione robotica e navigazione autonoma. Divisione Ottica Laboratori per i campioni di tempo e frequenza, tra i quali il campione primario di frequenza a fontana di Cs. Camera schermata ad alta attenuazione per spettroscopia atomica e molecolare. Laboratori per i campioni fotometrici e colorimetrici, tra i quali il campione primario di intensità luminosa. Radiometria nell’ultravioletto. Camera oscura con controllo climatico presso il laboratorio di goniofotometria. Laboratori di radiometria criogenica fino a 40 mK. Laboratorio mobile per la caratterizzazione d’impianti d'illuminazione. Spettro-goniofotometria dei materiali. Laboratori di radiometria e informazione quantistica. Divisione Termodinamica Laboratori per la misura della temperatura per contatto secondo ITS-90 (punti fissi tra 13,8 K e 1357,7 K). Laboratorio per la misura della temperatura a radiazione secondo ITS-90 (da 505,078 K a 2500 K). Laboratorio campioni di umidità tra -75 °C e 90 °C di punto di rugiada. Laboratori per la misura di proprietà termofisiche di gas, liquidi e solidi. Camere acustiche: riverberante, anecoica e semi-anecoica. Camere accoppiate per la misura dell’isolamento acustico. Laboratorio per la termometria acustica primaria. Laboratorio per la misura della potenza ultrasonora. Laboratorio di sonochimica e cavitazione. Laboratorio taratura microfoni campione. Laboratori per l’analisi dei gas e la preparazione di miscele gassose primarie Laboratori di spettroscopia per: bioscienze, gas in traccia, analisi di superfici, nanomateriali Laboratori di metrologia in biologia cellulare, biosensori e biometrologia. Laboratori di Radiochimica presso il Dipartimento di Chimica Generale dell’Università di Pavia Laboratori presso il LENA (Laboratorio di Energia Nucleare Applicata) presso l’Università di Pavia 145/147 Appendice 6: Acronimi ACAE ACCREDIA AIDI APAT ARPA ASL BIPM CCAUV CCEM CCL CCM CCPR CCRI CCQM CCT CCTF CdA CEI CEN CENELEC CGPM CIE CIGRE CIPE CIPM CIRP CMC CMM CNR CRUM CS EA EFTF EMRP ENEA ENEA-INMRI ERANET ESA EURAMET EUROMET FIRB GMEE GPS HITU ICT IEC ILAC IMEKO iMERA IMGC Associazione per la Certificazione delle Apparecchiature Elettriche Ente italiano di accreditamento Associazione Italiana di Illuminazione Agenzia per la Protezione dell’Ambiente e per i Servizi Tecnici (ora ISPRA) Agenzia Regionale per la Prevenzione e l’Ambiente Azienda Sanitaria Locale Bureau International des Poids et Mesures Comité Consultatif de l'Acoustique, des Ultrasons et des Vibrations Comité Consultatif pour l’Electricité et le Magnetisme Comité Consultatif des Longueurs Comité Consultatif pour la Masse et les grandeurs apparentées Comité Consultatif de Photométrie et Radiométrie Comité Consultatif pour les étalons de mesure des Rayonnements Ionisants Comité Consultatif pour la Quantité de Matière – Métrologie en chimie Comité Consultatif de Thermométrie Comité Consultatif du Temps et des Fréquences Consiglio di Amministrazione Comitato Elettrotecnico Italiano Comitato Europeo di Normazione Comité Européen de Normalisation Electrotechnique Conférence Générale des Poids et Mesures Commission Internationale de l’Eclairage Conférence Internationale des Grands Réseaux Electriques Comitato Interministeriale per la Programmazione Economica Comité International des Poids et Mesures International Academy for Production Engineering Calibration and Measurement Capabilities Coordinate Measuring Machine Consiglio Nazionale delle Ricerche Centro di Riferimento di Ultrasuoni in Medicina Consiglio Scientifico European co-operation for Accreditation European Frequency and Time Forum European Metrology Research Programme Ente per le Nuove tecnologie, l’Energia e l’Ambiente Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni Ionizzanti dell’ENEA Reti della European Research Area European Space Agency European Association of National Metrology Institutes European Collaboration in Measurement Standards Fondo per gli Investimenti della Ricerca di Base Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche – Associazione italiana Global Positioning System High Intensity Therapy Ultrasound Information and Communication Technology International Electrotechnical Commission International Laboratory Accreditation Cooperation International Measurement Confederation implementing the Metrology European Research Area Istituto di Metrologia "Gustavo Colonnetti" del CNR 146/147 INFN IRMM ISO ISPRA ISS ITS-90 ITU-R JRP KC LOVAG MESAP MRA MIUR NIST NMI PMI PoliTo PRIN RSPP SAL SC SGQ SI SIT SPP SSEEC SOMMACT TPE UE UNI URSI UTC Istituto Nazionale di Fisica Nucleare Institute for Reference Materials and Measurements (Geel, Belgio) International Organization for Standardization Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (già APAT) Istituto Superiore di Sanità International Temperature Scale 1990 International Telecommunication Union – Radiocommunications Joint research project Key Comparison Low Voltage Agreement Group Meccatronica e sistemi avanzati di produzione Mutual Recognition Arrangement Ministero dell’Università e della Ricerca National Institute of Standards and Technology, USA National Metrology Institute Piccola Media Impresa Politecnico di Torino Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale Responsabile Servizio Prevenzione e Protezione Servizio tecnico per le Attività rivolto ai Laboratori di taratura Supplementary Comparison Sistema di Gestione per la Qualità Système International d’Unités Servizio di Taratura in Italia Servizio prevenzione e protezione Solid State Energy Efficient Cooling Self Optimising Measuring Machine Tools Tempo Pieno Equivalente Unione Europea Ente Nazionale Italiano di Unificazione / Ente Nazionale di Unificazione International Union of Radio Science (Union Radio Scientifique Internationale) Coordinated Universal Time 147/147