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
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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
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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
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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
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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
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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).
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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.
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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.
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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)
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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
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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.
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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%).
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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
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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).
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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.
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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.
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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 pT: 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 pT: 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)
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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
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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.
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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.
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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)
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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
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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.
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 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