Steigerwald Strahltechnik ha consegnato al CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire), uno dei più importanti centri di ricerca al mondo, un sistema di saldatura a fascio elettronico ad alta precisione. L’impianto svolgerà un ruolo centrale nella futura produzione delle camere a vuoto in berillio destinate all’aggiornamento del Large Hadron Collider (LHC), il più grande e potente acceleratore di particelle esistente.
All’interno dell’acceleratore, fasci di protoni viaggiano in direzioni opposte a velocità prossime a quella della luce, guidati attraverso camere a vuoto che impediscono interferenze con le particelle di gas presenti nell’ambiente. In quattro punti lungo l’anello (lungo 27 chilometri) dell’acceleratore, i fasci si scontrano generando particelle ad alta energia che vengono analizzate da sofisticati sistemi di rivelazione.
Affinché le particelle prodotte nelle collisioni possano raggiungere i rivelatori con la minima perturbazione possibile, le condotte a vuoto nella regione di collisione devono possedere caratteristiche estremamente rigorose: elevata permeabilità alla radiazione, stabilità meccanica e una precisione costruttiva molto elevata.
Il materiale scelto per queste applicazioni è il berillio, un metallo estremamente leggero, resistente e altamente trasparente alla radiazione. Si tratta, tuttavia, di un materiale particolarmente complesso da lavorare, che richiede l’adozione di standard di sicurezza e di processo molto stringenti.
Nuove competenze produttive per il CERN
Il CERN, che fino al 2023 si affidava all’unico fornitore mondiale di questi componenti altamente specializzati, ma che ha cessato la sua attività, ha deciso di avviare la propria fabbricazione interna delle condotte in berillio presso il laboratorio di Prévessin, in Francia.
Per realizzare questi componenti era necessario disporre di una tecnologia di saldatura allo stesso tempo potente, precisa e affidabile. Il sistema di saldatura a fascio elettronico sviluppato da Steigerwald Strahltechnik consente di effettuare giunzioni senza contatto in ambiente di alto vuoto, garantendo un livello di precisione indispensabile per componenti estremamente sensibili, nei quali anche minime deviazioni dimensionali potrebbero compromettere il corretto funzionamento degli esperimenti con fasci di particelle.
Il nuovo impianto produttivo sarà utilizzato nei prossimi anni per realizzare la nuova generazione di tubazioni a vuoto in berillio destinate all’aggiornamento del High-Luminosity LHC (HL-LHC). La produzione per gli esperimenti ALICE, ATLAS e CMS dovrebbe iniziare nel 2026, mentre le prime installazioni sono previste durante la prossima grande fase di manutenzione dell’acceleratore, il Long Shutdown 3, programmato tra il 2027 e il 2028.
Oltre ai benefici immediati per il CERN, il progetto contribuisce anche a rafforzare la sovranità tecnologica europea e a preservare nel lungo periodo competenze strategiche in un settore ad altissima specializzazione tecnologica.
