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Laser a colori ad altissima risoluzione per ambienti ostili e beni culturali

Luogo:
Data: 18/05/2009
Canale: Ricerca
Autori: S. Marconi, F. Paradiso

Premio

Nei Laboratori di Applicazioni Laser di Frascati è stato sviluppato il laser a colori RGB-ITR (Imaging Topological Radar) per controllare lo stato delle strutture all’interno delle macchine per la fusione nucleare. Questa tecnologia viene applicata anche nella diagnostica dei beni culturali.

La fusione nucleare è il processo attraverso il quale si produce l’enorme quantità di energia che il sole irradia nell’universo e che giunge fino alla terra. Riuscire a riprodurre lo stesso processo nelle condizioni controllate di un impianto a fusione potrebbe consentire all’uomo di chiudere definitivamente la questione dell’approvvigionamento energetico ed è da tempo l’obiettivo e il sogno di molti ricercatori. Alla fine degli anni ’80, il gruppo di Giorgio Fornetti al Centro Ricerche ENEA di Frascati, aveva un bel problema da risolvere: come riuscire a guardare dentro una macchina che ricreava le condizioni proibitive della superficie solare, mentre questa era in funzione.

"L’unico modo per vedere all’interno di una macchina del genere era di usare una sorgente laser".

Con i sistemi di visione laser si creano immagini in remoto, cioè senza contatto diretto con l’oggetto osservato. Questo, però, non basta, a Fornetti e ai suoi collaboratori per tenere in zona di sicurezza e a portata di mano la parte più delicata e sensibile della loro strumentazione, quella che costituisce il vero e proprio cervello del sistema, in grado di elaborare immagini tridimensionali ad alta definizione. È necessario separarla dalla testa ottica, cioè l’occhio. La trasmissione delle informazioni tra le due parti avverrà grazie alle fibre ottiche, un materiale che funziona bene in condizioni che per altri sono proibitive e che può essere lungo anche 100m. In questo modo lo strumento, in seguito battezzato Radar Topologico ad Immagine, può essere adattato a un infinità di ambienti e condizioni, preservando sempre l’incolumità del ricercatore e l’integrità dell’oggetto studiato.

"Il nome topologico è legato al fatto che la densità dei pixel acquisiti da questo sistema è tale da confondere i punti discreti che di solito si vedono negli oggetti convenzionali a laser con delle superfici vere e proprie e quindi è possibile fare proprio un’analisi delle trasformazioni elastiche delle superfici e delle superfici stesse come si incastrano le une alle altre".

In sintesi il radar topologico può essere utilizzato per la riproduzione tridimensionale, a colori, di superfici, scene e oggetti che richiedano un’indagine accurata e non invasiva. Fra le moltissime applicazioni, un settore dove la ricerca sta dando risultati stupefacenti è la conservazione e il restauro di opere e beni culturali.

"A dispetto delle difficoltà di linguaggio che di solito si incontrano parlando con… facendo incontrare le due culture fra gli storici dell’arte e gli scienziati, lo strumento comincia a essere capito. C’è, per esempio, una collaborazione con il Vaticano che si sta perfezionando per la scansione della Cappella Paolina, dove ci sono gli ultimi due affreschi di Michelangelo, e più in là forse, della Cappella Sistina e di altri monumenti di importanza mondiale".

La fusione nucleare però è ancora una sfida aperta e un settore al quale i nostri ricercatori continuano a guardare con grande interesse.

"A dicembre scorso ci hanno comunicato che abbiamo vinto una gara internazionale per la realizzazione di del sistema di visione all’interno della macchina fusionistica ITER, una macchina mondiale, futura, in fase di realizzazione a Cadarache in Francia per lo studio della fusione nucleare. Questo è una cosa molto importante, praticamente si tratta di un progetto che durerà decenni e costituirà poi per Frascati un notevole item di sviluppo".

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