Scheda CAM-Lab FINAL




Informazioni generali

Contamination Assessment Microbalance for Laboratory - Outgassing Sensors

CAM-Lab

Programma

Progetto

R & D

Laboratorio

RSN3

RSN5

Attività: In Itinere; Data inizio: 2016; Data fine: 2023

ernesto.palomba ernesto.palomba@inaf.it

CAMLAB 2.0 è un progetto finanziato dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA) che mira a realizzare un prodotto commerciale di una microbilancia di nuova concezione per applicazioni di laboratorio al fine di caratterizzare l’outgassing in vuoto dei materiali. Le prime due fasi del programma porteranno alla realizzazione di un breadboard che sarà testato in ambiente rilevante simulando processi di outgassing/contaminazione. Il sensore è formato da 2 cristalli di quarzo, resistori integrati (riscaldatore e sensore di temperatura), modulo Peltier ed elettronica di prossimità. La durata della prima fase del progetto è di un anno. La documentazione tecnica prodotta, il breadboard del sensore e 10 coppie di cristalli saranno consegnati ad ESA alla fine del progetto.

CAMLAB 2.0 Project is supported by European Space Agency (ESA) and aims to develop a new microbalance device for laboratory applications in order to characterize the materials outgassing processes. The first two phases of the program will bring to the realization of a new concept of quartz crystal microbalance breadboard that will be tested in relevant environment by simulating outgassing processes. The sensor head will includes a reference and a sensing 10 MHz crystals, each equipped with two built-in resistors, a Peltier module and the related Proximity Electronic.
The first phase duration of this program is 1 year. At the end, the technical documentations produced, the QCM breadboard and 10 additional crystals pairs will be delivered to ESA.

Tecnologie per osservazioni da spazio

Trasferimento Tecnologico


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 5
Struttura Nfte N0 TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Nex Extra
IAPS ROMA 2 0 0.00 0.10 0.10 0.30 0.00 0.00 2 0.20
Totali 2 0 0.00 0.10 0.10 0.30 0.00 0.00 2 0.20
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 1
# Struttura TI 2022 TI 2023 TI 2024 TD 2022 TD 2023 TD 2024 Extra
1 Istituto sull'Inquinamento Atmosferico 0.10 0.10 0.10 0 0 0 0.00
Totali 0.10 0.10 0.10 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2022 Certi 2023 Certi 2024 Presunti 2022 Presunti 2023 Presunti 2024
40.0 0.0 0 0.0 85.0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 https://doi.org/10.1016/j.sna.2018.12.035 Titolo: A review of quartz crystal microbalances for space applications Autori:Fabrizio Dirri and Ernesto Palomba and Andrea Longobardo and Emiliano Zampetti and Bortolino Saggin .... Publisher:Elsevier BV Rivista: Sensors and Actuators A: Physical Anno pubblicazione:2019
2 10.1016/j.asr.2014.08.030 Titolo: Thermo-mechanical design and testing of a microbalance for space applications Autori:Diego Scaccabarozzi and Bortolino Saggin and Marco Tarabini and Ernesto Palomba and Andrea Longobar .... Publisher:Elsevier BV Rivista: Advances in Space Research Anno pubblicazione:2014
3 10.1109/MetroAeroSpace.2017.7999547 Titolo: QCM-based sensor for volatile organic compounds characterization Autori:Fabrizio Dirri and Ernesto Palomba and Andrea Longobardo and David Biondi and Angelo Boccaccini and .... Publisher:IEEE Anno pubblicazione:2017
4 10.1109/MetroAeroSpace.2017.7999616 Titolo: Assessment of TEC suitability for a low temperature QCM Autori:Bortolino Saggin and Diego Scaccabarozzi and Marianna Magni and Marco Tarabini and Ernesto Palomba .... Publisher:IEEE Anno pubblicazione:2017
5 10.1109/MetroAeroSpace.2016.7573287 Titolo: Characterization of thermally controlled quartz crystal microbalances Autori:Diego Scaccabarozzi and Bortolino Saggini and Marianna Magni and Marco Tarabini and Emiliano Zampet .... Publisher:IEEE Anno pubblicazione:2016



Informazioni Pubbliche

Attività di trasferimento tecnologico

INAF-IAPS will coordinates the overall CAMLAB2.0 Project in particular the Task 2: “Manufactirng and Testing” and the Task3: “Planning” and will be responsible for the instruments testing and documentation delivery. INAF will also manage the activities between Politecnico di Milano and CNR-IIA, i.e. the two other partners involved for VISTA development. The INAF-IAPS Team has strong heritage obtained during MarcoPolo-R Mission study (2013-2014), ESA-ITT Contamination Assessment Microbalance (CAM) (2014-2016) which goals was to develop a new QCM-based device for molecular contamination monitoring in space for the future ESA sensitive payloads (3 breadboards and one EM have been developed) and ESA-ITT Contamination Assessment Microbalance for LABoratory (CAMLAB) (2017-2019) Project, which goals was to develop a new QCM laboratory breadboard for outgassing processes monitoring in thermos-vacuum chamber in laboratory.

INAF testing facilities • HVT1600, chamber for qualification tests of thermo-vacuum, placed in a clean room of class 10000, with 1600 liters of volume, minimum pressure of 10e-7 mbar and temperatures from -65°C; • CRV mini-chamber (10L) for QCM functionality and performance test, temperature range from -150°C up to 100°C and minimum pressure of 10e-6 mbar; • Chemical hood for sample preparation; • Dedicated storage chamber for chemical/organics samples; • CRV Micro-chambers (5L) for QCM testing; • QCM Control Unit (DaQ system and PCB boards); PoliMI Testing facilities • Acceleration measurement with piezoelectric accelerometers; • Velocity measurement, two laser Doppler vibrometers; • Displacement measurement, resistive, eddy current, LVDT and laser transducers, with measuring ranges from 2 to 250 mm; • Strain measurement, conditioning system for ER strain gauges, dynamic measurement with bandwidth up to 30 kHz; • Force transducers, piezoelectric and strain gauge based, ranges from 10 N to 10 kN, single axis and tri-axial; • Vibration testing set-up, electrodynamic shaker and controller for sine, random and shock testing; • Temperature measurement for RTD and thermocouples, micro-bolometric IR camera; • Thermostatic bath for thermometer calibration, ethylene glycol fluid with forced stirring; • Thermo-vacuum chamber for mechanical testing of components; CNR testing facilities • Clean room; • Mask Aligner AL4-2: The Electronic Vision Group AL4-2 for optical lithograph; • NPP POLOS (SPIN150i): single wafer spin coaters; • Balzers 510 Evaporation System: The Evaporation System has an electron beam and a thermal evaporation sources. (SiOx);


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 ernesto.palomba ernesto.palomba@inaf.it IAPS ROMA Y PRIMO RICERCATORE Principal Investigator X X X X X X X OK
2 andrea.longobardo andrea.longobardo@inaf.it IAPS ROMA Y RICERCATORE Co-I X X X X X X X OK
3 david.biondi david.biondi@inaf.it IAPS ROMA Y C.T.E.R. Co-I X X X X X X X OK
4 fabrizio.dirri fabrizio.dirri@inaf.it IAPS ROMA N TECNOLOGO Co-I X X X X X X X OK
5 chiara.gisellu chiara.gisellu@inaf.it IAPS ROMA N ASSEGNISTA Co-I X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2022/2023/2024) FTE Presunte (2022/2023/2024) Extra
1 emiliano.zampetti e.zampetti@iia.cnr.it Istituto sull'Inquinamento Atmosferico Y Ricercatore Co-I [0.1, 0.1, 0.1] [-1.0, -1.0, -1.0] 0.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Finanziato da Bando ESA Tecnologico ITT


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2022 (k€) Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Presun. 2022 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 ESA 40 0 None 0 85 None 40 85


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2022 (€) Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€)