Thermo-Mechanical and Vibrational tests of Optomechanical elements
THEMEVO
Programma
R & D
Infrastruttura Inaf
Infrastruttura Internazionale
Attività speciale
RSN5
Attività: In Itinere; Data inizio: 2021; Data fine: 2025
matteo.aliverti matteo.aliverti@inaf.it
La progettazione dei dispositivi optomeccanici deve essere completata con analisi numeriche e sperimentali per stimarne le prestazioni. Le metriche più importanti in tali elementi sono la stabilità e la sopravvivenza ai carichi termici (ambiente criogenico e fluttuazioni notturne) e meccanici (terremoto).
L'attività consiste nello studio e nella simulazione di diversi dispositivi che applicano detti carichi e nel confronto dei risultati ottenuti con prove sperimentali per mettere a punto l'analisi e per validare le prestazioni delle diverse scelte progettuali oggetto di studio (es. la stabilità dei sistemi elastici e le sollecitazioni negli elementi ottici a causa degli adesivi).
The design of optomechanical devices has to be completed with numerical and experimental analyses to estimate their performances. The most important metrics in such elements are the stability and the survivability of under thermal (cryogenic environment and night fluctuations) and mechanical loads (earthquake).
The activity consists in the study and simulation of different devices applying said loads and the comparison of the obtained results with experimental tests to tune the analysis and to validate the performances of the different design choices under study (e.g. the stability of spring systems and the stress in the optical elements due to the adhesives).
Tecnologie per Astronomia Ottica ed Infrarossa
Tecnologie per osservazioni da spazio
Tecnologie per osservazioni da Terra
Struttura | Nfte | N0 | TI 2022 | TI 2023 | TI 2024 | TD 2022 | TD 2023 | TD 2024 | Nex | Extra |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
O.A. BRERA | 6 | 0 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0 | 0.00 |
O.A. PADOVA | 1 | 0 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
O.A. ARCETRI | 0 | 0 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.00 |
Totali | 7 | 0 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0 | 0.00 |
Certi 2022 | Certi 2023 | Certi 2024 | Presunti 2022 | Presunti 2023 | Presunti 2024 |
---|---|---|---|---|---|
20.0 | 20.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
<p dir="ltr" style="line-height:1.38;margin-top:0pt;margin-bottom:0pt;" id="docs-internal-guid-332dc52f-7fff-bd5f-6d07-af5b76ac989e"><span style="font-size:11pt;font-family:Arial;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;white-space:pre-wrap;">La scheda coinvolge varie linee di ricerca nell’ambito del design e della caratterizzazione optomeccanica in diverse condizioni ambientali. Approcci teorici ed analitici sono stati applicati con successo in diversi progetti quali ESPRESSO@VLT e SOXS@NTT applicando ampi margini di sicurezza e diverse metodologie di installazione quali adesivi, sistemi elastici, sistemi cinematici e flexures.</span></p><p dir="ltr" style="line-height:1.38;margin-top:0pt;margin-bottom:0pt;"><span style="font-size:11pt;font-family:Arial;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;white-space:pre-wrap;">Lo sviluppo dell’attività di ricerca si vuole estendere nel testing di diversi design optomeccanici al fine di valutare i reali livelli di stabilità e stress al fine di ottimizzare suddetti design, soprattutto considerando la futura strumentazione di grande taglia dove i margini di sicurezza tipicamente usati possono essere difficili da mantenere e dove nuovi problemi emergono (per esempio, le turbolenze e le dinamiche di raffreddamento).</span></p><p></p>
<p dir="ltr" style="line-height:1.38;margin-top:0pt;margin-bottom:0pt;" id="docs-internal-guid-d0cd991d-7fff-9aba-5511-0e52dc066b2e"><span style="font-size:11pt;font-family:Arial;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;white-space:pre-wrap;">INAF nel campo di interesse di questa scheda è leader nel settore. Questo è riconosciuto a livello internazionale. L'evidenza di questo riconoscimento è riconducibile principalmente a due aspetti: </span></p><ul style="margin-top:0;margin-bottom:0;padding-inline-start:48px;"><li dir="ltr" style="list-style-type:disc;font-size:11pt;font-family:Arial;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;" aria-level="1"><p dir="ltr" style="line-height:1.38;margin-top:0pt;margin-bottom:0pt;" role="presentation"><span style="font-size:11pt;font-family:Arial;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;white-space:pre-wrap;">le numerose collaborazioni e richieste da parte degli enti partner sia a livello nazionale che internazionale.</span></p></li><li dir="ltr" style="list-style-type:disc;font-size:11pt;font-family:Arial;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;" aria-level="1"><p dir="ltr" style="line-height:1.38;margin-top:0pt;margin-bottom:0pt;" role="presentation"><span style="font-size:11pt;font-family:Arial;color:#000000;background-color:transparent;font-weight:400;font-style:normal;font-variant:normal;text-decoration:none;vertical-align:baseline;white-space:pre;white-space:pre-wrap;">il numero di strumenti astronomici il cui design e analisi è stata svolta all’interno dell’istituto</span></p></li></ul><p></p>
<p>Osservatorio Astronomico di Brera; Osservatorio Astronomico di Padova; Osservatorio Astronomico di Arcetri; ESO; ADS; Politecnico di Milano<br></p>
# | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2022/2023/2024) | FTE Presunte (2022/2023/2024) | Extra | ||
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1 | matteo.aliverti | matteo.aliverti@inaf.it | O.A. BRERA | N | ASSEGNISTA | PI | X X X | X X X | X | |
2 | edoardo.redaelli | edoardo.redaelli@inaf.it | O.A. BRERA | N | ASSEGNISTA | CoPI | X X X | X X X | X | |
3 | luca.oggioni | luca.oggioni@inaf.it | O.A. BRERA | N | TECNOLOGO | AIV expert | X X X | X X X | X | |
4 | matteo.genoni | matteo.genoni@inaf.it | O.A. BRERA | N | TECNOLOGO | Optical expert | X X X | X X X | X | |
5 | giorgio.pariani | giorgio.pariani@inaf.it | O.A. BRERA | Y | TECNOLOGO | Optical/AIV expert | X X X | X X X | X | |
6 | marco.riva | marco.riva@inaf.it | O.A. BRERA | Y | PRIMO TECNOLOGO | PM | X X X | X X X | X | |
7 | davide.greggio | davide.greggio@inaf.it | O.A. PADOVA | Y | RICERCATORE | Optical expert | X X X | X X X | X | |
8 | marco.bonaglia | marco.bonaglia@inaf.it | O.A. ARCETRI | Y | TECNOLOGO | Mechanical expert | X X X | X X X | X |
# | Nome | Struttura | TI | Qualifica | Ruolo nel Progetto | FTE Impegnate (2022/2023/2024) | FTE Presunte (2022/2023/2024) | Extra |
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Le attività sono state caratterizzate principalmente da un approccio analitico e sono state quindi coperte principalmente dai relativi strumenti su cui sono state focalizzate. Si vuole incrementare le competenze maturate attraverso l'analisi numerica avvalendosi di prove sperimentali che diano riscontro alla parte analitica. È stata inserita all'interno del PNRR una voce dedicata all'acquisizione dei macchinari necessari all'effettuazione dei test descritti. Nel caso in cui il PNRR non fosse approvato si proseguirebbe la parte analitica come condotta fino ad oggi, ovvero caricandola sui progetti. La parte sperimentale sarebbe condotta presso il Politecnico di Milano. Di seguito si allega un prospetto dello sviluppo di costo qualora il PNRR non fosse approvato. Lo sviluppo di costo relativo all'attività in essere e avvenire, è da individuare nell'eventuale noleggio di facilities esterne, Per un complessivo di circa 40.000 €.
# | 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€) |
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1 | MAORY | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 |
2 | CUBES | 0 | 5 | 00 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 |
3 | ANDES | 5 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 |
4 | SOXS | 10 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 15 | 0 |
# | Provenienza | Fondi 2022 (€) | Fondi 2023 (€) | Fondi 2024 (€) |
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