Scheda THEMEVO FINAL




Informazioni generali

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


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 8
Struttura Nfte N0 TI 2023 TI 2024 TI 2025 TD 2023 TD 2024 TD 2025 Nex Extra
O.A. BRERA 6 0 0.50 0.50 0.00 0.50 0.50 0.00 0 0.00
O.A. PADOVA 1 0 0.10 0.10 0.00 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 0.60 0.60 0.00 0.50 0.50 0.00 0 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2023 Certi 2024 Certi 2025 Presunti 2023 Presunti 2024 Presunti 2025
820.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1117/12.2056499 Titolo: ESPRESSO front end: modular opto-mechanical integration for astronomical instrumentation Autori:M. Riva and Matteo Aliverti and Manuele Moschetti and M. Landoni and S. Dell\textquotesingleAgost .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2014
2 2015MmSAI..86..404A Alignment and integration of large optical systems based on advanced metrology M. Aliverti, M. Riva, M. Moschetti, G. Pariani, M. Genoni, F.M. Zerbi.
3 10.1117/12.2233998 Titolo: Integration and alignment through mechanical measurements: the example of the ESPRESSO front-end units Autori:Matteo Aliverti and Giorgio Pariani and Manuele Moschetti and Marco Riva Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2016
4 10.1117/12.2313833 Titolo: Mechanical alignment of optical system: CMMs forces and damages on optical elements Autori:Matteo Aliverti and Giorgio Pariani and Marco Riva and Bortolino Saggin and Marco Tarabini Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2018
5 10.1117/12.2313819 Titolo: Mechanical alignment of optical systems: practical limits and accuracy estimation Autori:Matteo Aliverti and Giorgio Pariani and Marco Riva and Bortolino Saggin and Marco Tarabini Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2018
6 10.1117/12.2313554 Titolo: ELT-HIRES, the high resolution spectrograph for the ELT: the design of the front end Autori:Alexandre Cabral and Jo\~ao Coelho and Manuel Abreu and Alessandro Marconi and Luca Valenziano .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2018
7 10.1117/12.2313404 Titolo: The mechanical design of SOXS for the NTT Autori:Matteo Aliverti and Oz Diner and Anna Brucalassi and Hanindyo Kuncarayakti and Andrea Bianco and Se .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2018
8 10.1117/12.2562129 Titolo: ESPRESSO fiber-Link upgrade: III - alignment and integration activities Autori:Matteo Aliverti and Giorgio Pariani and Gerardo Avila and Luca Oggioni and Edoardo Maria Alberto Re .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2020
9 https://doi.org/10.48550/arXiv.2012.12693 Titolo: Manufacturing, integration, and mechanical verification of SOXS Autori: M. Aliverti, L. Oggioni, M. Genoni, G. Pariani, O. Hershko, A. Brucalassi, G. Pignata, H. Kuncarayakti, R. Zanmar Sanchez, M. Munari, S. Campana, P. Schipani, R. Claudi, A. Baruffolo, S. Ben-Ami, F. Biondi, G. Capasso, R. Cosentino, F. D'Alessio, P. D'Avanzo, M. Landoni, A. Rubin, S. Scuderi, F. Vitali, D. Young, J. Achrén, J. A. Araiza-Duran, I. Arcavi, R. Bruch, E. Cappellaro, M. Colapietro, M. Della Valle, M. De Pascale, R. Di Benedetto, S. D'Orsi, A. Gal-Yam, M. Hernandez, J. Kotilainen, G. Li Causi, S. Mattila, M. Rappaport, K. Radhakrishnan, E.M.A. Redaelli, D. Ricci, M. Riva, B. Salasnich, S. Smartt, M. Stritzinger, E. Ventura
10 https://doi.org/10.1117/12.2629908 Titolo: MAORY/MORFEO@ELT: Thermal Control System preliminary design Autori:Matteo Aliverti and Giorgio M. Pariani and Demetrio Magrin and Edoardo Maria Alberto Redaelli and S .... Publisher:SPIE Anno pubblicazione:2022



Informazioni Pubbliche

<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:&nbsp;</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>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra
1 matteo.aliverti matteo.aliverti@inaf.it O.A. BRERA Y TECNOLOGO PI X X X X X X X OK
2 edoardo.redaelli edoardo.redaelli@inaf.it O.A. BRERA N TECNOLOGO CoPI X X X X X X X OK
3 luca.oggioni luca.oggioni@inaf.it O.A. BRERA N TECNOLOGO AIV expert X X X X X X X OK
4 matteo.genoni matteo.genoni@inaf.it O.A. BRERA N TECNOLOGO Optical expert X X X X X X X OK
5 giorgio.pariani giorgio.pariani@inaf.it O.A. BRERA Y TECNOLOGO Optical/AIV expert X X X X X X X OK
6 marco.riva marco.riva@inaf.it O.A. BRERA Y PRIMO TECNOLOGO PM X X X X X X X OK
7 davide.greggio davide.greggio@inaf.it O.A. PADOVA Y RICERCATORE Optical expert X X X X X X X OK
8 marco.bonaglia marco.bonaglia@inaf.it O.A. ARCETRI Y TECNOLOGO Mechanical expert X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2023/2024/2025) FTE Presunte (2023/2024/2025) Extra

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

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 €.


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2023 (k€) Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Presun. 2023 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 MAORY 5 0 None 0 0 None 5 0
2 CUBES 5 00 None 0 0 None 5 0
3 ANDES 5 0 None 0 0 None 5 0
4 SOXS 5 0 None 0 0 None 5 0
5 PNRR 800 0 0 0 0 0 800 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2023 (€) Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€)