Sistemi automatici per la movimentazione di bersagli per esperimenti di fisica nucleare = Automatic systems for targets movimentation in nuclear physics experiments

Il seguente lavoro di tesi prevede lo studio e la progettazione di un sistema di manipolazione automatico che gestisca la movimentazione di particolari bersagli in un esperimento di fisica nucleare. L’elaborato, infatti, si inserisce all’interno di un esperimento dell’Isitituto di Fisica Nucleare (INFN) presso i Laboratori Nazionali del Sud di Catania. Questo esperimento, denominato NUMEN, è finalizzato allo studio della natura dei neutrini in maniera indiretta, tramite l'impiego di particolari reazioni sviluppate nell’interazione di un fascio con un target. Numerosi Ricercatori e studiosi da ogni parte del mondo collaborano a questo progetto comprendendo anche il Politecnico di Torino. La trattazione parte da una attenta valutazione dei vincoli progettuali che conduce all'individuazione di due differenti soluzioni, una che prevede l'impiego di un manipolatore standard da catalogo, l'altra che prevede l'impiego di più sottosistemi integrati in modo tale da ottimizzarne il funzionamento. Si sceglierà di proseguire con la progettazione della seconda soluzione, molto più adatta alle finalità d'uso dell'esperimento, andando quindi a svolgere i dovuti calcoli di dimensionamento per ogni sottosistema e ottimizzandone il funzionamento in ogni singola parte. In tal modo si otterrà una versione definitiva che conclude questa fase di studio. Per chiarezza espositiva e soprattutto per creare una banca dati di informazioni utili, si sono riportate nel testo anche tutte le soluzioni scartate con il procedere della modellazione, soffermandosi su tutti gli aspetti positivi e negativi di ogni sotto-assieme studiato. Conclusa la parte di progettazione, si è voluta analizzare la soluzione ottenuta sia da un punto di vista meccanico, svolgendo analisi strutturali sui singoli componenti, sia da un punto di vista economico-realizzativo, realizzando una stima di pesi e costi grazie all'impiego di una Bill of Materials (BOM o distinta pezzi). Entrambi i risultati di queste analisi concludono lo studio di fattibilità fornendo dati utili per la valutazione complessiva. E' necessario confermare, ai fini della massima chiarezza espositiva, che il testo riportato costituisce un lavoro di progettazione meccanica e non affronta tematiche riguardanti la fisica nucleare. Non intende essere in alcun modo definitivo, ma si pone come possibile approccio al problema analizzato : si sono vagliate le diverse soluzioni progettuali e sistemistiche, individuando quelle non percorribili e fornendo una progettazione più dettagliata di quelle più interessanti.