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Case study
KAGRA
L’interferometro KAGRA: un rivelatore per l’osservazione diretta delle Onde Gravitazionali.
L’interferometro KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector), noto anche come The Large-scale Cryogenic Gravitational Wave Telescope, è un rilevatore di onde gravitazionali Giapponese che si trova nella miniera di Kamioka nella prefettura di Gifu.
La realizzazione di KAGRA nasce da una collaborazione internazionale di diversi istituti di ricerca quali l’Institute for Cosmic Ray Research, la University of Tokyo, il NAOJ e l’High Energy Accelerator Research Organization.
Per sviluppare e testare le tecnologie impiegate in KAGRA sono stati costruiti, precedentemente, due rivelatori prototipo.
Il primo, TAMA 300, si trova a Mitaka, Tokyo e ha operato dal 1998 al 2008 dimostrando la fattibilità di KAGRA.
Il secondo, CLIO, è stato realizzato sotto terra vicino al sito di KAGRA e ha iniziato ad operare nel 2006. Quest’ultimo è stato utilizzato per testare le tecnologie criogeniche poi utilizzate in KAGRA.
KAGRA è un interferometro di Michelson in cui i due bracci lunghi tre chilometri sono situati a più di 200 m sottoterra.
KAGRA è infatti il primo rilevatore di onde gravitazionali ad essere costruito sottoterra ed è anche il primo a lavorare a basse temperature (pari a circa 20 gradi Kelvin).
La realizzazione del sito è stata lunga ed elaborata in quanto è stato necessario preparare innanzitutto le gallerie che dovevano ospitare l’interferometro. La fase di scavo è iniziata nel maggio 2012 e si è conclusa il 31 marzo 2014.
KAGRA è stato completato il 4 ottobre 2019, tuttavia sono stati necessari ulteriori adeguamenti tecnici prima che potesse iniziare le osservazioni.
La Galli e Morelli ha contribuito alla realizzazione di KAGRA sin dalla fase di test delle tecnologie in esso impiegate realizzando tutti i componenti delle torri di attenuazione e delle sospensioni degli specchi del prototipo TAMA.
Successivamente la Galli e Morelli, grazie anche all’esperienza maturata nei precedenti esperimenti di LIGO, VIRGO e TAMA, è stata incaricata dall’ ICRR (Institute for Cosmic Ray Research) di progettare, costruire e fornire chiavi in mano il complesso sistema di attenuazione sismica e le sospensioni degli specchi da impiegare in KAGRA.
La fase di progettazione ha costituito una sfida impegnativa in quanto ha richiesto lo studio di nuove soluzioni tecniche da applicare al sistema di isolamento sismico per raggiungere gli ambiziosi requisiti richiesti per l’Ultra High Vacuum.
La fornitura comprendeva, oltre alla progettazione e alla realizzazione dei particolari meccanici, anche la pulitura chimica, i trattamenti termici e superficiali ed il montaggio e calibrazione degli assiemi in camera pulita.
