Il Conceptual Design Report dell'infrastruttura MariX (Multi-disciplinary Advanced Research Infrastructure for the generation and application of X-rays) e’ stato completato e l’Executive Summary e’ stato pubblicato sulla rivista NIM-A.
La preparazione del Conceptual Design Report è il frutto di circa un anno di attività di un gruppo di fisici e ricercatori dell’INFN (Sezione di Milano e Laboratorio LASA) e dell’Università degli Studi di Milano, coadiuvati da ricercatori del Politecnico di Milano e di altre Università e Istituzioni italiane ed europee (Ferrara, Napoli, Bologna, Roma Tor Vergata, Roma La Sapienza, Istituto di Fotonica e Nanotecnologie del CNR, Universitè de Paris Sud) e di alcuni grandi Laboratori (Orsay-LAL, DESY, Elettra Sincrotrone Trieste e CERN).
L’infrastruttura MariX è stata pensata per essere un elemento centrale di competenze ed attrattività per il distretto dell’innovazione MIND, in fase di progetto a Milano nell’area ex-Expo, e in sinergia con il nuovo Campus scientifico dell’Università degli Studi di Milano. Il Conceptual Design Report è stato peraltro sviluppato come progetto non dipendente da una particolare localizzazione.
La scienza dei raggi X necessita urgentemente di sorgenti capaci di generare impulsi ultra-brevi (< 10-14 s), di intensità compatibile con il regime di risposta lineare (108 fotoni/impulso), e con frequenza di ripetizione dell’ordine di 1 MHz, ideale per l’alta statistica e la modalità pompa/sonda con recupero dello stato fondamentale fra un impulso e il successivo. Queste nuove sorgenti costituirebbero un ponte ideale tra le sorgenti di luce di sincrotrone ed i Laser a Elettroni Liberi. MariX va incontro a queste esigenze, essendo ottimizzata per lo studio della materia con tecniche basate sull’effetto fotoelettrico e sulla diffusione di raggi X coerenti, con risoluzione temporale alla scala dei femtosecondi e con frequenze di ripetizione degli impulsi fino a 1 MHz. MariX è basata su un originale sistema combinato di acceleratori di elettroni e di sorgenti laser che ne fanno uno strumento d’avanguardia a livello mondiale, e che consentiranno di produrre raggi X su un ampio spettro di energia sfruttando due diversi principi fisici, il laser a elettroni liberi o Free Electron Laser e l’effetto Compton inverso.
Le sue caratteristiche uniche potranno essere sfruttate in svariati campi dalle scienze della vita, da quelle dei materiali innovativi, dalla fisica al patrimonio culturale e naturale, aprendo possibilità non altrimenti accessibili con le sorgenti di raggi X attuali. MariX è altamente efficiente sul piano energetico, compatta per minimizzare l’occupazione di suolo, e con una distribuzione dei servizi e spazi per la sperimentazione idealmente inseriti nel tessuto di un campus scientifico universitario.