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INGV presentazione

stanza schermata paleomagnetismo

Stanza schermata del laboratorio di Paleomagnetismo e magnetometri criogenici 2G

Supervisore: dott. Aldo Winkler

Il laboratorio di paleomagnetismo dell'INGV si trova a Roma ed è stato progressivamente sviluppato e implementato a partire da quello istituito nel 1990 presso l'ex Istituto Nazionale di Geofisica, tanto da essere oggi il principale impianto paleomagnetico italiano e considerato uno dei laboratori europei di questo tipo meglio attrezzati, sia in termini di strumentazione specifica installata che di formazione scientifica del personale specializzato.

Il laboratorio di paleomagnetismo dell'INGV ha acquisito il ruolo di struttura di riferimento per questa disciplina scientifica e, come tale, ha ospitato diversi ospiti  da varie istituzioni nazionali e straniere. Il laboratorio è costantemente coinvolto in grandi progetti scientifici nazionali ed internazionali e numerose sono le attività che si avvalgono di collaborazioni scientifiche con Università ed Istituti di ricerca sia in Italia che all’estero.

I ricercatori che lavorano nel laboratorio hanno acquisito una elevata esperienza scientifica nei diversi campi di applicazione del paleomagnetismo, del magnetismo delle rocce e del magnetismo ambientale. Le attività di misura e di ricerca hanno inoltre portato una notevole reputazione grazie alla pubblicazione di numerosi articoli nella letteratura scientifica.

Tra gli studi, ricordiamo quelli condotti in Italia (es. catena Appenninica), in Spagna (es. Pirenei Catalani), Iran, Turchia, isola di Malta, Nuova Zelanda, Catena delle Ande, zona di deformazione Tibet-Indocina, fossa di Okinawa e lungo i margini continentali Artici ed Antartici. Di particolare interesse sono infatti i pluriennali studi condotti su sedimenti prelevati nelle zone polari nell’ambito di numerosi progetti finanziati PNRA. Tra gli studi condotti in ambito vulcanico ricordiamo il contributo alla ricostruzione della storia eruttiva di Etna e Stromboli, e di altri complessi vulcanici attivi in Islanda, nelle Isole Azzorre, e alle Canarie.

Logistica e corredo strumentale

Nel 1993 il laboratorio di paleomagnetismo dell’INGV è stato attrezzato con una stanza schermata dai campi magnetici statici (come il campo magnetico terrestre).

stanza schermata paleomagnetismo
Stanza schermata del laboratorio di Paleomagnetismo e magnetometri criogenici 2G

I principali strumenti impiegati nel laboratorio di paleomagnetismo dell’INGV sono:

  • Magnetometro criogenico 2G (installato nel 1996): Magnetometro a sensori DC SQUID, basati sulle caratteristiche di superconduttività di giunzioni alla temperatura dell’elio liquido (4K), per la misura sia di campioni paleomagnetici standard (cilindri di roccia di 2.5 cm di diametro e 2.2 cm di altezza) sia di spezzoni continui di carota (u-channels con sezione quadrata di 1.9 cm di lato e un massimo di 1.5 m di lunghezza). Il magnetometro è attrezzato con una serie di strumentazione accessoria che può essere gestita in automatico e che comprende un sistema di tre bobine ortogonali per la smagnetizzazione per campo magnetico alternato (AF) dei campioni, con possibilità di produzione di una magnetizzazione "anisteretica" rimanente (prodotta per applicazione simultanea di un campo magnetico alternato e di uno costante) ed un magnete ad impulsi che può produrre un campo magnetico assiale massimo di 0.9T. Il magnetometro criogenico mantiene la temperatura grazie ad un reservoir contenente 60 l di elio liquido, sufficienti per circa 1.5 anni di operatività.
  • Il nuovo magnetometro criogenico senza reservoir di elio liquido (del 2006). Di caratteristiche simili al precedente, funzionante però con un moderno sistema di raffreddamento che non necessità del serbatoio da 60 l e garantisce operatività senza riempimenti periodici.
  • Suscettivimetro Bartington MS2C, in linea con il magnetometro criogenico. Misuratore della suscettività magnetica, con sensore MS2B per campioni cilindrici standard (a 2 frequenze di funzionamento) e sensore circolare MS2C per carote continue
  • Smagnetizzatore AF LDA-3A con AMU-1A, AGICO, Smagnetizzatore per campo magnetico alternato per campioni paleomagnetici standard, accoppiato ad un equipaggiamento per la produzione della magnetizzazione anisteretica rimanente.
  • Magnetometri spinner AGICO (JR-4, JR-5, JR6), Magnetometri operanti secondo la legge di Faraday-Neumann; il campione ruota a 90 cicli/s all’interno di una coppia di bobine, producendo una forza elettromotrice indotta proporzionale alla magnetizzazione rimanente del campione. Questi strumenti sono estremamente affidabili ma meno sensibili del magnetometro criogenico. Sono particolarmente indicati per campioni a magnetizzazione molto elevata che saturano il magnetometro criogenico.
  • Magnetometro a vibrazione Molspin, Magnetometro per la risoluzione dei cicli di isteresi di campioni contenenti 0.5 cm3 di polveri La scarsa sensibilità lo rende inadatto in caso di debole contributo ferromagnetico.
  • Magnetometro Micromag 2900/3900 AGM/VSM, Princeton Measurement Corp. Strumento ad alta precisione e sensibilità per la misurazione di cicli di isteresi ed altre proprietà magnetiche. La sensibilità è 10 nemu in modalità di magnetometro a gradiente alternato (AGM) e di 0.5 μemu in modalità di magnetometro a vibrazione (VSM). Il Magnetometro è equipaggiato di un criostato che permette di operare, in modalità VSM, a temperatura variabile tra 10 e 473 K.
  • Smagnetizzatori termici, forni Pyrox e ASC Scientific, Forni per la smagnetizzazione termica di campioni di roccia con massima temperatura applicabile 700 °C.
  • Magnete ad impulsi 2G . Strumento per applicare un campo magnetico impulsivo fino a 2.7 T, in modo di impartire una  magnetizzazione isoterma rimanente.
  • Kappabridge AGICO (KLY-2,  KLY-3S e MFK1_FA). Strumenti per la misura della suscettività magnetica e della sua anisotropia su campioni cilindrici e cubici standard. Entrambi i Kappabridge sono accoppiati ad una fornace (rispettivamente CS-2 e CS-3) per la misura della variazione della suscettività magnetica durante un ciclo di riscaldamento-raffreddamento da temperatura ambiente fino ad un massimo di 700°C. Il kappabridge multifunzione MFK1_FA è stato installato nel 2008 ed è associato all’apparato CS-L che permette di misurare la variazone della sucettività anche a basse temperature (fino a circa -196°C, temperatura dell’azoto liquido).

Software

Sono disponibili per il download 2 workbook Excel realizzati dal personale del laboratorio

  • DAIE
  • STRAT-FIT - An Excel Workbook for correlation of multiple stratigraphic trends

 

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