International and National Journals

L. Bergamaschi, E. Rizzio, G. Giaveri, S. Loppi, M. Gallorini
Comparison between the accumulation capacity of four lichen species transplanted to a urban site
Environmental Pollution, Vol. 148, no. 2, pp. 468-476, 2007 (IF 3,135).

The capacity to accumulate trace elements from the atmosphere of the lichens Hypogymnia physodes, Parmelia sulcata, Pseudevernia furfuracea and Usnea gr. hirta transplanted to an urban site of N Italy was compared. Twenty-nine elements (Al, As, Br, Ca, Cd, Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Hg, I, K, La, Mg, Mn, Ni, Pb, Rb, Sb, Sc, Se, Sm, Th, Ti, V, Zn) were analyzed by Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) and Electro-Thermal Atomic Absorption Spectroscopy (ET-AAS). The ratio between the concentrations of each element in exposed samples to that of control samples (exposed-to-control ratio and EC ratio) was used to investigate the accumulation rates of lichen thalli. The results showed that in general elements did not exhibit well defined trends, but rather showed fluctuations, and indicated that H. physodes, P. furfuracea and U. gr. hirta have a similar accumulation capacity, while that of P. sulcata is lower.

J. Fischer, S. Gerasimov, K.D. Hill, G. Machin, M. Moldover, L. Pitre, P.P. Steur, M. Stock, O. Tamura, H. Ugur, R. White, I. Yang, J. Zhang
Preparative steps towards the new definition of the kelvin in terms of the Boltzmann constant
International Journal of Thermophysics, Vol. 28, no. 6, pp. 1753-1765, 2007 (IF 0,698).

The International Committee for Weights and Measures (CIPM) approved, in its Recommendation 1 of 2005, preparative steps towards new definitions of the kilogram, the ampere, the kelvin, and the mole in terms of fundamental constants. Within the Consultative Committee for Thermometry (CCT), a task group (TG-SI) has been formed to consider the implications of changing the definitions of the above-mentioned base units of the SI, with particular emphasis on the kelvin and the impact of the changes on metrology in thermometry. The TG-SI has presented the results of its deliberations to the CCT and to the Consultative Committee for Units, CCU, and worked with them to prepare a report to the CIPM. This contribution, authored by the members of TG-SI, solicits input from the wider scientific and technical community on this important matter at the TEMPMEKO 2007 conference. For this purpose, the main details of the report to the CIPM are presented. The unit of temperature T , the kelvin, can be defined in terms of the SI unit of energy, the joule, by fixing the value of the Boltzmann constant k, which is simply the proportionality constant between temperature and thermal energy kT . Currently, several experiments are underway to determine k. The TG-SI is monitoring closely the results of all experiments relevant to the possible new definition of the kelvin, and has identified conditions to be met before proceeding with the proposed redefinition. The TG-SI considers that these conditions will be fulfilled before the 24^th General Conference on Weights and Measures in October 2011. Therefore, the TG-SI is recommending a redefinition of the kelvin by fixing the value of the Boltzmann constant.A new definition of the kelvin in terms of the Boltzmann constant does not require the replacement of ITS-90 with an improved temperature scale nor does it prevent such a replacement.

P. Fisicaro, A. Adriaens, E. Ferrara, E. Prenesti
Assessment of the uncertainty budget for the amperometric measurement of dissolved oxygen
Analytica Chimica Acta, Vol. 597, pp. 75-81, 2007 (IF 3,186).

This work aimed at identifying the main sources of uncertainty for the measurement of dissolved oxygen concentration in aqueous solutions. The experimental apparatus consists of an amperometric cell based on the Clark-type sensor. The corresponding uncertainty budget was assessed, this being a fundamental step for the validation of a measurement method. The principle of the measurement, as well as the procedure for the set-up and the characterisation of the cell, are described. The measurement equation was defined as a combination of Faraday's and Fick's laws, and a method was worked out for the empirical determination of the diffusivity parameter. In this connection, the solutions of oxygen were standardized by way of the Winkler's titration, as suggested by the ISO Guide 5813 and 5814. With this approach we aimed at contributing to the development of a potential primary method of measurement. A discussion of all the contributions to the overall uncertainty is reported, allowing operators to locate the largest ones and plan specific improvements.

R.M. Gavioso, G. Benedetto, P.A. Giuliano Albo, A. Merlone, A. Balsamo, G.E. D'Errico, R. Spagnolo
Progress towards an acoustic measurement of the molar gas constant at INRIM
International Journal of Thermophysics, Vol. 28, no. 6, pp. 1775-1788, 2007 (IF 0,698).

Progress in developing an experiment for the determination of the molar gas constant R and the Boltzmann constant k at INRIM is reported. The experiment involves simultaneous measurements of the acoustic and microwave resonance frequencies of a stainless steel spherical resonator for which its hemispheres were deliberately misaligned. For the present work, these frequencies were measured in helium near 273.16 K, in the pressure range from 100 to 800 kPa. From microwave data, the radius of the resonator was determined as a function of pressure with an estimated uncertainty of 6.0 ppm. Using acoustic data and the microwave determination of the resonator radius, the speed of sound in helium was deduced, and these values were compared with those predicted by recent accurate ab initio calculations. Over most of the pressure range, the present values agreed with the ab initio values within the uncertainty of the measurements (standard uncertainty of approximately 7.0 ppm). Many suggestions for reducing the uncertainty are provided.

F. Girard, M. Battuello, M. Florio
Investigation on the behaviour of the Co-C eutectic fixed point
International Journal of Thermophysics, Vol. 28, no. 6, pp. 2009-2018, 2007 (IF 0,698).

The behavior of the Co-C eutectic fixed point was investigated at INRIM. Several cells of different design and volume, and filled with cobalt of different purity were constructed and investigated with both Pt/Pd thermocouples and radiation thermometers. The melting behavior was investigated with respect to the melting rate, the pre-freezing rate, and the annealing time. The melting temperatures, as defined, were not significantly affected by the different testing conditions, even if the shape and duration of the plateaux were influenced. Several tens of melt and freeze cycles were performed with the different cells. The spread in the results for all of the different conditions was very limited in extent, giving rise to a standard deviation of less than 0.04 ºC; a repeatability of better than 0.02 ºC was found with both Pt/Pd thermocouples and radiation thermometers. The results of our measurements are encouraging and confirm the suitability of Co-C as a reference point for the high-temperature range in a possible future temperature scale. Investigations of long-term stability remain ongoing.

G. Giunchi, E. Bassani, T. Cavallin, N. Bancone, F. Pavese
MgB₂ superconducting shield for a cryogenic current comparator working at 35 K
Superconductor Science & Technology, no. 20, pp. L39-41, 2007 (IF 2,547).

Preliminary results of measurements performed on two bulk MgB₂ cylinders intended for use as toroidal magnetic shields with a novel cryogenic current comparator are reported up to 37 K, showing an attenuation factor greater than 106 at 27 K, lowering by a factor of 10 at 34 K.

D. Heyer, U. Noatsch, E. Tegeler, M. Anagnostou, E. Turzo-Andras, I. Antonsen, V. Augevicius, J. Bojkovski, A. Bronnum, V. Chimenti, S. Duris, E. Filipe, S. Gaita, J. Gray, D. Head, E. Grudniewicz, J. Ivarsson, M. Kalemci, O. Kerkhof, I. Lobo, S. Nemeth, A. Pokhodun, J. Ranostaj, E. Renaot, P. Rosenkranz, M. Smid, P. Steur, A. Steiner, M. Valin, T. Veliki, T. Weckström
Intercomparison of the Realization of the ITS-90 at the Freezing Points of Al and Ag among European NMIs
International Journal of Thermophysics, Vol. 28, no. 6, pp. 1964-1975, 2007 (IF 0,698).

The EUROMET.T-K4 comparison is the regional extension of CCT-K4, an intercomparison of the realizations of the freezing points of Al (660.323 ºC) and Ag (961.78 ºC). The intercomparison was organized in four loops. Long-stem standard platinum resistance thermometers (SPRTs) were used as traveling standards: 25Ω thermometers to be used only at the Al freezing point and two high-temperature standard platinum resistance thermometers (HTSPRTs) to be used only at the Ag freezing point in each loop. Parallel to the measurements with thermometers, the pilots and sub-pilots organized an internal intercomparison using an Ag fixed-point cell. Most HTSPRTs showed a strong drift which is mainly due to mechanical stress and poisoning of the sensor by impurities. This drift can be partially compensated by a correction based on Matthiessen's rule. An evaluation of the data taking into account both HTSPRTs in each loop, the linkage of the sub-pilots by measurements at the Ag freezing point, and a possible compensation according to Matthiessens's rule, allows calculation of the results of the participants' measurements at the Ag freezing point. The results of the participating laboratories are summarized, and proposals for key comparison reference values and linking of the results to CCT-K3 and CCT-K4 are presented.

L. Lipinski, A. Kowal, A. Szmyrka-Grzebyk, H. Manuszkiewicz, P.P. M. Steur, F. Pavese
The α-β Transition of Nitrogen
International Journal of Thermophysics, Vol. 28, no. 6, pp. 1904-1912, 2007 (IF 0,698).

It is well-known that, aside from its triple point, nitrogen exhibits a solid to-solid transition at about 35K that is of some interest as a secondary reference temperature. During the recently published highly accurate measurements of the triple point of nitrogen (Metrologia 43, 435 (2006)), an extensive study was made also of the solid α-β transition of nitrogen, using both the continuous heating method and the pulse-heating method. This transition is of significantly lower quality than the triple point of nitrogen. A very high thermal resistance and a large time constant characterize the transition. Therefore, even the determination of the self-heating of the thermometer requires a very long time. A value of T₉₀=35.620K with an expanded uncertainty U =8mK for the coverage factor k =2 was found, differing by +6mK from the published CCT-recommended value. The reproducibility of the value was better than ±5mK. In addition to the temperature value found for the transition, a comparison is made with previous measurements on this point, and an overview is given of the available information about it.

A. Merlone, L. Iacomini, A. Tiziani, P. Marcarino
A liquid bath for accurate temperature measurements
Measurement, Vol. 40, no. 4, pp. 422-427, 2007 (IF 0,500).

At the Thermometric division of the Italian Institute of Metrology (IMGC) a new liquid oil bath has been designed, manufactured and characterized with the aim to provide a suitable device for thermometers calibrations at the millikelvin level in the range from -10 ºC to 100 ºC. The temperature of the bath in the measuring zone is stable within a few tenths of a millikelvin in the whole range over a period of several days and it is independent from fluctuations of the ambient temperature. The bath shows a vertical and axial temperature uniformity within a few tenths of a millikelvin over 10 cm in the central part of the measuring zone. The paper describes the bath and the temperature control system. Data acquired during the characterization of the bath are reported.

V.F. Mitin, P. Charles McDonald, F. Pavese, N.S. Boltavets, V.V. Kholevchuk, I. Yu Nemish, V.V. Basanets, V.K. Dugaev, P.V. Sorokin, R.V. Konakova, E.F. Venger, E.V. Mitin
Ge-on-GaAs film resistance thermometers for cryogenic applications
Cryogenics, no. 47, pp. 474-482, 2007 (IF 0,981).

Our paper discusses and reviews the properties of a range of semiconductor sensors, which have been developed for thermometry in cryogenic applications. The range of sensors developed includes a family of single and dual element resistance thermometers based on Ge-on-GaAs films. The thin film devices were produced using standard semiconductor processing techniques and provide high device sensitivity within the range 0.03-500 K. The construction and characteristics of the sensors are presented together with a discussion of their sensitivities to magnetic fields and ionising radiation.

F. Pavese
The definition of the measurand in key comparisons: lessons learnt with thermal standards
Metrologia, Vol. 44, no. 5, pp. 327-339, 2007 (IF 1,667).

The identification of the measurand in a comparison of standards may seem a simple matter. This choice can however be complicated by (extremely) varied interpretations, as this paper seeks to show. Cases affected by possible ambiguities are presented, involving the intrinsic nature of the standard, the way the standard is implemented, or the way the comparison is conducted. Ambiguities can lead to controversial scientific and formal decisions. The paper reviews and discusses a broad variety of aspects of measurand identification that have arisen in CIPM key comparisons, mainly in thermal metrology.

F. Pavese
Replicated observations in metrology and testing: modelling repeated and non-repeated measurements
Accreditation and Quality Assurance, no. 12, pp. 525-534, 2007 (IF 0,717).

In order to choose the right statistical tool, a basic issue for an accurate analysis of each specific problem is to understand whether the set of replicated measurement results under examination is to be considered as pertaining to repeated measurements or not. This issue is particularly important, since most of the traditional tools are valid only for repeated measurements, but, in many cases, such as laboratory comparisons (in metrology and in testing), the measurements necessary to assess correctly the measurand value and the associated uncertainty do not represent repeated measurements. The analysis performed in this paper aims to shine some light on these issues, starting with a review of the basic concepts, such as repeatability, reproducibility, accuracy, systematic error and bias, as defined in international documents and as used in the literature. The paper shows that, currently, a full consensus on a common language and understanding has not yet been achieved, and then shows how this fact reflects on the basic data models, especially those concerning intercomparison data.

F. Pavese
Possible Implications of the Principle of the ' Mise en Pratique' in its Application to the Kelvin
International Journal of Thermophysics, Vol. 28, no. 6, pp. 1766-1774, 2007 (IF 0,698).

In 2005, the CIPM made a substantial change in the definition of temperature, by transforming the temperature written standards (the "temperature scales") into 'mises en pratique' of the kelvin, on input of the CCT. Apparently, this only consisted in transforming the present ITS-90 and PLTS-2000 into two of such 'mises en pratique', with the possibility to define in future, as further 'mises en pratique', the thermodynamic scale realisations that will support the new definition of the kelvin, hopefully from 2011 onwards. The paper is about possible implications of the concept of 'mises en pratique' when applied to the kelvin. One is to furtherance the formal use and status of the realisations of the thermodynamic scale that so far only represented the physical basis of the definition of an empirical scale like the ITS-90 is. A second one is arising from the fact that the only limit placed to the addition of further 'mises en pratique' is that all of them are to be compatible with each other, to avoid ambiguities in the definition of the temperature values: this constraint does not include the fact that they need to be of the same, or comparable, accuracy. As a consequence, other scales that so far could only be considered as mere 'approximations' for the ITS-90, with no formal status except, possibly, be 'recommended' by some official bodies, namely by the CCT WG2 in the frame of the Monograph that it has the task to prepare, could instead, at least partially, become upgraded to the status of 'mises en pratique', also for levels of accuracy -and precision- lower than that of the ITS-90.

E. Prenesti, P. Fisicaro, S. Berto, E. Ferrara, P. G. Daniele
Monitoring the traceability of the pH of a primary tetraborate buffer: comparison of results from primary and secondary apparatus
Analytical and Bioanalytical Chemistry, Vol. 387, no. 7, pp. 2595-2600, 2007 (IF 2,867).

This paper reports the evaluation of the behaviour of different combined glass electrodes applied to measurement of the pH of a primary, 0.01 mol kg-1, tetraborate buffer. Measurements were first performed by use of a primary Harned cell (at 15, 25, and 37 ºC); these results were then compared with those obtained for the same solution by use of three combined glass electrodes (25 ºC) with different membranes and liquid-junction designs, calibrated by use of commercial pH-metric buffers. The pH of the same solution was also measured in terms of the molal concentration of hydrogen ions, using acid-base titration to evaluate the formal potential difference K of each cell at fixed ionic strength, I, adjusted by addition of KCl or Et₄NI (tetra-ethyl-ammonium iodide). The reference value from primary measurement, paH = 9.171, was slightly closer to the mean value obtained by determination of concentration, rather than that obtained by direct measurement of activity; the differences were smaller than the extended uncertainty characteristics of the secondary measurements. The importance of evaluation of the ionic strength of the solution under study is emphasised. We verified that for tetraborate buffer slight modification of the value of I used to calculate Y_i (the activity coefficient of a single ion) in the calculation of paH from the acidity function at zero molality of chloride can significantly affect the reference value of the calibrator tool. This is true, in general, for low values of the ionic strength, such as those considered in this work; an approximate value of I can then cause distortions along the pH traceability chain. Application of the concepts of thermodynamics to this traceability chain is discussed.

E. Prenesti, E. Ferrara, S. Berto, P. Fisicaro, P. G. Daniele
Development of a reference solution for the pH of seawater
Analytical and Bioanalytical Chemistry, Vol. 388, no. 8, pp. 1877-1883, 2007 (IF 2,867).

A method that uses a Harned cell to perform potentiometric pH measurements has been optimized and applied to an aqueous solution of simulated seawater that contains sodium perchlorate, sodium sulfate, sodium hydrogen carbonate and boric acid and has an ionic strength I of 0.57 mol kg^-1. The standard metrological approach developed for the measurement of pH in low ionic strength aqueous solutions was maintained, but a few modifications were necessary, and measurement procedures and calculations were modified ad hoc from those adopted in conventional protocols. When determining the standard potential of the cell, Eº, NaClO₄ salt was added to a 0.01 mol/kg HCl solution to attain the same ionic strength as the test solution and to investigate possible specific effects related to the high levels and the nature of the background electrolyte. An appropriate value of Y_±HCl (0.737) was then selected from the literature, based on a realistic value for I. Finally, in order to convert the acidity function at zero chloride molality into pH, a suitable value of Y_Cl(0.929) was calculated. As a result, we obtained pH=8.18 (T=25 ºC) with an associated expanded uncertainty U=0.01 (coverage factor k=2). The aim was to establish a sound basis for the pH measurement of seawater by identifying the critical points of the experimental and theoretical procedure, and to discuss further possible developments that would be useful for achieving a reference solution.

K. Rasmussen, C. Guglielmone
Final report on the key comparison EUROMET.AUV.A-K3
Metrologia, Vol. 44, Tech. Suppl. ,09004, 2007 (IF 1,667).

The need for a comparison of laboratory standard microphones type LS2aP was agreed during the EUROMET TC AUV 'Sound in air' SC and contact persons meeting in Warsaw, held in May 2002. The goal of the comparison is to complement on a regional scale the CCAUV.A-K3 comparison, in order to be able to demonstrate the equivalence of acoustical pressure standards of European NMIs. The EUROMET TC AUV presented a project No 674 for the comparison and it was agreed that IEN would be the pilot laboratory with technical assistance given by DPLA. A Technical Protocol was distributed in September 2003 and measurements started in November 2003. Draft A was prepared in January 2005 and finally approved in May 2005 at the TC AUV EUROMET meeting in Torino. The CCAUV approved this final report and the degrees of equivalence in September 2006.

J. Redgrove, J.-R. Filtz, J. Fischer, P. Le Parlouër, V. Mathot, P. Nesvadba, F. Pavese
EVITHERM: The Virtual Institute of Thermal Metrology
International Journal of Thermophysics, Vol. 28, pp. 2155-2163, 2007 (IF 0,698).

Evitherm is a web-based thermal resource centre, resulting from a 3-year project part-funded by the EU's GROWTH programme (2002-05). Evitherm links together the widely distributed centres of excellence (NMIs, research and teaching institutes, consultants, etc.) and others concerned with thermal measurements and technology to provide a focal point for information exchange and knowledge transfer between all these organisations and industry. To facilitate the quick and easy flow of thermal knowledge to users of thermal technologies evitherm has a website (www.evitherm.org) through which it disseminates information and by which it also provides access to resources such as training, property data, measurements and experts. Among the resources available from the website are: Thermal property data - offering access to some of the world's leading databases; Expertise - evitherm has a database of consultants, an Advice line, a public Forum and a unique Consultancy Brokering Service whereby users are linked to the expert they need to solve their thermal industrial problems; Industry resources - thermal information for particular industry sectors; Services - information directories on thermal property measurement, training, equipment supply, reference materials, etc.; Literature - links to books, papers, standards, etc. ; Events - conferences, meetings, seminars, organisations and networks, what's happening. A user only has to register (for free) to gain access to all the information on the evitherm website. Much of the thermal property data can be accessed for free and in a few cases we have negotiated affordable rates for access to some leading databases, such as CINDAS, THERSYST and NELFOOD. This paper illustrates the aims and structure of the evitherm Society, how it is directed and how it serves the thermal community worldwide in its need for quick and easy access to the resources needed to help ensure a well resourced industrial work force and clean and efficient thermal processes.

E. Renaot, Y. Hermier, M.H. Valin, G. Bonnier, F. Adunka, A. Van Der Linden, M. Dobre, M. Smíd, A. Bronnum, T. Weckström, E. Tegeler, U. Noatsch, M. Anagnostou, E. Turzo-Andras, S. Nemeth, M. White, P. Marcarino, P. Steur, A. Pauzha, V. Augevicius, M. de Groot, J. Nielsen, F. Helgesen, W. Roszkowski, E. Grudniewicz, R. Kuna, E. Filipe, I. Lobo, S. Gaita, V. Chimenti, J. Ivarsson, S. Duris, J. Ranostaj, J. Bojkovski, A. Steiner, S. Ugur, J. Gray, S. Bruce, R. Rusby, D. Head
Final Report on EUROMET.T-K3: Regional key comparison of the realisations of the ITS-90 from 83.8058 K to 692.677 K
Metrologia, Vol. 44, Tech. Suppl., 03001, 2007 (IF 1,667).

This report presents the results of the EUROMET regional key comparison corresponding to CCT?K3 and covering the temperature range from 83.8058 K (triple point of Ar) to 692.77 K (freezing point of Zn).

M.P. Sassi
Accuracy budget of amount-of-substance gaseous standards based on absorption spectroscopy
IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 56, no. 2, pp. 564-566, 2007 (IF 0,832).

Spectroscopy has been proposed as a primary method for amount of gaseous substance. That implies the need to declare an accuracy budget where the bias effects are evaluated on the base of suitable a chemical-physical model and of the experimental conditions of the realized standard. In order to be competitive with the gravimetric standards the effects to be considered in defining the accuracy must be at the level of %. This paper describes a realistic model for amount of substances gaseous primary standards based on spectroscopy. On the basis of the results obtained measuring mole fraction of gas SF₆ in nitrogen in the range 10^-4mol/mol using frequency referred laser spectroscopy, an evaluation of the main systematic effects at the level of 10^-4is presented and discussed.

G. Scalabrin, M. G. Concion, P. Marchi, S. Lago
Development of a fundamental equation of state for the liquid region of a pure fluid from speed of sound measurement - Application to Water
Experimental Thermal and Fluid Science, no. 31, pp. 539-549, 2007 (IF 0,774).

The high level of the experimental precision recently reached in the measurement of speed of sound in the liquid region of fluids, together with the high thermodynamic worth of speed of sound, are the decisive elements increasing the interest in methods which allow to extract complete thermodynamic information from speed of sound data. This work presents a heuristic approach for the reduction of speed of sound data in the liquid region of a pure fluid into a fundamental dedicated equation of state. Contrarily to the methods reported in the literature for the present purpose, the proposed technique provides an analytical formulation rather than local values of the thermodynamic properties. A reduction procedure combining linear optimization procedure and non-linear multiproperty fitting was set up. The prediction capability of the method is presented for water as the interest fluid, over an extended pressure and temperature range of the liquid region; the comparisons with the available experimental values of several thermodynamic properties and with the recent IAPWS-95 equation are also given. The high quality of the obtained results assures that the proposed procedure can be regarded as an effective and robust method to draw a very precise equation of state for the liquid region of a fluid primarily from speed of sound data.

A. Schiavi, A. Pavoni Belli, M. Corallo, F. Russo
Acoustical perfomance characterization of resilient materials used under floating floors in dwellings
Acta Acustica united with Acustica, Vol. 93, no. 3, pp. 477-485, 2007 (IF 0,707).

Acoustical performance and mechanical properties of different kind of resilient underlayer, used in floating floors, are investigated on the basis of laboratory measurement of the reduction of transmitted impact noise and of the apparent dynamic stiffness measurement, compressibility and compressive creep. The possibile determination and quantification of resilient underlayers properties with time, from thickness under load evaluation and from compression behaviour, is the aim of this study. The measurement and analysis methodologies of the macroscopical mechanical behaviour, although in first approximation, give useful knowledge on acoustical performances of resilient materials used under floating floors.

J.W. Schmidt, R. Gavioso, E.F. May, M.R. Moldover
Polarizability of helium and gas metrology
Physical Review Letters, Vol. 98, art. 254504, 2007 (IF 6,944).

Using a quasispherical, microwave cavity resonator, we measured the refractive index of helium to deduce its molar polarizability A_εin the limit of zero density. We obtained (A_ε,meas- A_ε,theory)/ A_ε,meas = (-1.8 ± 9.1)×10^-6, where the standard uncertainty (9.1 ppm) is a factor of 3.3 smaller than that of the best previous measurement. If the theoretical value of A_ε is accepted, these data determine a value for the Boltzmann constant that is only 1.8 ± 9.1 ppm larger than the accepted value. Our techniques will enable a helium-based pressure standard and measurements of thermodynamic temperatures.

A.M.H. van der Veen, F.N.C. Brinkmann, M. Arnautovic, L. Besley, H.-J. Heine, T. Lopez Esteban, M. Sega, K. Kato, J.S. Kim, A. Perez Castorena, A. Rakowska, M.T.J. Milton, F.R. Guenther, R. Francey, E. Dlugokencky
International comparison CCQM-P41 Greenhouse Gases. 1. Measurement capability
Metrologia, Vol. 44, no. 08002, Technical Supplement, 2007 (IF 1,667).

The measurement of greenhouse gases in the atmosphere is one of the activities to monitor changes in the global environment, as some of these gases are presumed to contribute to climate change. The CCQM Gas Analysis Working Group has organised a pilot comparison for carbon dioxide and methane at ambient levels to compare primarily the capabilities of national metrology institutes (NMIs) for measuring these species in air. The participation in this comparison was not limited to signatories of the MRA, as is usually the case. Laboratories from the World Meteorological Organisation (WMO) were invited as well, and two participated. The project has been split in two parts, a comparison of the (analytical) measurement capability, and a high-accuracy comparison of primary standard gas mixtures for greenhouse gases. In this first part, the measurement capability was compared between NMIs and WMO laboratories. The nominal amount-of-substance fraction levels are 365 µmol/mol for carbon dioxide and 1.8 µmol/mol for methane. The matrix was synthetic air, simulated by a mixture of nitrogen, oxygen (209 mmol/mol) and argon (9.3 mmol/mol). The measurements took place in the spring of 2003. The protocol used for this comparison was the same as used so far in the gas analysis area for key comparisons and studies of this type. The reference values were assigned to each gas mixture on the basis of the gravimetric preparation, taking into account the results from the purity verification. In particular for the value assignment of methane, traces of methane in the matrix gases (nitrogen, oxygen and argon) can influence the value assigned to the gas mixture appreciably. The results for methane agree within 4% relative, and for most participants even within 2% relative at an amount of substance fraction level of 1.8 µmol/mol. For carbon dioxide all results agree within 1% relative, and for most the agreement is even better: within 0.5% relative at an amount of substance fraction level of 365 µmol/mol. The methane data show a discrepancy of approximately 0.025 µmol/mol between the averages of the WMO laboratories and the NMIs, which confirms results of earlier comparisons. Measurement traceability is quite differently established in NMIs and WMO laboratories, and may account for this difference. Further work is needed to find out the causes of this difference.

A.M.H. van der Veen, F.N.C. Brinkmann, M. Arnautovic, L. Besley, H.-J. Heine, T. Lopez Esteban, M. Sega, K. Kato, J.S. Kim, A. Perez Castorena, A. Rakowska, M.T.J. Milton, F.R. Guenther, R. Francey, E. Dlugokencky
International comparison CCQM-P41 Greenhouse Gases. 2. Direct comparison of primary gas standard mixtures
Metrologia, Vol. 44, no. 08003, Techn. Supplem., 2007 (IF 1,667).

In this second part of this study, primary standard gas mixtures (PSMs) as used for calibrations for the greenhouse gases carbon dioxide and methane have been compared. The nominal amount-of-substance fraction levels were 365 µmol/mol for carbon dioxide and 1.8 µmol/mol for methane. The matrix was synthetic air, simulated by a mixture of nitrogen, oxygen (209 mmol/mol) and argon (9.3 mmol/mol). The measurements took place in the spring of 2003. In the protocol, it was foreseen to have the PSMs produced for this study in a small range, enabling regression analysis on the data to assess the consistency of the gas mixtures. The direct comparison of the PSMs shows agreement for carbon dioxide at 365 µmol/mol nominal within 0.52 µmol/mol (0.14% relative) standard uncertainty. One cylinder lies between the 95% and 99% boundaries of the regression line, and after removing this cylinder from the dataset the standard deviation of the x-residuals reduces to 0.18 µmol/mol (0.05% relative). This value for the standard deviation is substantially greater than the stated standard uncertainties for several cylinders. The standard deviation of the x-residuals for methane at 1.8 µmol/mol nominal is 0.011 µmol/mol.

D.R. White, M. Ballico, D. del Campo, S. Duris, E. Filipe, A. Ivanova, A. Kartal Dogan, E. Mendez-Lango, C.W. Meyer, F. Pavese, A. Peruzzi, E. Renaot, S. Rudtsch, K. Yamazawa
Uncertainties in the Realization of the SPRT Sub-ranges of the ITS-90
International Journal of Thermophysics, Vol. 28, no. 6, pp. 1868-1881, 2007 (IF 0,698).

Working Group 3 of the Consultative Committee for Thermometry is responsible for recommending methods to assess uncertainties in contact thermometry. Accordingly, it has now completed a guide summarizing the uncertainties in the realization of the standard platinum resistance thermometer subranges of ITS-90 between the triple point of neon (24.5561 K) and the freezing point of silver (961.78 ºC). The document provides guidance to assess the uncertainties of both SPRT calibrations and temperature measurements. The document describes all known sources of uncertainty and influence variables, identifies key references in the literature that discuss, model or evaluate each effect, gives an indication of the typical magnitudes of the uncertainties, and provides propagation laws. This article is an overview of the guide emphasizing aspects that may be different from common practice, which includes: associating all uncertainty terms with a physical cause to ensure they can be propagated and to prevent double counting; uncertainty due to the oxidation state of the SPRT; uncertainty due to the isotopic composition of fixed-point substances; uncertainty due to impurities in fixed-point substances; and uncertainty due to nonuniqueness of the SPRT interpolations. The article gives a graphical summary of the total uncertainties in ITS-90 over the SPRT temperature range.

R. Gavioso, G. Benedetto, P. A. Giuliano Albo
Velocità del suono nei gas e metrologia dei fluidi
Rivista Italiana di Acustica, Vol. 31, n. 3-4, pp. 7-16, 2007.

La velocità del suono in un fluido è una grandezza fisica determinata a livello macroscopico dal valore delle variabili termodinamiche, temperatura e densità, che definiscono lo stato del sistema, a livello microscopico da alcune proprietà fisiche caratteristiche della particolare sostanza in esame, quali il potenziale di interazione intermolecolare e la configurazione dei livelli energetici. In questo articolo vemgono descritte le relazioni che legano la velocità del suono u alle proprietà di un gas, considerando diversi livelli di complessità. Per ognuno di questi livelli sono descritti i fenomeni fisici che intervengono nella propagazione di un'onda acustica e sono illustrate le principali applicazioni di interesse scientifico e tecnologico che sono realizzabili attraverso una misura accurata della velocità del suono. Infine, vengono descritti i principi teorici e i metodi sperimentali utilizzati per una misura accurata di velocità del suono con risonatori sferici.

M. P. Sassi
Il campione nazionale di concentrazione dell'ozono in aria ambiente
Tutto_Misure, n. 2, pp. 117-121, 2007.

L'inquinamento atmosferico rappresenta un grave pericolo per la salute umana e per l'ambiente: problemi respiratori, morti premature, eutrofizzazione e degrado degli ecosistemi a causa della deposizione di azoto e di sostanze acide sono solo alcuni degli effetti di questo problema che è al contempo locale e transfrontaliero. La Comunità Europea ha definito una strategia mediante la quale ha stabilito obiettivi in materia di inquinamento atmosferico In particolare il Parlamento europeo ha sviluppato una proposta di direttiva del 21 settembre 2005 [1], relativa alla qualità dell'aria ambiente Secondo lo spirito di questa direttiva, anticipandone i tempi, e forte del ruolo assegnatogli dal DM-20 Settembre 2002 del ministero dell'ambiente per la realizzazione, il mantenimento e la disseminazione dei campioni per la qualità dell'aria, l'Istituto nazionale di ricerca Metrologica (INRIM) ha sviluppato il campione primario nazionale di quantità di ozono in aria e si accinge a sviluppare i campioni (materiali di riferimento nazionali) per gli altri inquinanti. Per quanto riguarda le misurazioni di ozono ha ottenuto il riconoscimento internazionale delle Capacità di Misura e Taratura all' interno del Mutual Recognition Arrangement in cui tutti gli Istituti partecipanti riconoscono reciprocamente la validità dei certificati di taratura e misura per le grandezze, i campi di misura e le incertezze specificate. In collaborazione con APAT (l'agenzia Italiana per la protezione dell'ambiente) e con le 21 ARPA regionali ha partecipato alla costruzione di una catena di riferibilità per la rete di monitoraggio italiana. L'articolo descrive il campione primario, le sue prestazioni e Il programma di trasferimento della riferibilità delle misure alle centraline di monitoraggio su tutto il territorio Italiano.

M. Sega, E. Amico di Meane, M. Plassa, F. Rolle
Miscele gassose primarie gravimetriche per il monitoraggio ambientale
Tutto_Misure, n. 2, pp. 111-116, 2007.

Con il presente articolo vengono date dapprima le generalità sul metodo di preparazione gravimetrico e quindi viene trattata la realizzazione di miscele gassose primarie presso l'INRIM. In particolare vengono considerate le miscele di biossido di carbonio, sia a livello delle emissioni sia a quello atmosferico, e le miscele di ossidi di azoto (NO_X). Riguardo a queste ultime si riporta la nascita di una linea di ricerca volta alla loro preparazione e viene citato lo studio di fattibilità per miscele di NO_X in matrici di aria e di azoto. In generale l'articolo in questione ha voluto sottolineare quanto sia importante, nel campo del monitoraggio degli inquinanti atmosferici, la possibilità di effettuare misure accurate e riferibili e di poter disporre di campioni di riferimento adeguati per la taratura della strumentazione analitica, necessaria per tale monitoraggio.

Conference Proceedings

R.M. Gavioso
Metrological applications of acoustic and microwave resonators
Proceedings of the International School of Physics "Enrico Fermi", Course CLXVI "Metrology and Fundamental Constants", edited by T. Hänsch, S. Leschiutta, A.J. Wallard and M.L. Rastello, pp. 455-471, IOS Press 2007.

R. M. Gavioso, G. Benedetto, P. A. Giuliano Albo, A. Merlone, A. Balsamo, R. Spagnolo
Pro-Pro: progress and problems of the experiment for the acoustic determination of the Boltzmann constant at INRIM
Workshop on the acoustic determination of the Bolzmann constant and acoustic gas thermometry, Torino, September 2007; pubblicato on line su http://forum.bipm.org.

A major development of the theory and practice of acoustic and microwave resonators has been achieved in recent years. These scientific instruments may now be used to provide an extremely accurate estimate of the thermodynamic and electrical properties of dilute gases. When combined in a single experiment, the features of a microwave and acoustic resonator prove capable to challenge, in terms of achievable accuracy, the currently adopted primary standards for the physical quantities temperature and pressure. Within this present frame, a measurement of speed of sound in helium or argon effected at the temperature of the triple point of water candidates as the most promising method for a new determination of the molar gas constant R and the Boltzmann constant k at a 1 ppm level. If this is achieved in a near future, it will support the adoption of a new definition of the unit of temperature, the kelvin, based on an exactly defined value of these constants.Recently, a significant effort has also been pursued in improving the theoretical calculation of some physical properties of monoatomic gases ab-initio, with particular attention to helium. As a result of this improvement, the calculated helium properties may now serve as a reference for the purpose of calibrating many different instruments, from primary thermometers to viscometers.

P. A. Giuliano Albo, R. M. Gavioso, G. Benedetto
Eigenvalues and eigenfunctions determination of a steady state acoustic field bounded in a quasi-spherical cavity
Workshop on the acoustic determination of the Bolzmann constant and acoustic gas thermometry, Torino, September 2007, pubblicato on line su http://forum.bipm.org.

S. Lago, A. Giuliano Albo, D. Madonna Ripa
New method for the calculation of the thermodynamical properties of fluids starting from accurate speed of sound measurements
Proceedings of 19^th International Congress on Acoustics, Madrid (Spain), September 2007 (cd rom).

In this work, it is described a new method for the determination of the thermodynamical properties of fluids starting from the experimental speed of sound measurements, based on the resolution of recursive equations (REM, Recursive Equations Method) for the calculation of the density ρ(p,T) and specific heat capacity at constant pressure C_p(p,T), using the same quantities, ρ(p_o,T) and cp(p_o,T), at reference pressure p_o, as a function of the temperature. As example of the good performances in this analysis method, we reported the density and specific heat capacity data, obtained by the experimental speed of sound values in pure acetone. These results have been compared with those calculated by the most advanced numerical integration methods and with the prevision of the dedicated equation of state by Lemmon and Span.

F. Pavese, D. Ichim
Mathematical Modelling and Measurand Identification Required for Defining Mises en Pratique of the Kelvin
ICIAM, Zurich, 2007 (cd rom).

For some physical quantities, the method of defining 'mises en pratique' of the unit for 'practical' standards is used, allowing one or more defined implementations. This was in 2005 the case of temperature by transforming ITS-90 and PLTS-2000 into two 'mises en pratique', with possible further 'mises en pratique' in future. Temperature, as an intensive quantity, requires the definition of a scale as the actual measurement standard. One possible future direction for 'mises en pratique' is to furtherance the realisations of the thermodynamic scale that so far only represented the physical bases of the definition of the empirical scales. A second one is arising from the fact that the addition of further 'mises en pratique' only requires all being compatible with each other, to avoid ambiguities in the definition of the temperature values. Other scales that presently are 'approximations' for the ITS-90 could become 'mises en pratique', also for lower accuracy levels. In addition, the use of 'mises en pratique' can alleviate presently conflicting issues about measurand definition in comparisons. A big variety of modelling requirements corresponds to the variety of definitions: in fact they range from thermodynamic ones, requiring a correct physical modelling, to semi-empirical, to empirical ones. Since temperature can be measured only by measuring another physical quantity, e.g., electrical resistance, pressure, a change in length, etc., the measurand related to each of the above definition must be correctly and clearly identified, which can be less obvious than it might look. The paper will first introduce the general thermometric problem, limited to making the subsequent illustration of the problems concerning measurand identification and modelling issues understandable. Then it will summarise the correct procedures to correctly and clearly identify the measurand of each given definition, whith examples of possible ambiguities. Finally it will illustrate the characteristics of the main families of models suitable for use in temperature scales, used or candidates for use as 'mises en pratique' of the kelvin, from the viewpoint of the metrologist, concerning either the mathematical requirements and the requirements of the statistical treatment of the experimental temperature data.

F. Pavese, A. Szmyrka-Grzebyk, L. Lipinski, H. Manuszkiewicz, Ping Qiu, Jin Tao Zhang, Pen Ling, Xing Wei Li
Precision Rh-Fe Thermometers of Chinese production: preliminary results in the range 2.5-30 K
22^th IIR International Congress of Refrigeration, Beijing 2007 (cd rom).

Following the practical impossibility to obtain new precision Rh-0.5%Fe thermometers in the last years, the possible re-starting of the production of such type of thermometers in Yunnan (China) was explored by INRIM. Ten prototypes of the new production were made available in early 2006. The paper is reporting the preliminary data about the testing so far performed on these prototypes at NIM and INTiBS. Though a problem was detected about the alloy composition, the reproducibility results on thermal cycling are very encouraging, when compared with the equivalent thermometers formerly available from Tinsley and VNIIFTRI. The R-T characteristics below 30 K, though not identical to the old commercial batches, is making them anyway suitable for accurate metrology.

F. Pavese
Accounting for systematic effects in metrology and testing, namely in comparisons
ENBIS 7, Dortmund, 24-26 September 2007 (cd rom).

Replication of measurements and the combination of observations are standard and essential practices in metrology. A metrological -or testing- process of evaluating the uncertainty of the measurement results consists, in each laboratory, of basically three steps, using different methods to fulfil distinct purposes: (a) When done on the same standard, to obtain the statistical features of the observations allowing to assess the repeatability of the value of the standard; (b) When done on the same standard, to obtain a measure of the effect on the total uncertainty of the variability of the influence parameters affecting the standard, including dependence on time, i.e. to assess the reproducibility of the value of the standard; (c) When done on several standards of the laboratory, to check if they have the same value or to establish the differences between their values, and to evaluate the associated uncertainty; i.e., to evaluate the accuracy of the values of the laboratory standards. This exercise can be called intra-laboratory comparison. When the exercise is performed for purpose (c) by comparing one (or more) standards provided by different laboratories, it is called inter-laboratory comparison. Past experience suggests that one should assume, as an a priori knowledge, that the comparisons are performed to detect bias. Bias is originating from the influence quantities, whose variability can show a non-zero mean and is also the source of the generally higher uncertainty obtained in 'reproducibility conditions' with respect to 'repeatability conditions'. The paper is shortly recalling first the basic terms used in several written standards and international documents that not always are fully consistent each other and also show some evolutions of the concepts in the past decade, with the consequent possible confusion arising from the fact that not everybody is talking of the same things when they are assumed to. Then, is comparing several data models and is discussing their merits in taking (or not) into account the systematic effects, which are the prevailing reason of systematic errors in most metrology and testing measurements.

F. Pavese
Some traceability problems in analytical assays of interest in thermal metrology
RSC, Cambridge, 110-116, 2007.

In the past decade, the realisation of temperature standards, the temperature scales, while becoming more sophisticated and lowering the uncertainty, has become critically dependent on certain chemical assays, namely the analyses of non-isotopic impurities and the isotopic composition (in particular for hydrogen, neon, water and some metals). This places problems that in a number of cases are not of easy solution or even need a new approach and new capabilities to the analytical laboratories providing these assays. The paper is reviewing the problems and suggest possible solutions.

F. Pavese
Metrology & Innovation: bridging Science and the Entreprise
SPMet Conference "Metrologia e Inovação", Madeira, October 2007 (cd rom).

The overall goal of accelerating innovation and competitiveness is today considered a must in modern and advanced Societies. It is pursued by generating knowledge necessary to ensure a sustainable economic development, in order to improve quality of life while preserving the natural resources and the environment. For this reason, innovation does not only involve today the production of goods, which is the domain of industry, but more and more the supply of qualified services to the Society, by either public and private bodies. For this reason, one is talking today more generally of the enterprise, a term that includes both frames. The product is not anymore only a manufactured object, but can also be an item delivered by a service, from drinkable water, to hospital analysis, to air quality, to traffic control, to birth planning. Innovation, especially product innovation, is mainly based on new basic knowledge, i.e. on scientific knowledge that must be able to bridge the gap between the laboratory and the enterprise: a knowledge that finds its foundations on serendipity and on theoretical intuition, but that then substantiates in applications that are studied and developed by means of -often very sophisticated- experimental work before eventually being made available to the customers. Here comes measurement science and, here comes metrology as a horizontal scientific-technical field that underpins almost all subject fields in natural sciences and engineering, based on a common methodology -characterized by the scientific treatment of measurement uncertainties, mathematical methods and principles of traceability. In fact, not only the scientific work, but also the technical work at all levels of uncertainty require that the measurements taken during any kind of experiment, check, development or fabrication form a consistent set, in order to be reproduced consistently at different times and in different locations. This involves, from one hand, the highest staff qualification in the methods of measurement science to understand and practice the most sophisticated scientific techniques; on the other hand, the greatest confidence and authority in transferring under strict control these techniques, or in adapting them, to the broad variety of technical levels required by the enterprises. This bridging function is probably today, and more in the future, one of the greatest assets of metrology.

A. Schiavi, A. Pavoni Belli, M. Corallo, F. Russo
Evaluation of compressibility and compressive behaviour of resilient materials used in floating floors according to standard EN 12431
Proceedings of 19th International Congress on Acoustics, Madrid (Spain), September 2007 (cd rom).

Resilient materials used as underlayers in floating floors suffer a compression with time due to the static load of the floating mass. The static load in time could lead to a thickness decreasing in resilient underlayers and as a consequence a relative dynamic stiffness increasing. Dynamic stiffness is a very important quantity in an acoustical properties evaluation. Standard EN 12431 states a procedure to determine thickness under different static loads for floating floor insulating products. The procedure evaluates the mechanical properties of thermal insulation products for building application, and anyway thickness decreasing of insulation underlayers is a fundamental variable in the acoustical field. In cooperation with the "Masses and Volumes" Department of INRIM (ex IMGC-CNR "Gustavo Colonnetti") of Turin a new standard equipment for compressibility measurement according to Standard EN 12431 has been designed and realized. The static loads are applied in sequence by gravity without friction. Thickness variation, in function of time and load, of the resilient underlayer is measured by means of a digital comparator connected with a PC: data of thickness variation under load are registered 2 times per second.

A. Schiavi, A. Pavoni Belli, F. Russo, M. Corallo
Acoustical and mechanical characterization of an innovative expanded sintered elasticized polystyrene used as underlayer in floating floors
Proceedings of 19^th International Congress on Acoustics, Madrid (Spain), September 2007 (cd rom).

In recent years, floating floor technology has been more and more widespread in the Italian building context, in compliance with a recent legislative decree (D.P.C.M. 5-12-97). Floating floor is one of the most effective building technologies to protect against impact sound and vibration propagation in structures, such as footfall noise and any other structural transmissions. In this paper the acoustical performance and the mechanical properties of an innovative expanded sintered elasticized polystyrene (in this paper called EPS-E), used as underlayer in floating floors, are investigated on the basis of apparent dynamic stiffness measurement (according to UNI EN 29052-1) and compressibility (according to UNI EN 12431). It needs emphasizing that the main innovation in Italy is realized by companies that produce systems of working of the EPS-E, therefore in particular linked to the production processes: e.g. stamping in one only phase of EPS-E with different density and characteristics of dynamic stiffness. For example this process is applied when realizing heating panels in floors with greater density where the water pipes are lodged and with smaller density, but elasticized, for the lower layers.

A. Troia, D. Madonna Ripa, R. Spagnolo
Sonoluminescence in hetero organic volatile solvents at room temperature
Proceedings of 19^th International Congress on Acoustics, Madrid (Spain), September 2007 (cd rom).

The phenomenon of sonoluminescence (SL) still presents some unexplored aspects. Recently, an experiment by Suslick and co-workers has demonstrated the presence of plasma inside a collapsing bubble in sulphuric acid, with temperatures greater than 10000 K [1], but the unusual chemical and physical conditions in which SL can occur, point out the weakness of the theory explaining this phenomenon. For example, it is generally accepted that for a cavitating liquid to present strong SL emissions, its vapour pressure has to be low. This property has been observed both in multi-bubble and in single-bubble sonoluminescence. If the temperature of the liquid (and hence its vapour pressure) is lowered enough, single- and multi-bubble sonoluminescence was observed also in volatile organic solvents. The interest of the scientific community for high energy cavitation events in organic solvents increased after the recent claims about neutrons emission from deuterated acetone and many scientific groups have tried to repeat that experiment with alternate success and failure. The present work is devoted to multibubble sonoluminescence (MBSL) experiments in various hetero-organic volatile liquids (C₂Cl₄ C₂HCl₃ CH₂Cl₂ and CS₂), at room temperature. These solvents present a high vapour pressure (in certain cases, similar to the value of acetone). UVVis spectra of the various emitting liquids were acquired both at ambient and at low temperature. For comparison, experiments were conducted on acetone but no emissions were detected.

R.I. Wielgosz, M.M Esler, P. Moussay, A. Rakowska, M. Sega
FTIR and CLU analysis of static and dinamically generated NO₂ reference standards
Atti del Workshop "Gas 2007", Beurs World Trade Center, Rotterdam (the Netherlands), February 2007 (cd rom).

A systematic study was undertaken of eleven different NO₂/air reference standards contained in high pressure cylinders, in the range (6-12) µmol/mol. These standards were sourced from two different National Metrology Institutes and/or commercial provider. These static standards were compared with gravimetrically-characterised, dynamically-generated primary NO₂/air mixtures derived from a permeation tube. Two independent analysis methods were used: chemiluminescence (CLU) and FTIR spectroscopy. The study considers: impurity analysis of samples; internal consistency of sets of static standards; consistency between different sets of standards; and comparison of CLD and FTIR response characteristics to NO₂ and to impurities. A number of chemometric and statistical tools are used including: Generalised Least Squares regression and prediction; Allan Variance analysis; Classical Least Squares multivariate analysis; FTIR calibration with synthetic spectra.

E. Amico di Meane, F. Rolle, M. Sega
Riferibilità delle misure di ossidi di carbonio a livello di emissioni
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, Marzo 2007 (cd rom).

Nel presente lavoro viene descritto l'approccio sviluppato all'I.N.RI.M. per realizzare una corretta catena di riferibilità per le misure degli ossidi di carbonio a livello delle emissioni, approccio estendibile anche alla misura di altri inquinanti gassosi. In cima a tale catena di riferibilità vi sono le miscele gassose primarie preparate con il metodo gravimetrico, con le quali è possibile tarare direttamente la strumentazione utilizzata. Alternativamente, a seconda dell'incertezza che si vuole raggiungere, esse possono essere usate per conferire, utilizzando un metodo analitico di confronto, la riferibilità ad altre miscele, dette "di lavoro", con le quali tarare la strumentazione in condizioni di riferibilità. Per la preparazione delle miscele gassose primarie si utilizzano la stazione di preparazione, progettata e realizzata interamente all'I.N.RI.M. per il condizionamento e il riempimento delle bombole, e il sistema per la successiva pesata di precisione, costituito da un comparatore di massa e da un sistema di scambio automatico delle bombole.

A. Astolfi, A. Schiavi, S. Geroso, M. Corallo
L'influenza della trasmissione laterale (indiretta) nella determinazione del livello di rumore di calpestio
Atti del Seminario "Il controllo del rumore di calpestio: progettazione e verifica ai sensi del D.P.C.M. 5-12-97", pp. 31-46, 2007.

La valutazione delle prestazioni acustiche di elementi di edificio, in particolare del potere fonoisolante e del livello di rumore di calpestio, può essere effettuata mediante l'utilizzo di alcuni modelli di calcolo proposti nella serie di Norme UNI EN 12354 a partire dalle prestazioni dei prodotti e dei componenti. Per l'implementazione di tali modelli è tuttavia necessario disporre di dati di ingresso particolarmente accurati e, purtroppo, non sempre facilmente reperibili. Un dato particolarmente interessante, e ancora poco utilizzato, è l'indice di riduzione delle vibrazioni. Questa grandezza permette di determinare il contributo di rumore dovuto alle trasmissioni laterali nella trasmissione sonora globale tra due ambienti, dunque risulta essenziale come fattore di correzione, in funzione delle caratteristiche strutturali peculiari degli elementi in esame, nei modelli di calcolo proposti. Il fenomeno della trasmissione di vibrazioni attraverso le strutture richiede una trattazione matematica piuttosto complessa sulla quale, in questo contesto, non ci si sofferma; qualitativamente si può riassumere che nei solidi di dimensioni finite si possono propagare diverse tipologie di onde elastiche: onde estensionali, onde torsionali, onde superficiali e onde flessionali. La propagazione combinata di queste onde nei solidi si manifesta, alla comune percezione, come vibrazione e, come tale, innesca un processo di radiazione acustica, cioè un'emissione di energia sonora da parte della struttura stessa nell'ambiente. Le modalità di propagazione della vibrazione nei solidi dipendono dalle caratteristiche intrinseche degli elementi attraverso cui si propagano come la densità, il modulo di Young, il rapporto di Poisson, la rigidità longitudinale e l'elasticità tangenziale. La misurazione del livello di velocità delle vibrazioni degli elementi strutturali permette pertanto di caratterizzare il fenomeno della trasmissione sonora tra ambienti nella sua completezza. In questo lavoro sono riportati i primi risultati sperimentali sulla determinazione dell'indice di riduzione delle vibrazioni e sul relativo utilizzo per la valutazione delle prestazioni acustiche del livello di rumore di calpestio di un pavimento galleggiante posato in opera. I dati di livello di pressione sonora di calpestio stimati attraverso il modello di calcolo dettagliato proposto nella Norma UNI EN 12354-2, sono stati confrontati con i dati di livello di rumore di calpestio misurati classicamente a Norma UNI EN ISO 140-7.

L. Bergamaschi, E. Rizzio, A. Profumo, M. Gallorini
Controllo di qualità nell'analisi degli elementi in traccia contenuti nel particolato atmosferico
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

La corretta determinazione di elementi in tracce (TE) nel particolato atmosferico raccolto su filtri e, in special modo nel PM10, richiede un'accurata valutazione dell'intera procedura analitica. Molti elementi sono presenti a livello di nanogrammi e devono essere determinati in frazioni di milligrammo di materiale. Ciò richiede un severo controllo di qualità sui dati ottenuti mediante la valutazione degli errori che possono derivare da ogni singolo passaggio del processo analitico. In questo lavoro vengono discussi quei paramentri, che a prescindere dalle tecniche analitiche utilizzate, possono influire, in modo sostanziale, sulla qualità del dato finale. In particolare vengono considerati: il bianco dei filtri, l'omogenità del campione, il trattamento pre-analitico, gli standards primari e quelli di riferimento. I dati sperimentali di questo studio si riferiscono alla determinazione di oltre 30 elementi in tracce in campioni di particolato atmosferico raccolto in zone urbane, industriali e rurali-residenziali durante precedenti campagne di monitoraggio. La maggior parte degli elementi è stata determinata mediante analisi per attivazione neutronica. Per tutte le analisi di Pb e Cd e, in alcuni casi di Ni e Cu, si è impiegata la tecnica di spettrometria di assorbimento atomico.

A. Bernardi, G. Durando, C. Musacchio
Apparati e metodi di misura dei parametri caratteristici del campo ultrasonoro
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

Negli ultimi decenni l'uso degli ultrasuoni in campo medico ha conosciuto una larghissima diffusione, sia nel campo della diagnostica che in quello della terapia. Nell'ottica della verifica del corretto funzionamento dei dispositivi ultrasonori e della tutela dei pazienti sottoposti a trattamenti con ultrasuoni è necessario definire opportuni parametri e metodi di misura per la caratterizzazione dei campi ultracustici. Di particolare interesse risultano essere i processi di misura volti a determinare la potenza ultrasonora emessa dalle sorgenti e la ricostruzione spaziale del campo generato. La misura della potenza viene eseguita, presso il laboratorio ultrasuoni dell'INRIM, utilizzando il principio della bilancia a forza di radiazione, mentre la ricostruzione delle caratteristiche del fascio e la valutazione dei principali indici è ottenuta mediante scansione spaziale con idrofoni.

A. Bernardi, A. Troia
Determinazione delle proprietà dei mezzi di accoppiamento utilizzati nel campo biomedicale
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

Le applicazioni biomediche degli ultrasuoni hanno avuto una crescita enorme negli ultimi 50 anni. Alla diagnostica per immagini e al Doppler sono seguite tecniche per la terapia e la chirurgia. Nell'ottica dell'ottimizzazione dei sistemi esistenti e della tutela della salute del paziente, risulta di grande interesse lo studio di materiali in grado di simulare le proprietà acustiche dei tessuti. L'impiego di tali materiali, in genere gel, è duplice: da un lato essi possono essere usati come mezzo di trasmissione per l'accoppiamento di impedenza, dall'altro possono fungere da fantocci per la misura in vitro degli effetti indotti sui tessuti dalla radiazione ultrasonora. Presso i laboratori dell'INRIM è attualmente in fase di realizzazione un sistema per la misura dei parametri acustici di gel che, basandosi sul metodo della sostituzione, consente la misura di grandezze caratteristiche quali velocità di propagazione del suono, impedenza acustica e coefficiente di assorbimento. La finalità del sistema di misura è lo studio e il confronto di gel attualmente in commercio e di nuovi materiali prodotti in laboratorio.

E. Brosio, A. Schiavi, S. Geroso
Comportamento acustico di solai in latero-cemento: considerazioni preliminari su alcuni dati sperimentali
Atti del Seminario "Il controllo del rumore di calpestio: progettazione e verifica ai sensi del D.P.C.M. 5-12-97", pp. 47-58, 2007.

In un recente lavoro è stata evidenziata l'esigenza di conoscere in modo più approfondito il comportamento acustico di strutture edili in laterizio che, come è già stato accennato in più occasioni, rappresentano il materiale di uso più diffuso in campo nazionale. L'esigenza nasce dalla necessità di disporre, in sede di progetto, di strumenti idonei per una previsione sufficientemente attendibile delle prestazioni acustiche di un edificio, in relazione ai requisiti imposti dal noto DPCM 05/12/97. Per quanto riguarda in particolare il requisito del rumore di calpestio, occorre osservare che questa prestazione riguarda eminentemente gli edifici a destinazione residenziale, alberghiera e ospedaliera; in misura minore scuole e uffici; hanno importanza trascurabile le altre destinazioni previste dalla legge (ricreativa, commerciale, culto). Proprio negli edifici più sensibili al disturbo da calpestio sono di maggior diffusione i solai leggeri a blocchi forati in laterizio che, indipendentemente dalla prestazione acustica, offrono indubbi vantaggi per quanto riguarda la praticità e l'economia di costruzione. Le possibilità di previsione del comportamento acustico di solai che sono offerte attualmente dalla letteratura (norme, codici di pratica) sono alquanto precarie: Come è già stato osservato, il criterio ISO (ripreso tal quale dall'UNI) dovrebbe riguardare una tipologia di solai molto vasta: dalle piastre piene ai blocchi, pieni e forati, di varia natura e densità. In realtà l'espressione fornita per il calcolo dell'indice globale di valutazione Lnw è applicabile, con le dovute riserve, solo alle solette monolitiche in cemento armato. Per i solai in cemento, comunque, risulta più attendibile l'espressione derivata dalla teoria di Cremer, sulla base di conferme sperimentali, già illustrate in altre occasioni. In ogni caso, le espressioni attualmente disponibili non sono affatto applicabili ai solai in latero-cemento, per i quali il problema è tuttora aperto. Avendo avuto ultimamente a disposizione una certa quantità di materiale sperimentale relativo ai solai di questo tipo, è stata possibile una elaborazione che consente di fornire alcune indicazioni di carattere generale. Con la riserva che si tratta di osservazioni preliminari, aventi lo scopo di presentare un problema la cui soluzione richiede di poter disporre di ulteriori e cospicui dati sperimentali, questa relazione presenta i risultati finora ottenuti.

G. Durando, C. Musacchio, A. Bernardi
Valutazione dell'incertezza associata a misure di potenza ultrasonora
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

La realizzazione di qualsiasi dispositivo di misura comprende la valutazione l'incertezza con la quale si riesce a valutare il misurando. In generale sono possibili due soluzioni; la prima, è assumere come incertezza la ripetibilità della misura, ovvero, lo scarto tipo di n misurazioni ripetute nel tempo. Anche se il sistema di misura è sufficientemente stabile e le misurazioni sono state condotte in un arco di tempo breve, una soluzione di questo tipo porta, in generale, ad una sottostima sostanziale dell'incertezza di misura. La seconda soluzione si basa sul modello matematico della misurazione. La difficoltà, in questo caso, risiede nella definizione rigorosa ed esaustiva del modello matematico della misura, che deve tenere conto di tutti i contributi che influenzano la determinazione del misurando. L'analisi avviene secondo le indicazioni della "Guida alla espressione delle incertezze di misura" UNI CEI 13005. In questo lavoro vengono descritte le tecniche utilizzate per la valutazione dei tre apporti principali che danno luogo all'incertezza di misura della potenza ultrasonora: la componente di incertezza relativa alla misura della tensione efficace ai capi del trasduttore ultrasonoro, la componente associata alla lettura della forza in presenza ed in assenza di fascio ultrasonoro e, infine, quella dovuta alla determinazione del differenziale di massa durante causato dalla transizione ON ad OFF del fascio ultrasonoro.

G. Durando, C. Guglielmone
Misura della potenza ultrasonora a bassi livelli mediante tecniche di elaborazione delle serie temporali
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

Il metodo più usato per la misura della potenza ultrasonora si basa sulla misura della forza che il fascio ultrasonoro esercita su di un bersaglio collegato, mediante un apposito meccanismo, al piatto della bilancia. Tra le componenti di incertezza, ai bassi livelli di potenza, tipicamente sotto 10 mW, risulta predominante il rumore, di varia origine, che perturba la lettura della forza. Nella taratura di trasduttori campione, utilizzati per il trasferimento della grandezza pressione ultrasonora, è disponile anche il segnale elettrico che alimenta il trasduttore, costituito da treni d'onda della durata di qualche secondo. Correlando l'inviluppo del segnale di pilotaggio con la lettura della bilancia, mediante tecniche di elaborazione delle serie temporali, è possibile ridurre l'influenza delle perturbazioni sul segnale relativo alla forza e migliorare l'incertezza della misurazione. Vengono presentati gli algoritmi utilizzati e una valutazione del miglioramento dell'incertezza a diversi livelli di potenza.

V. Fernicola, M. Banfo
I campioni e la riferibilità delle misure di umidità in Italia
Atti del V Congresso Metrologia &Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

V. Fernicola, M. Banfo, L. Rosso
Sistemi di Taratura e Campioni di Riferimento per l'Umidità dell'Aria
Atti del 62º Congresso Associazione Termotecnica Italiana, Salerno, 11-14 Settembre 2007, Tomo I, pp. 186-189, 2007.

Lo sviluppo dei campioni e dei sistemi di taratura per la misura dell'umidità nell'aria e nei gas è parte dell'impegno dell'INRIM per assicurare la riferibilità delle misure nazionali e per soddisfare la crescente domanda di tarature proveniente dai settori industriale e delle misure ambientali. Nel corso degli anni sono stati sviluppati generatori di gas umido impiegati come campioni per la taratura degli igrometri a condensazione nel campo di temperatura di rugiada/brina da circa -85 ºC a 85 ºC e per la taratura degli igrometri per umidità relativa nell'intervallo dal 5 % al 95 % con temperature dell'aria comprese tra -20 ºC e 90 ºC circa. Il lavoro presenta le principali caratteristiche dei campioni di umidità nazionali e l'incertezza associata alla misura della temperatura di rugiada/brina e dell'umidità relativa. Vengono discussi i miglioramenti apportati ai campioni e gli sviluppi in corso volti ad assicurare la riferibilità alle misure di umidità in traccia.

R. M. Gavioso
Velocità del suono nei gas: teoria e applicazioni
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

Significativi sviluppi di interesse per l'acustica fisica hanno avuto luogo negli ultimi decenni, migliorando le capacità di misura e di calcolo della velocità del suono nei gas. Il primo riguarda la pubblicazione di tabulazioni eccellenti delle proprietà termodinamiche dei gas, sottoforma di equazioni di stato dedicate, corredate da un'attenta valutazione dell'incertezza. Il secondo è il considerevole lavoro teorico e sperimentale che ha portato ad una migliore comprensione dei fenomeni molecolari di rilassamento e dipersione associati alla propagazione delle onde acustiche nei gas. Infine, lo sviluppo della pratica e l'utilizzo di strumenti straordinariamenete accurati, quali i risonatori sferici o quasi-sferici, hanno permesso di realizzare numerose applicazioni di rilievo, dalla determinazione del valore della costante di Boltzmann, che è alla base della futura proposta nuova definizione dell'unita di misura della temperatura, alla dimostrazione della possibilità di utilizzare i dati acustici per la determinazione delle proprietà termodinamiche dei gas con accuratezza competitiva rispetto ai metodi tradizionali.

S. Geroso, A. Schiavi, M. Corallo, G. Piccablotto
Misure di potere fonoisolante apparente mediante la risposta all'impulso
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

Nella Norma UNI EN ISO 140-4/2000 viene illustrata la strumentazione e la procedura completa per le misurazioni del potere fonoisolante apparente tra ambienti chiusi: posizionamento della sorgente, dei microfoni, misurazione del contributo del tempo di riverberazione della camera ricevente, per cui si fa riferimento alla Norma ISO 354/2003, e la procedura di correzione del rumore di fondo. Nel caso della misura del potere fonoisolante apparente in opera il rumore di fondo può essere molto elevato poiché, nel caso dell'edificio in costruzione, possono esserci lavori in contemporanea o in altri casi ci possono essere condizioni ambientali di rumore elevato: strada con transito veicolare, rumori indotti da attività lavorative ecc. Il metodo della risposta all'impulso, pur se non previsto dalla norma citata, permette di effettuare misure di potere fonoisolante apparente anche in presenza di elevato rumore di fondo. Con tale metodo si considera il sistema microfoni-sorgente all'interno della coppia di camere separate dall'elemento in esame, come sistema lineare e tempo-invariante. In questa articolo è stata verificata la validità della misura mediante la risposta all'impulso confrontandola con il metodo tradizionale di misura del livello di pressione sonora, stabilito nella Norma, anche in caso di rumore di fondo molto elevato.

S. Geroso, D. Squarciapino, A. Pavoni Belli, M. Corallo
Verifica sperimentale della misura e della rilevanza del parametro G (Sound Strength)
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

Il parametro G (Sound Strength), definito nella Norma ISO 3382/97, può essere misurato utilizzando una sorgente sonora omnidirezionale calibrata ed è definito come il rapporto logaritmico del contenuto energetico della risposta all'impulso misurata nell'ambiente sotto test, rispetto al contenuto energetico della risposta all'impulso misurata alla distanza di 10 m dalla stessa sorgente sonora in campo libero. Nella medesima Norma sono riportate altre procedure di misura dello stesso parametro così come in altri riferimenti bibliografici. In questo lavoro si presentano le procedure utilizzate per calcolare la risposta all'impulso di riferimento, ovvero la risposta all'impulso da porre a confronto con quelle ottenute in ambienti chiusi dediti all'ascolto della parola e/o della musica. A seguito di misurazioni in ambienti chiusi reali, sono posti a confronto i risultati ottenuti dalle varie procedure di calcolo di questo parametro e con diverse catene di misura, con l'intento, inoltre, di definire una correlazione con altri indicatori di qualità allo scopo di realizzare un progetto acustico per un ascolto ottimale.

S. Geroso, A. Schiavi, A. Pavoni Belli
Livelli di rumore da calpestio: verifica mediante la tecnica della risposta all'impulso
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (IT), giugno 2007 (cd-rom).

In questo lavoro si presentano dei risultati sperimentali dei livelli di rumore da calpestio valutati mediante la risposta all'impulso del sistema solaio-materiale resiliente-massetto galleggiante. Le prove si sono svolte principalmente in laboratorio e in misura inferiore in opera presso cantieri edili; le misure sono state convalidate tramite un confronto diretto tra i risultati ottenuti con questo metodologia innovativa e quelli ottenuti con la misura tradizionale secondo la normativa vigente (ISO 140-8 per le misure in laboratorio, ISO 140-7 per quelle in opera). Per tale confronto, inoltre, si è posta attenzione alle caratteristiche acustiche del solaio che, nei due ambiti considerati, sono differenti. Il confronto ha dato un risultato positivo, sia in opera che in laboratorio, con un'incertezza di misura del tutto ammissibile; pertanto il metodo esaminato può essere considerato valido per una valutazione di prima approssimazione del rumore da calpestio nonché di una posa effettuata a regola d'arte rilevando, in caso contrario, ponti acustici indesiderati.

F. Giuffredi, P. Fisicaro, F. Durbiano
Produzione di soluzioni di riferimento di acqua e saccarosio caratterizzate per la frazione di massa e per l'indice di rifrazione
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

La misura dei gradi Brix (grandezza utilizzata in commercio per esprimere la frazione di massa percentuale) è spesso impiegata nell'industria agro-alimentare e chimica per le analisi degli alimenti come il controllo del contenuto zuccherino in semilavorati alimentari, bibite, succhi di frutta, ecc... Fino ad ora, solo pochi materiali di riferimento erano disponibili a coprire l'ampia scala dei gradi Brix. Per rispondere alle esigenze dell'industria chimica e alimentare italiana il laboratorio Chemifarm ha proposto soluzioni di riferimento certificate (SRC) per i gradi Brix. L'azienda Chemifarm fornisce reagenti chimici, apparecchiature e materiali ausiliari per laboratori di analisi, al servizio dell'industria, della ricerca e della scuola. Dal 2005 è diventato Centro SIT n. 186 per la produzione di SRC per la frazione di massa (espressa come gradi Brix) e l'indice di rifrazione, in base all'accordo multilaterale EA - MLA. E' il primo esempio di produttore di soluzioni di riferimento certificati in Italia. L'obiettivo principale di questo lavoro è stato quello di mostrare un esempio di accreditamento di un produttore di CRM riconosciuto dal SIT e coperto dall'accordo multilaterale dell'EA (MLA).

P.A. Giuliano Albo, R. M. Gavioso, G. Benedetto
Calcolo degli autovalori e delle autofunzioni di un campo acustico stazionario confinato in una cavità quasi-sferica
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

I risonatori acustici hanno recentemente dimostrato di poter essere impiegati con successo per la determinazione delle proprietà termodinamiche di fluidi gassosi e in applicazioni di termometria primaria. Proprio a causa della loro elevatissima sensibilità, l'accuratezza finale della misura di velocità del suono può essere ulteriormente migliorata disponendo di un metodo per calcolare gli effetti perturbativi del campo acustico indotti dai più comuni difetti di forma dovuti ai limiti pratici della realizzazione meccanica dei risonatori. In forma concisa, e senza procedere per dettagliate dimostrazioni dei teoremi coinvolti, in questo lavoro viene descritto un metodo matematico, basato sulla teoria dei campi classica, adatto alla soluzione di questo tipo di problemi. Il metodo è stato utilizzato per il calcolo degli autovalori di campi acustici stazionari confinati all'interno di cavità non perfettamente sferiche. I risultati ottenuti sono in accordo con quelli calcolati utilizzando la teoria delle perturbazioni classica. Viene inoltre brevemente discussa la possibilità di applicare questo metodo di calcolo ai campi elettromagnetici.

S. Giunta, S. Marenco, M. Cutrupi, A. Merlone
Controllore di pressione per applicazioni metrologiche
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

Il controllo della pressione riveste notevole importanza per diverse applicazioni metrologiche e per l'attuazione e il controllo di altre grandezze fisiche. Presso l' Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) è stato progettato ed è in via di realizzazione un nuovo controllore di pressione operante tra 4 kPa e 400 kPa, che utilizza un sensore di pressione con sensibilità 10^-4. Un primo esemplare del controllore di pressione sarà associato a un banco di tarature presso l'Università degli studi di Cassino. La regolazione della pressione si ottiene azionando una serie elettrovalvole che mettono in comunicazione dei volumi di natura diversa. Tale principio di funzionamento è stato già impiegato con notevoli risultati per il controllo della pressione in tubi di calore utilizzando un termometro a resistenza di platino come sensore di pressione. Collegato alla linea di pressione, il dispositivo è in grado di ottenere una buona stabilità in tutto il campo di utilizzo in modo automatico mediante lo sviluppo di elettronica dedicata pilotata da un microcontrollore opportunamente programmato. Il dispositivo, dotato di periferiche di ingresso-uscita per l'impostazione dei parametri e la visualizzazione dei dati, calcola gli algoritmi di regolazione del sistema in cui è inserito garantendo una notevole stabilità in tutto il campo di utilizzo.

S. Giunta, A. Merlone, A. Tiziani
Caratterizzazione di un tubo di calore al mercurio per taratura di termometri campione
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

Un'attività di ricerca e sviluppo sui tubi di calore a controllo di pressione (Gas-Controlled Heat Pipes - GCHP) è da tempo consolidata presso la sezione Termometria dell'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (I.N.RI.M.). Un dispositivo innovativo per il controllo della pressione, interamente realizzato presso l'I.N.RI.M., è stato associato a un tubo di calore che utilizza mercurio come fluido di lavoro e elio come gas per la regolazione al suo interno. Il GCHP sarà utilizzato sia per la ricerca nell'ambito della termometria primaria sia per la taratura di termometri e termocoppie. Il lavoro presenta i risultati ottenuti durante una completa campagna di caratterizzazione. Parametri quali stabilità e uniformità di temperatura, tempi di risposta, caratteristiche di regolazione e sensibilità sono stati acquisiti in tutto il campo di utilizzo del tubo di calore. Le prestazioni ottenute sono il risultato di interventi mirati su ogni singolo componente del sistema: il sistema di potenza, le linee di raffreddamento, il software di controllo automatico, gli algoritmi di regolazione. La regolazione della pressione tra 4 kPa e 500 kPa, all'interno del tubo di calore, permette di ottenere stabilità di temperatura dell'ordine di pochi decimi di millesimo di kelvin in tutto il campo tra 250 ºC e 450 ºC. L'uniformità di temperatura all'interno e tra i pozzetti termometrici è dell'ordine dei millikelvin, grazie allo specifico disegno innovativo delle strutture interne al tubo. Le dinamiche di risposta valutate permettono di effettuare misure e tarature a diversi valori di temperatura in tempi ridotti.

C. Guglielmone, G. Durando, C. Musacchio
Metrologia e riferibilità in acustica e ultrasuoni: situazione attuale e futuri sviluppi
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (IT), giugno 2007 (cd-rom).

La misura della pressione sonora in aria nel campo delle frequenze udibili e quella degli ultrasuoni nei liquidi non raggiungono incertezze spinte come in altri campi, non sono per ora collegate a costanti fondamentali, ma hanno una notevole rilevanza per gli utenti finali, hanno cioè forti "triggers" nella società. Il riconoscimento di questa rilevanza è stata la creazione nel 1998 un Comitato Consultivo per l'Acustica gli Ultrasuoni e le Vibrazioni (CCAUV) nell'ambito del CIPM, il Comitato Internazionale dei Pesi e delle Misure, massimo livello degli organismi metrologici. Ma la metrologia nel campo degli ultrasuoni e del suono in aria si basa soprattutto sulla cooperazione tra gli Istituti metrologici, che costituiscono organizzazioni a livello europeo e di altre regioni del mondo, e gli organismi di normativa volontaria, soprattutto IEC. Vengono illustrati lo stato attuale e i lavori in corso nell'ambito della normativa e della riferibilità internazionale delle tarature, e le problematiche aperte, riassunte nelle roadmaps preparatorie per il prossimo programma di ricerca europeo.

S. Lago, A. Giuliano Albo, D. Madonna Ripa
Nuovo metodo per il calcolo delle proprietà termodinamiche dei fluidi a partire da misure di velocità del suono
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

Viene descritto un metodo innovativo per la determinazione di proprietà termodinamiche dei liquidi basato sulla combinazione fra misure acustiche sperimentali e tecniche di integrazione per serie. Infatti, mentre a pressione atmosferica la misura diretta di grandezze quali la densità o il calore specifico è relativamente semplice, risulta estremamente complessa in stati termodinamici ad elevata pressione, quindi si rende necessario sviluppare un metodo che permetta la determinazione a livello metrologico, delle grandezze termodinamiche di interesse valido per ampi intervalli in temperatura e pressione. Tale metodo si basa sulla risoluzione di equazioni ricorsive (REM, Recursive Equations Method), per la costruzione delle funzioni densità ρ(p,T) e calore specifico a pressione costante C_p(p,T), utilizzando i valori iniziali di densità ρ(p_o,T) e calore specifico cp(p_o,T) alla pressione di riferimento p₀, in funzione della temperatura. Come esempio delle ottime performance nel metodo di analisi implementato, vengono riportati i valori di densità e calore specifico calcolati utilizzando i risultati di velocità del suono ottenuti sperimentalmente in acetone puro. Tali risultati sono anche stati confrontati con i metodi di integrazione numerica più avanzati e con la previsione dell'equazione di stato dedicata di Lemmon e Span, J. Chem. Eng. Data 51:785 (2006).

D. Madonna Ripa, A. Troia, R. Spagnolo
Sonoluminescenza multibubble in solventi organici alogenati
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

Ultrasuoni ad alta potenza possono produrre cavitazione e luminescenza nei liquidi in cui si propagano. Viene presentato uno studio comparativo preliminare su dati spettroscopici relativi all'emissione luminosa di una serie di solventi organici alogenati con comportamento anomalo: nonostante infatti presentino (a temperatura ambiente) una notevole volatilità, l'intensità della luminescenza osservata è paragonabile a quella prodotta, per esempio, da olii siliconici più viscosi e meno volatili.

F. Pavese
Some considerations on replicated observations in metrology and testing, namely in comparisons
Atti del XXIV Congresso GMEE, pp. 21-22, Torino, settembre 2007.

Replication of measurements and the combination of observations are standard and essential practices in metrology. A metrological -or testing- process of evaluating the uncertainty of the measurement results consists, in each laboratory, of basically three steps, using different methods to fulfil distinct purposes: (a) When done on the same standard, to obtain the statistical features of the observations allowing to assess the repeatability of the value of the standard; (b) When done on the same standard, to obtain a measure of the effect on the total uncertainty of the variability of the influence parameters affecting the standard, including dependence on time, i.e. to assess the reproducibility of the value of the standard; (c) When done on several standards of the laboratory, to check if they have the same value or to establish the differences between their values, and to evaluate the associated uncertainty; i.e., to evaluate the accuracy of the values of the laboratory standards. This exercise can be called intra-laboratory comparison. When the exercise is performed for purpose (c) by comparing one (or more) standards provided by different laboratories, it is called inter-laboratory comparison. The paper is discussing the correspondence between the two types of classification of the uncertainty components. The paper is summarising first modelling intra-laboratory exercises on the same standard, also outlying the differences between the metrology and testing fields.

A. Pavoni Belli
Ripetibilità e riproducibilità delle misure in acustica edilizia
Atti del seminario "La progettazione edilizia e la tutela dall'inquinamento acustico", Politecnico di Torino, novembre 2007.

Le misure di acustica edilizia, e particolarmente quelle di potere fonoisolante e di isolamento dal rumore da calpestio, che costituiscono un ambito di notevole interesse con l'introduzione del D.P.C.M. relativo ai requisiti acustici passivi degli edifici, sono affette da una notevole serie di problematiche, relative sia alla metodologia di esecuzione che alla definizione dell'incertezza di misura dei risultati ottenuti. Le incertezze di misura nel campo dei rilievi di acustica edilizia e dei materiali vengono descritte nella norma EN-UNI 140/2-1994 (peraltro non aggiornata alle ultime versioni dell'intera serie 140), con particolare riguardo alle misure di laboratorio di isolamento aereo e calpestio, come dati di ripetibilità e riproducibilità; vengono anche forniti parametri di accettabilità per le misure in opera, essenzialmente in merito al potere fonoisolante. Nel caso della misura di potere fonoisolante, la questione più importante è, allo stato attuale, quella della riproducibilità, ossia la confrontabilità, con relativa incertezza, dei risultati di misure effettuate, secondo la procedura indicata dalla norma UNI EN ISO 140-3, su uno stesso campione in laboratori diversi. Anche nella misura dell'isolamento dal rumore di calpestio i problemi non mancano. Nel caso, ad esempio, di sottofondi per pavimenti la norma ISO prescrive l'installazione del campione di almeno 10 m2 sulla soletta della camera di prova e la successiva ricopertura mediante un massetto di calcestruzzo di 5 cm di spessore, che deve rispettare regole non benm definite. Nel caso delle misure in opera, a tutti i fattori già elencati per le misure di laboratorio, si aggiunge che le condizioni acustiche non sono sotto il controllo dell'operatore e nella maggior parte dei casi devono essere accettate così come sono. Nel presente lavoro verranno descritte le cause di incertezza più correnti, sia per le prove di laboratorio, sia per le misure in opera.

E. Rizzio, L. Bergamaschi, M. Gallorini
L'Analisi per Attivazione Neutronica come metodo primario nella determinazione di elementi in tracce in campioni biologici
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

Nell'ambito specifico della determinazione degli elementi in tracce in campioni ambientali-biologici i risultati ottenuti richiedono un rigoroso controllo di qualità al fine di garantire le corrette valutazioni clinico-tossicologiche. Ciò richiede una rigorosa applicazione dei criteri definiti dalla metrologia chimica. Nel presente lavoro, viene valutata la possibilità di utilizzare l'analisi per attivazione neutronica strumentale come metodo primario di analisi per la determinazione di elementi in tracce. Pertanto, ogni singola sorgente di incertezza presente nell'intera procedura analitica è stata identificata e misurata. A titolo di esempio, viene riportato lo studio svolto dall'Unità di Radiochimica e Spettroscopia dell'I.N.RI.M. per la partecipazione ai confronti di intercalibrazione nelle analisi di elementi in tracce in campioni biologici. Tale tipo di procedura viene comunemente utilizzata dai laboratori di metrologia in chimica dell'I.N.R.I.M. per la caratterizzazione e la certificazione di materiali di riferimento in collaborazione con il NIST (National Institute of Standard and Technology - USA), l' IRMM (Institute for Reference Materials and Measurements - EU) e l'IAEA (International Atomic Energy Agency - UN).

L. Rosso, V. Fernicola, P. Masut
Un sistema di riferimento per la temperatura superficiale: una collaborazione tra INRIM e industria
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

E' stato sviluppato un sistema di riferimento per la taratura dei sensori di temperatura superficiale per contatto dall'ambiente fino a 350 °C circa, capace di riprodurre il più fedelmente possibile le effettive condizioni di uso di tali sensori. In collaborazione con un laboratorio industriale, il sistema è stato impiegato per la caratterizzazione metrologica e per la taratura di sensori di tipo commerciale. Nel lavoro vengono descritte le caratteristiche metrologiche del sistema e il suo utilizzo per garantire la riferibilità delle misure.

L. Rosso, V. Fernicola
Termometria a fluorescenza per misure senza contatto della temperatura superficiale di beni culturali
Atti del 62º Congresso Associazione Termotecnica Italiana, Tomo I, pp. 228-232, Salerno (Italy), Settembre 2007.

Nel campo delle misure per la conservazione dei beni culturali sono spesso necessarie misure di temperatura della superficie dei manufatti. Per effettuare tali misure in genere vengono utilizzate tecniche basate sul contatto fisico tra la sonda e la superficie mentre, sarebbero da privilegiare metodologie senza contatto, a garanzia dell'integrità dei manufatti stessi. Il metodo che viene proposto consiste nella deposizione sulla superficie in esame di un sottile strato di fosfori termosensibili di cui se ne misura il tempo di vita di fluorescenza. Poiché si tratta di un metodo remoto, senza contatto, indipendente dalle proprietà ottiche della superficie in esame, è immediatamente applicabile alla misura della temperatura superficiale dei manufatti che devono essere costantemente tenuti sotto controllo. Inoltre, le dimensioni ridotte del sensore e di conseguenza la sua bassa capacità termica, fanno sì che tale approccio sia preferibile alle misurazioni per contatto che possono alterare la temperatura originaria del manufatto. Nel presente lavoro viene presentato il principio di misura della termometria a fluorescenza e i risultati relativi alla sua applicazione alla misura della temperatura superficiale di una lastra di vetro. Vengono infine confrontati i risultati ottenuti con quelli forniti da una sonda per contatto di tipo industriale.

A. Schiavi, F. Alasia, A. Pavoni Belli, V. Fornero, M. Bertinetti
Realizzazione di due apparati di misura per la determinazione della comprimibilità e dello scorrimento viscoso a compressione di materiali isolanti utilizzati nei pavimenti galleggianti
Atti del V Congresso Metrologia & Qualità, Torino, marzo 2007 (cd rom).

Il pavimento galleggiante si può considerare una della principali tecnologie per la difesa da rumori e vibrazioni che si propagano per via strutturale. Tuttavia alla luce di numerose prove sperimentali, è stato osservato che l'attitudine ad isolare la trasmissione di energia sonora per via solida può subire notevoli variazioni nel tempo dovute all'influenza del carico statico sul materiale resiliente. Per la caratterizzazione delle proprietà meccaniche del materiale resiliente e della relativa capacità di mantenere inalterato nel tempo le proprietà isolanti, è stato realizzato un apparato di misura primario per la determinazione della variazione dello spessore sotto carico, a norma UNI EN 12431 e un apparato di misura per la determinazione dello scorrimento viscoso a compressione a norma UNI EN 1606. Le normative citate si riferiscono a prove da effettuarsi su isolanti termici utilizzati in edilizia. Per quanto non espressamente relative all'ambito acustico, si è ritenuto valido utilizzare i test indicati in questi documenti normativi in quanto permettono di stabilire il comportamento meccanico a lungo termine dei materiali utilizzati comunque in pavimentazioni galleggianti.

A. Schiavi, F. Russo, A. Pavoni Belli, M. Corallo
La misura in laboratorio della riduzione di rumore di calpestio e cenni sulle metodologie di misura delle proprietà meccaniche dei materiali resilienti
Atti del seminario "Il controllo del rumore di calpestio: progettazione e verifica ai sensi del D.P.C.M. 5-12-97",INRIM, 27 marzo 2007, pp. 3-30, 133 pp., 2007.

La valutazione delle prestazioni acustiche di pavimenti galleggianti o pavimenti resilienti in laboratorio permette di stabilire, secondo criteri normalizzati, l'efficienza di isolamento effettiva del sistema analizzato indipendentemente dalle situazioni al contorno, come la tipologia dei giunti, i vincoli alle pareti laterali o le trasmissioni laterali (flanking transmissions). Questa valutazione risulta di particolare importanza in quanto fornisce il dato di attenuazione al rumore di calpestio DLw del singolo sistema (pavimento-solaio) analizzato, una sorta di "valore assoluto" dell'attenuazione. Il dato di attenuazione di calpestio, determinato a Norma UNI EN ISO 140-8 [1] in un laboratorio normalizzato, è a sua volta utilizzabile per la valutazione delle prestazioni in opera: in letteratura e, in particolare nella Norma UNI EN 12354-2 [2], sono indicati alcuni modelli di calcolo che permettono di stabilire l'attenuazione da rumore di calpestio in opera, a partire da accurati dati di laboratorio, in funzione delle varie tipologie strutturali al contorno. Le correzioni dipendono essenzialmente dal livello di velocità di vibrazioni delle partizioni verticali e coinvolge le trasmissioni laterali e le proprietà di isolamento medio delle vibrazioni dei giunti. I requisiti di un laboratorio normalizzato per la misura di attenuazione da rumore di calpestio sono pertanto particolarmente severi sia per ciò che concerne le dimensioni, sia per ciò che concerne la stessa struttura. Oltre alle metodologie classiche di laboratorio per la determinazione dell'isolamento acustico da rumori di calpestio esistono altre tecniche di misura che permettono la previsione delle prestazioni acustiche dei materiali resilienti, utilizzati nei pavimenti galleggianti, a partire dalla proprietà meccaniche dei materiali stessi. Queste tecniche alternative possono risultare particolarmente vantaggiose qualora sia necessario eseguire delle prove a carattere comparativo tra varie tipologie di materiali, sia per la brevità dei tempi di realizzazione, sia per l'affidabilità dei risultati. Inoltre permettono di ottenere una previsione qualitativa del comportamento acustico per differenti condizioni di posa in opera e non solo dunque nella condizione controllata di laboratorio. Le tecniche di misura alternative qui riportate riguardano esclusivamente i materiali elastici utilizzati nei pavimenti galleggianti. In questo contesto si riportano alcuni esempi di tecniche di misura per la caratterizzazione delle proprietà meccaniche dei materiali resilienti utilizzati come isolanti in particolare nei pavimenti galleggianti. Per la caratterizzazione dei materiali utilizzati nei pavimenti galleggianti le misure più significative sono la rigidità dinamica, la resistenza al flusso, la comprimibilità e/o lo scorrimento viscoso a compressione.

A. Schiavi
Tracce bibliografiche e documenti storici delle prime analisi scientifiche sperimentali sul rumore di calpestio
Atti del Seminario "Il controllo del rumore di calpestio: progettazione e verifica ai sensi del D.P.C.M. 5-12-97", pp. 115-133, 2007.

Questo articolo è una breve rassegna di alcuni documenti bibliografici del passato, raccolti presso la biblioteca dell'Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, riguardanti il problema del rumore di calpestio e delle relative metodologie di misura adottate. In particolare si è cercato di rintracciare le prime pubblicazioni che ponessero in evidenza l'esigenza della protezione dalla trasmissione di rumori per via solida, le metodologie di misura, le tecniche di isolamento e le tipologie di materiali utilizzati ossia i primi lavori sperimentali sull'argomento reperibili nella letteratura scientifica sia nazionale che internazionale. Certamente il lavoro presentato non vuole essere una raccolta completa ed esuriente, ma solo una panoramica sulle radici storiche di questa specifica tipologia di misurazione.

A. Schiavi, A. Troìa
Le proprietà viscoelastiche di materiali polimerici utilizzati in applicazioni acustiche
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

Questo articolo vuole essere una generale introduzione sulle proprietà viscoelastiche di materiali polimerici utilizzati come isolatori di vibrazioni in ambito acustico. L'intento degli autori è di portare all'attenzione il particolare comportamento, variabile nel tempo di queste tipologie di materiali, che può modificare le prestazioni acustiche previste attraverso le note procedure di misurazione delle proprietà meccaniche e di calcolo previsionale. L'impiego di materiali polimerici con proprietà viscoelastiche è largamente diffuso nell'ambito della protezione da trasmissioni di vibrazioni. Tali materiali sono utilizzati, ad esempio, come isolanti per desolidarizzare macchinari e sistemi vibranti, come sottofondi di pavimentazioni galleggianti nell'edilizia e come sottofondi smorzanti negli armamenti ferrotranviari, come guarnizioni in giunzioni di elementi composti e così via. Dalla caratterizzazione delle proprietà meccaniche di questi materiali è possibile individuare il comportamento acustico, in genere di isolamento o smorzamento delle vibrazioni. Tuttavia alcune procedure di misurazione e molti modelli di previsione del comportamento acustico si basano essenzialmente sulla determinazione proprietà elastiche "istantanee" dei materiali, considerando queste stesse proprietà come univoche per la caratterizzazione degli stessi. In prima approssimazione questo può essere vero e probabilmente non sempre si commettono errori significativi valutando le prestazioni istantanee dei materiali. Tuttavia alcuni materiali presentano comportamenti, dovuti a sollecitazioni meccaniche o termiche, che si modificano nel tempo, cosa che non dovrebbe accadere se i materiali presentassero proprietà elastiche ideali. I materiali che modificano il loro comportamento nel tempo, pur se sottoposti a cicli di misurazioni uguali, come cicli di strees-strain ad esempio, si definiscono materiali viscoelastici. La peculiarità dei materiali viscoelastici è di presentare difatti comportamenti "intermedi" tra i solidi elastici, nei quali, in accordo con la legge di Hooke, la pressione esercitata sul materiale (stress) è sempre direttamente proporzionale alla deformazione (strain) e i liquidi viscosi, in cui, in accordo con la legge di Newton, lo stress è direttamente proporzionale alla velocità di variazione della deformazione (strain rate); in condizioni di stress e strain finite, di variazioni di temperatura, di presenza di percentuali d'acqua o umidità, di sollecitazioni in particolari range di frequenza, il comportamento dei materiali viscoelastici può presentare deformazioni definite non-Hookeane o viscosità non-Newtoniane.In questo lavoro si intendono presentare, pur in linea estremamente generale, alcune proprietà chimico fisiche di una tipologia di polietilene espanso reticolato chimicamente e di una tipologia di poliestere espanso attraverso un'analisi delle interazioni fra le diverse catene polimeriche e il gas intrappolato nel materiale sotto forma di bolle, che sono all'origine delle principali peculiarità del comportamento viscoelastico di tali materiali.

A. Schiavi, A. Pavoni Belli, F. Russo, M. Corallo
Rigidità dinamica: indagine sperimentale sulla determinazione della frequenza di risonanza di un sistema massa-molla a forzante quasi - nulla
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

La Norma di riferimento relativa alla misura della rigidità dinamica di materiali resilienti utilizzati come sottofondi in pavimenti galleggianti (UNI EN 29052-1) contiene alcune carenze metodologiche, sulle quali, come riportato in precedenti lavori, sono state condotte ricerche e misure sperimentali. Un aspetto che richiede un particolare approfondimento riguarda l'andamento della frequenza di risonanza in funzione della forza di eccitazione, come già evidenziato da altri autori; in questo articolo sono riportati alcuni risultati sperimentali sull'andamento della frequenza di risonanza di un sistema massa-molla a valori di forza di eccitazione quasi-nulla, ossia per valori della forza inferiori a 10^-2 N. La Norma indica che la frequenza di risonanza del sistema massa-molla (piastra di carico - materiale resiliente) deve essere ricavata mediante un'estrapolazione ad una forza di ampiezza nulla e contemporaneamente impone un preciso range di valori di forza: è ovvio che per effettuare un'estrapolazione, deve esserci una serie di letture della frequenza di risonanza a differenti valori di forza, particolarmente fitti nella parte iniziale della scala delle forze. Per la valutazione sperimentale della dipendenza della frequenza di risonanza dalla forza di eccitazione, sono state condotte numerose misurazioni su tipologie di materiali resilienti utilizzati come sottofondi nei pavimenti galleggianti, come schiume poliuretaniche, cascami di stoffa, feltri sintetici, trucioli di gomma riciclata, con differenti caratteristiche di spessore, densità, modulo di elasticità, smorzamento e comprimibilità. I primi risultati sperimentali sembrano convergere in particolare sulla modalità della dipendenza della frequenza di risonanza dalla forza di eccitazione per tutti i materiali esaminati. Infatti, come è esposto nel presente lavoro, i valori della frequenza di risonanza presentano un andamento di tipo logaritmico al diminuire della forza di eccitazione. Questo andamento della frequenza di risonanza, verificato sperimentalmente, pone il problema metrologico sulla tipologia di regressione da imporre ai dati della misura, aspetto questo non esplicitato nel documento normativo.

P. Tarizzo, A. Schiavi, S. Geroso, M. Masoero, P. Oliaro, A. Pavoni Belli
Water-borne sound: Il problema della trasmissione per via solida di rumore generato da impianti idrico-sanitari
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

Il problema del rumore generato dagli impianti tecnologici è molto attuale, sostanzialmente perché la richiesta di vari tipi di comfort e di servizi negli edifici, sempre crescente nel tempo, ha ormai raggiunto un alto livello. Dal punto di vista acustico, le migliorate prestazioni degli elementi costruttivi (involucro edilizio, pavimenti flottanti) contribuiscono a porre in risalto il rumore impiantistico. Sotto questa luce, anche il rumore prodotto dagli impianti più essenziali e consolidati come quello idro-sanitario e di scarico, necessita di essere controllato. Nonostante la normativa riconosca da tempo il problema del rumore degli impianti negli edifici, il primo riferimento che stabilisce dei limiti è il D.P.C.M. 5/12/1997, ma questi non sono supportati da una campagna sperimentale di misure del rumore effettivamente emesso dai diversi tipi soluzioni impiantistiche, necessarie per un inquadramento sistematico del problema reale. A proposito di impianti idro-sanitari (water supply installations), la norma pr-EN 12354-5 riferisce che al momento non esiste un metodo standardizzato per descrivere la potenza sonora irradiata per via liquida e solida da questi impianti, come non esistono modelli di calcolo per prevedere le effettive forze in gioco. Questo lavoro si propone di caratterizzare la sorgente "impianto idro-sanitario", attraverso lo studio dei fenomeni fisici di generazione e propagazione delle vibrazioni e la valutazione sperimentale delle grandezze in gioco, utilizzando la strumentazione idraulica della camera di prova dell'INRIM di Torino, a norma UNI EN ISO 3822-1.

A. Troia, S. Di Carlo, A. Binello, G. Cravotto
Ultrasuoni e microonde nella bonifica ambientale
Atti del 34º Convegno Associazione Italiana di Acustica (AIA), Firenze (Italy), giugno 2007 (cd-rom).

La bonifica ambientale ha la necessità di sperimentare tecniche nuove e più efficienti per la degradazione di sostanze inquinanti in soluzione acquosa. In questo contesto gli ultrasuoni (US) e le microonde (MW), possono fornire un notevole contributo per promuovere la degradazione di POPs (Persistant Organic Pollutants), inerti o poco reattivi verso ossidazione e dealogenazione. Le tecniche da noi utilizzate si inseriscono in una serie di trattamenti ossidativi noti come AOPs (Advanced Oxidation Processes), che promuovono la formazione di radicali ossidrilici1, veri effettori della degradazione ossidativa. La reazione di Fenton (Fe(II)/H₂O₂ a pH acido) ne è l'esempio più classico. La strategia adottata in questo lavoro sfrutta l'azione sinergica di ossidanti tipo Fenton e attivanti fisici quali gli ultrasuoni ad elevata intensità 2 a 20 ed a 300 kHz. E' stato inoltre realizzato un prototipo di reattore a flusso nel quale si è potuto sfruttare anche l'effetto dell'irradiazione con le microonde.

Book Chapters

E. Rizzio, G. Giaveri, L. Bergamaschi, A. Profumo, G. Tartari, M. Gallorini
Elemental characterization of Himalayan airborn particulate matter collected at 5100 m a.s.l.
Developments in Earth Surface Processes, Vol. 10 "Mountain witnesses of global", Chapter 22, pp 171-183, 2007.

The elemental composition of the airborne particulate matter collected at CNR Ev-K2 -Laboratory-Observatory at 5100 m a.s.I. in the Himalaya-Khumbu Valley, Nepal, has been evaluated. Samples of total suspended particulate (TSP), as well as of the particle size fractions PM 10 and PM 2.5, were collected by pump aspiration onto filters and analyzed by INAA (Instrumental Neutron Activation Analysis) and GF-AAS (Graphite Furnace - Atomic Absorption Spectrometry) for the determination of 30 elements. Enrichment factors have been calculated as well, by the analysis of the local soils. Samplings were carried out in the pre-monsoon period of March-May 2002 and the post-monsoon period of October 2003 in order to observe seasonal variations of the amount and the composition of the air particulates.

Technical Reports and Reports for Research Contracts

E. Amico di Meane
Messa in funzione di un analizzatore di ossidi di azoto (NO_x) a chemiluminescenza
Rapporto Tecnico INRIM n. 45, gennaio 2007.

Un'importante classe di inquinanti gassosi è costituita dagli ossidi di azoto comunemente indicati come NO_x, termine che indica la somma del monossido di azoto (NO) e del biossido di azoto (NO₂). L'NO è prodotto nei processi di combustione ad alta temperatura assieme all' NO₂ il quale è un inquinante secondario derivando, per lo più, dall'ossidazione in atmosfera dell'NO. Poiché l'NO₂ svolge un ruolo fondamentale nella formazione dello smog fotochimico e si stima che gli NO_x contribuiscano per il 30% alla formazione delle piogge acide, misurare tali inquinanti in modo riferibile e accurato è di importanza cruciale. Per tale motivo presso l'INRIM si è intrapresa l'analisi di tali inquinanti in vista della preparazione per via gravimetrica di miscele gassose primarie, analogamente a quanto fatto per il biossido di carbonio. Allo scopo è stato quindi acquistato un analizzatore di ossidi di azoto a chemiluminescenza di cui nel presente documento viene descritta la messa in servizio e quanto osservato in seguito ai primi campionamenti effettuati.

A. Demichelis
Dimensionamento e progettazione di tre sistemi dinamici per la generazione di miscele di etilene in aria, in concentrazioni al livello dei ppb
Rapporto Tecnico INRIM n. 78, marzo 2007.

R. M. Gavioso, G. Benedetto, P. A. Giuliano Albo, A. Merlone, A. Balsamo, R. Spagnolo
Current Progress of an Experiment for the Determination of the Gas Constant at INRIM
Talks of the 221^st PTB Seminar "Workshop on Progress in Determining the Boltzmann Constant", held on 19^th October 2006 in Berlin, B. Fellmuth, J. Fischer (eds), NW-Verlag, PTB Th-3, Braunschweig, May 2007, ISSN 1614-9327, ISBN 978-3-86509, pp. 684-685.

L. Revel
A preliminary study about the stability of standards and the suitability of silko steel canisters for Non Methane HydroCarbons (NMHC) measurements with the Varian Gas Chromatograph CP-3800
INRIM Technical Report no. 47, March 2007.

The study consists of a first approach to the gas chromatographic measurement of Non Methane HydroCarbons Volatile Organic Compounds (VOCs). In a first study stability, precision and difference from certificate value are calculated for the data obtained by the analysis of four different standards in cylinders using two different calibration methods. The conclusion shows that the external calibration method, in which for each compound is calculated the response factor respect to the same compound contained in a known standard, shows a better concordance of results respect the internal calibration method, in which the unknown mole fraction is calculated using the proportionality of the peak area to the number of carbon atoms. In a second study is evaluated the stability of canister, containers filled with a standard mixture usually used for the audit. Comparing the data obtained from six canisters filled with the same VOCs mixture, it's evident that there isn't a general trend for canister stability and every time it's necessary do a stability study.

L. Revel
Valutazione dell'incertezza dell'analisi gascromatografica di Composti Organici Volatili (VOC) in traccia: studio di stabilità, ripetibilità, riproducibilità
Rapporto Tecnico INRIM n. 83, marzo 2007.

Lo studio consiste nella valutazione di stabilità, ripetibilità e riproducibilità media e totale delle misure effettuate su tre standard di Composti Organici Volatili (VOC) al fine di determinare se il metodo di analisi impostato al gascromatografo VARIAN CP-3800 per la determinazione dei 30 VOC indicati dalla Direttiva Europea 2002/03/EC come precursori dell'ozono è adatto a monitorare tutte le molecole di interesse o se per alcune di esse deve essere modificato. L'analisi dei dati ottenuti permette di affermare che il metodo di analisi: è adeguato alla separazione e all'identificazione di 15 composti; dovrà essere migliorato per l'identificazione e la separazione di 11 di questi VOC; 3 dei 30 VOC non sono stati monitorati e i relativi dati non sono stati trattati in questo studio, in base a questi risultati verranno variati i parametri impostati allo strumento. In conclusione, poiché al variare dei parametri di influenza della misura gascromatografica i parametri FR, stabilità, riproducibilità, ripetibilità cambiano sensibilmente per diverse classi di molecole, il metodo di analisi dei risultati individuato in questo studio risulta essere molto efficace visto che permette una valutazione concreta delle operazioni di ottimizzazione necessarie da impostare allo strumento.