Capacità ingegneristiche e resistenza

Un progetto complesso come l'aggiornamento di una struttura di ricerca su larga scala è il risultato di un lavoro di squadra. Allo stesso tempo, le parti speciali richiedono anche l'impegno dei singoli. Il fatto che la sorgente di luce svizzera SLS sia stata riaperta puntualmente nell'agosto 2025 dopo l'ampio progetto di aggiornamento SLS 2.0 è dovuto in parte al team guidato da Thomas Schilcher, che dirige il dipartimento di elettronica e sistemi di controllo presso il Centro per la scienza e la tecnologia degli acceleratori del PSI. E a Lorenz Moser, l'ingegnere elettrico che ha reso idoneo l'hardware e il software di un componente speciale: il Beam Position Monitor, in breve BPM.

"Lorenz Moser è stato indispensabile per la catena del pre-acceleratore", afferma Thomas Schilcher. Questa parte dell'SLS accelera gli elettroni quasi alla velocità della luce. I fasci di elettroni devono rimanere esattamente in posizione nel tubo a vuoto, nel quale sfrecciano in cerchio. Una volta raggiunta la velocità desiderata, vengono trasferiti nell'anello di stoccaggio degli elettroni, leggermente più grande, dove generano la radiazione di sincrotrone che dà il nome all'SLS. Questa parte della struttura è stata completamente ammodernata nell'ambito dell'aggiornamento. L'SLS fornisce ora una luce di sincrotrone ancora migliore per numerosi progetti di ricerca in settori quali la sanità, la scienza del clima, la ricerca energetica e le tecnologie del futuro.

Tuttavia, inizialmente era stato mantenuto il pre-acceleratore, che quindi necessitava di un lifting. Ad esempio, il BPM originale risale alla fine degli anni Novanta. Quando è stato progettato, Lorenz Moser aveva appena iniziato la scuola elementare.

Una passione per l'elettronica

Lo svizzero di origini olandesi si appassionò all'elettronica fin da giovanissimo. Da un lato c'era il padre, pilota e appassionato costruttore di modellini: "Modellini di barche, auto da corsa, aerei: mettevamo insieme un sacco di cose e le facevamo funzionare", ricorda l'ormai 35enne. Anche l'altra grande passione di Moser ha influenzato la sua carriera: la musica, o più precisamente la chitarra. Prima classica, poi elettrica. "Poi è arrivata automaticamente l'elettronica, con la distorsione, gli amplificatori e tutto ciò che ne consegue". Moser suona ancora oggi in gruppi; per dieci anni con i "Rude Tins" di Brugg. Stile: ska-punk con una sezione di ottoni.

Quindi una cosa era chiara: "Qualcosa con l'elettronica" avrebbe dovuto determinare il suo percorso professionale. La sua scelta è caduta su un apprendistato come tecnico elettronico. Un percorso che può consigliare solo a posteriori: "Si impara il mestiere; si possono sempre accumulare le conoscenze teoriche più profonde in aggiunta o in un secondo momento. Per me ne è valsa sicuramente la pena". In seguito ha studiato elettrotecnica e informatica presso l'Università di Scienze Applicate e Arti della Svizzera Nord-occidentale FHNW.

Dopo aver conseguito la laurea triennale, Moser ha fatto domanda al PSI, inizialmente per una posizione temporanea come assistente tecnico. Sembrava interessante, con lo sviluppo di hardware e il lavoro su sistemi complessi. "Quando avevo dieci anni, si stava costruendo l'SLS e da adolescente sono stato qui alcune volte. Era semplicemente impressionante!". E in effetti il lavoro ha funzionato: "Mi volevano! È lì che ho iniziato - e poi sono passato da un progetto all'altro". Era il 2016 e ora è un dipendente fisso.

Analisi dei circuiti stampati

Poi, nel 2020, iniziarono i lavori per l'aggiornamento di SLS 2.0: Nel 2023, Lorenz Moser e il suo collega Werner Sturzenegger hanno iniziato a mettere alla prova ogni singolo circuito del vecchio Beam Position Monitor. "In pratica, abbiamo effettuato una ricerca elettrica forense", dice Sturzenegger. E Moser aggiunge: "Non si può mai sperare che ciò che ha funzionato perfettamente per anni funzioni di nuovo allo stesso modo dopo la rimozione e la reinstallazione".

Ciò significava controllare tutti gli spinotti, ripetere le calibrazioni e riscrivere gli script di test. Perché anche questi si basavano su versioni di software che avevano ormai superato gli anni. "Può succedere che un programma non funzioni più con l'ultima versione", dice Moser. Scoprire cosa scatena un determinato errore non specifico può essere estremamente difficile e richiede molto tempo: Si tratta di un cavo difettoso, di un giunto di saldatura fragile, di un condensatore difettoso - e questo circuito stampato può essere rimesso a nuovo? Oppure è il software?

Finalmente è arrivato il momento di riassemblarlo. Lorenz Moser e Thomas Schilcher hanno condiviso il lavoro qui. Hardware, software, controllo, rete, sistema operativo: anche in questo caso si trattava di trovare e correggere i difetti sovrapposti. Moser e i suoi colleghi non hanno mai avuto vita facile. Per gestire una struttura di ricerca su larga scala, è necessario che i sistemi funzionino in modo affidabile, ma è anche necessario comprendere ogni singolo processo nel dettaglio per sapere perché funziona.

I suoi colleghi concordano sul fatto che il successo dell'integrazione è dovuto in gran parte alla tenacia e alla perseveranza di Lorenz Moser. "Non mi fiderei di un ingegnere qualsiasi", dice Sturzenegger. Lo stesso Moser ha una visione più pragmatica. "Se ci sono cose da fare, allora non sono male per nessun compito. Allora lo farò".

Un nuovo inizio

Mentre l'SLS fornisce ora una luce di sincrotrone brillante come mai prima d'ora e consente una ricerca all'avanguardia, l'antico BPM si trova ora in una fase intermedia stabile: tra pochi anni sarà completamente sostituito da un sistema successivo.

Lorenz Moser si sente rassicurato dal fatto che il suo lavoro meticoloso non ha creato nulla di duraturo? Si tira indietro: "Era importante che il sistema fosse operativo entro la fine del 2024". Ciò significa che nel gennaio 2025 - perfettamente in linea con i tempi previsti - gli elettroni hanno potuto essere convogliati nel nuovo anello di stoccaggio ed è iniziata l'importante fase di rimessa in servizio dell'SLS.

Anche il lavoro di Lorenz Moser al PSI continua. Essendo un giovane padre, tuttavia, ridurrà in qualche modo il suo carico di lavoro: "Un giorno alla settimana sarò a casa con i miei due figli". Sa cosa significa: "Anche se non sarà sempre rilassante, è bello per i bambini e per me".

E gli altri quattro giorni? "Spero di poter implementare anche qualche nuovo sviluppo al PSI in futuro. Ma sono qui e pronto per quello che verrà!".