Come funziona
FERMI è ospitato in un lungo tunnel, di oltre 300 metri, scavato a 5 metri di profondità nella roccia carsica. Funziona accelerando elettroni per mezzo di intensi campi elettromagnetici a una velocità prossima 
a quella della luce e facendoli poi passare attraverso una catena di dispositivi magnetici che li forzano a seguire un moto ondulatorio, in seguito al quale viene prodotta finalmente la luce. L’intensità di questa luce viene amplificata grazie a un delicato processo che ne modula le caratteristiche sino a renderla una sonda controllabile e di incomparabile precisione, con cui osservare le dinamiche dei materiali istante per istante.
Gli impulsi luminosi così ottenuti vengono inviati alle camere di misura dove sono indirizzati su un campione di cui si vogliano analizzare determinate caratteristiche. In questo modo è possibile rivelare la dinamica interna di materiali di ogni tipo su scala nanometrica.
Per immortalare il campione al momento opportuno ci si potrà avvalere di una tecnologia detta "pump and probe": un primo flash (pump) che illumina il campione fornisce l’energia necessaria per avviare una reazione ed è poi seguito da un secondo impulso (probe), che fotografa lo stato del processo in un preciso momento.
L’eccezionale densità fotonica diretta su un campione, permetterà anche di eccitare gli atomi di un materiale portandoli a regimi di pressione e temperatura altrimenti irrealizzabili. Si potranno così ricreare, per esempio, condizioni simili a quelle presenti nel nucleo dei pianeti, per fornire contributi sostanziali alle indagini sui materiali geologici e su quelli extra-terrestri.
Tutte queste possibilità saranno organizzate in tre distinte linee sperimentali, rispettivamente:
• DiProI sarà dedicata all’acquisizione di immagini bi e tridimensionali, soprattutto di campioni biologici e chimici;
• EIS prenderà in esame le dinamiche di trasformazione e perturbazione in sistemi liquidi e fluidi, vetri, polimeri e superfici in genere e in materiali portati a condizioni estreme di pressione e temperatura;
• LDM, infine, riguarderà l’analisi di materiali a bassa densità, come gas e radicali liberi.
