La rivelazione di raggi X e è attualmente un argomento di grande interesse per la comunità scientica, in particolare nel campo dell'astrosica e della medicina nucleare. In entrambi i settori, però, la rivelazione di fotoni alle energie di interesse (centinaia di keV) risulta avere bassa efficienza e risoluzione, in quanto non si dispone di ottiche focalizzanti e i rivelatori sono esposti direttamente alla radiazione, mentre la ricostruzione dell'immagine è basata su collimatori e maschere codicate. Lo scopo principale di questo progetto è lo sviluppo di tecnologie abilitanti per la realizzazione di un elemento focalizzante per raggi X altamente performante e da utilizzare nell'ambito della realizzazione di una lente di Laue. La comunità scientica è alla ricerca di tecniche per la realizzazione di ottiche focalizzanti per raggi X duri e , energia da 100 a 1000 keV. Tali ottiche, dette lenti di Laue, consistono in una serie di cristalli disposti in anelli concentrici, in modo tale da poter dirangere quanta più radiazione possibile verso un punto comune, il fuoco della lente, in cui viene posizionato un rivelatore. La possibilità di realizzare una lente di Laue altamente eciente e risolvente è legata principalmente alla scelta degli elementi ottici attivi, ossia i cristalli dirangenti. In questi ultimi anni sono stati proposti diversi tipi di cristalli per la realizzazione di tale lente, ma nessuna di queste proposte ha consentito il raggiungimento degli obiettivi di risoluzione ed efficienza necessari ai ni applicativi. Il presente progetto si pregge di rispondere a questa necessità della comunità scientica attraverso la realizzazione di cristalli di silicio e di germanio intrinsecamenti curvi sfruttando l'eetto di quasi-mosaicità di questi materiali. Solo grazie alle proprietà di anisotropia meccanica di questi monocristalli, scegliendo opportune orientazioni cristallograche e sagomature, a seguito di una piegatura meccanica si ottiene anche una curvatura dei piani cristallini posti lungo lo spessore. Cristalli così ottenuti possono essere usati per dirangere radiazione elettromagnetica di elevata energia con elevata efficienza. Tramite un opportuno assemblaggio di cristalli è prevista la possibilità di realizzare una lente di Laue atta a focalizzare radiazione elettromagnetica avente energia dell'ordine delle centinaia di keV con elevata efficienza e potere risolvente.
LOGOS-INFN
BELLUCCI, Valerio;GUIDI, Vincenzo;PATERNO', Gianfranco;VIRGILLI, Enrico;CAMATTARI, Riccardo
2014
Abstract
La rivelazione di raggi X e è attualmente un argomento di grande interesse per la comunità scientica, in particolare nel campo dell'astrosica e della medicina nucleare. In entrambi i settori, però, la rivelazione di fotoni alle energie di interesse (centinaia di keV) risulta avere bassa efficienza e risoluzione, in quanto non si dispone di ottiche focalizzanti e i rivelatori sono esposti direttamente alla radiazione, mentre la ricostruzione dell'immagine è basata su collimatori e maschere codicate. Lo scopo principale di questo progetto è lo sviluppo di tecnologie abilitanti per la realizzazione di un elemento focalizzante per raggi X altamente performante e da utilizzare nell'ambito della realizzazione di una lente di Laue. La comunità scientica è alla ricerca di tecniche per la realizzazione di ottiche focalizzanti per raggi X duri e , energia da 100 a 1000 keV. Tali ottiche, dette lenti di Laue, consistono in una serie di cristalli disposti in anelli concentrici, in modo tale da poter dirangere quanta più radiazione possibile verso un punto comune, il fuoco della lente, in cui viene posizionato un rivelatore. La possibilità di realizzare una lente di Laue altamente eciente e risolvente è legata principalmente alla scelta degli elementi ottici attivi, ossia i cristalli dirangenti. In questi ultimi anni sono stati proposti diversi tipi di cristalli per la realizzazione di tale lente, ma nessuna di queste proposte ha consentito il raggiungimento degli obiettivi di risoluzione ed efficienza necessari ai ni applicativi. Il presente progetto si pregge di rispondere a questa necessità della comunità scientica attraverso la realizzazione di cristalli di silicio e di germanio intrinsecamenti curvi sfruttando l'eetto di quasi-mosaicità di questi materiali. Solo grazie alle proprietà di anisotropia meccanica di questi monocristalli, scegliendo opportune orientazioni cristallograche e sagomature, a seguito di una piegatura meccanica si ottiene anche una curvatura dei piani cristallini posti lungo lo spessore. Cristalli così ottenuti possono essere usati per dirangere radiazione elettromagnetica di elevata energia con elevata efficienza. Tramite un opportuno assemblaggio di cristalli è prevista la possibilità di realizzare una lente di Laue atta a focalizzare radiazione elettromagnetica avente energia dell'ordine delle centinaia di keV con elevata efficienza e potere risolvente.I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
