Focus
Il gruppo svolge l'attività di ricerca nello sviluppo e nell'applicazione di rivelatori a semiconduttori per radiazioni ionizzanti e particelle cariche, insieme con la loro elettronica dedicata. I rilevatori di drift a semiconduttore (SDDs) sono stati inventati nel 1983 da E. Gatti (professore emerito del nostro dipartimento) e da P. Rehak del Brookhaven National Laboratory (BNL, Utpon, USA). In collaborazione con INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), Max Planck Institute Halbleiterlabor a Monaco di Baviera (Germania) e BNL nel 1998 abbiamo inventato e brevettato un nuovo SDD per imaging spettroscopico a raggi X che unisce la risoluzione di posizione e energia con una lettura ultraveloce. Negli ultimi anni, rilevatori completamente funzionanti sono stati progettati e applicati in esperimenti al sincrotrone per l’analisi dei materiali e l'imaging biomedico e come rilevatore di dispersione in telescopi Compton per l'imaging di raggi gamma.
Abbiamo sviluppato uno spettrometro ad alta risoluzione basato su una matrice monolitica a forma di anello di SDDs, progettato per il mapping di elementi con fluorescenza a raggi X, caratterizzato da un tasso di rilevamento eccezionale di 106 cps. Nel campo della spettroscopia e dell’imaging a raggi gamma, grazie all'accoppiamento di scintillatori con SDDs, abbiamo raggiunto una migliore efficienza quantica, eccellente rumore elettronico e immunità intrinseca ai campi magnetici rispetto alla lettura da tubi fotomoltiplicatori. La risoluzione posizionale ottenuta di poche centinaia di micron nella configurazione di camere Anger apre la strada a applicazioni in astrofisica e imaging medicale.
L'attività di ricerca ha riguardato anche lo sviluppo di rivelatori innovativi basati su semiconduttori compositi, come rilevatori GaAs di raggi X e gamma con la massima risoluzione di energia rilevata sinora (in collaborazione con l'ESA) e rivelatori SiC in grado di eseguire la spettroscopia raggi X nella più ampia gamma di temperature mai provata (20 ° C a 100 ° C).
Progettiamo inoltre circuiti a segnale misto per l’elaborazione di segnali con rivelatori multi-canale. Le applicazioni più rilevanti si trovano nel campo della fisica ad alta energia, nella spettroscopia a raggi X, nell’imaging medicale (in collaborazione con Siemens Medical), in astrofisica (in collaborazione con l'ESA) e nel campo industriale in collaborazione con aziende internazionali. Sono anche stati realizzati processori di segnale digitale per l'analisi di impulsi casuali con un throughput attorno ai 100.000 eventi al secondo, con prestazioni confrontabili o superiori ai modelli commerciali stato dell’arte.
