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ASCANIO: Rivelatore per raggi X ad elevata efficienza

alta efficienzaRaggi-XRivelatore per raggi xSilicon Drift Detectors

Introduzione

L’invenzione brevettata è una configurazione di rivelatore per la misura dei raggi X emessi da un campione irraggiato da una sorgente, il cui fascio di raggi X passa attraverso un foro posizionato nel rivelatore stesso, al fine di massimizzare la raccolta dei raggi X sul sensore.
A differenza delle soluzioni già note, la particolare disposizione delle unità sensibili permette una ottimale raccolta delle radiazioni emesse dal campione, sottendendo un angolo solido complessivamente maggiore e più uniforme.

Caratteristiche Tecniche

Una configurazione già nota di questo tipo di rivelatore, che è composto da più elementi sensibili, è basata sulla disposizione di tali elementi su un piano su cui è posizionato il foro attraverso il quale passa la radiazione X. Tuttavia, in tale configurazione, le unità sensibili più lontane dal foro raccolgono i raggi X sotto un angolo solido inferiore rispetto alle unità più vicine al foro. Nella configurazione proposta, invece, le unità sensibili sono disposte su una superficie curva, inclinate in maniera ottimale rispetto all’oggetto da cui raccogliere i raggi X e, quindi, ottengono un angolo solido complessivamente maggiore e più uniforme. Lo sviluppo del progetto è già iniziato da quasi due anni ed è ora in fase di TRL 4: in laboratorio è già stato realizzato il primo prototipo composto da un SDD quattro canali spesso 450 μm incollato su scheda elettronica dotata del circuito elettronico di lettura. Questo prototipo è stato caratterizzato mostrando prestazioni di risoluzione energetiche in linea con le aspettative: 129 eV con 2 μs di peaking time e 175 eV a 32 ns, dimostrando la capacità di preservare un’ottima risoluzione energetica ad alti conteggi.

Possibili Applicazioni

  • Sistemi di rivelazione di raggi X utilizzati per esperimenti di luce di sincrotrone;
  • Strumentazione analitica per applicazioni scientifiche ed industriali sulla misura dei raggi X (es. XRF – X-ray Fluorescence) facente uso di sorgenti convenzionali quali tubi a raggi X e fasci di elettroni (SEM – Scanning Electron Microscope).

Vantaggi

  • Inclinazione ottimale delle unità sensibili per una migliore raccolta dei raggi X;
  • Maggiore angolo solido sotteso;
  • Angolo solido più uniforme tra le unità;
  • Grande capacità di operare ad elevati tassi di conteggio;
  • Possibilità di ottimizzare l’efficienza complessiva del rivelatore e massimizzare il tasso di conteggio degli eventi.