Introduzione

Gli scintillatori plastici sono rivelatori di radiazioni ionizzanti utilizzati in vari campi di applicazione come il monitoraggio ambientale, la diagnostica per immagini, per la rilevazione di particelle e fotoni e altri ancora. Essi sono costituiti principalmente da un fluoroforo, responsabile dell’assorbimento e conversione dell’energia cinetica delle particelle in una radiazione luminosa a più bassa energia e talvolta da un dopante secondario disciolti in una matrice polimerica plastica. L’ottenimento di oggetti plastici omogenei, leggeri, lavorabili a macchina, trasparenti, e ad alte prestazioni di rilevazione è una delle principali sfide di questa linea di ricerca.

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione riguarda la sintesi di una nuova serie di molecole organiche che possono essere utilizzate come fluorofori negli scintillatori plastici. Per il tipo di architettura molecolare adottata, le molecole hanno mostrato elevata solubilità in solventi organici precursori delle materie plastiche, come ad esempio il vinil toluene, anche ad alti valori di concentrazione. Questo aspetto ha permesso di ottenere, dopo processo di polimerizzazione, degli oggetti plastici finali altamente omogenei e trasparenti con un elevato grado di durezza e lavorabilità a macchina. Tali molecole hanno mostrato delle ottime proprietà ottiche riguardo la quantità di luce prodotta e la velocità di risposta luminosa. Dal punto di vista temporale queste caratteristiche sono ottimali per la realizzazione di rivelatori veloci e leggeri. L’invenzione ha caratteristiche più vantaggiose rispetto agli scintillatori organici attualmente presenti sul mercato sia per quanto riguarda le caratteristiche temporali che di produzione luminosa. Grandi quantità di fluoroforo organico possono essere sintetizzate con costi di produzione bassi e in tempi di reazione accettabili. TRL compreso tra 4 (Tecnologia convalidata in laboratorio) e 5 (Tecnologia convalidata in ambiente rilevante).

Possibili Applicazioni

• Rivelatori di tempo veloci per la fisica delle particelle elementari;
• Rivelatori per l’identificazione delle particelle attraverso metodo di dE/dx;
• Dosimetri per terapia Flash;
• Dosimetri personali.

Vantaggi

• Elevato grado di purezza mediante tecniche di purificazione semplici come la cristallizzazione oppure l’estrazione, evitando quindi l’uso della cromatografia su colonna;
• Elevato grado di durezza e lavorabilità a macchina;
• Migliori caratteristiche temporali;
• Migliore produzione luminosa.