Crystals for high energy x-ray optics and imaging and x-ray  and gamma ray detectors

Project leaders

Claudio Ferrari, Frantisek Dubecky

Agreement

REPUBBLICA SLOVACCA - SAS - Slovak Academy of Sciences

Call

CNR/SAV 2013-2015

Department

Advanced Manufacturing Systems

Thematic area

Engineering, ICT and technologies for energy and transportation

Status of the project

Extended

Report for renewal

joint-report2012final.pdf

Research proposal

Qualità ottica delle superfici in cristalli da usare per ingrandimento di immagini di raggi x o per la produzione di fasci di raggi x di dimensione micrometrica.
Nel progetto precedente “Cristalli per ottica a raggi x per diagnostica del plasma e per celle fotovoltaiche” sono stati realizzati monocromatori per raggi x basati su geometrie di diffrazione con angoli di incidenza o di diffrazione rispetto alle superficie vicini all’angolo critico per la riflessione totale, di circa 0.3° per il germanio e crsiatlli da usare come ingranditori o compressori di fasci poiani di raggi x con fattori di ingrandimento fino a 60 volte . In prossimità di questo intervallo angolare si possono ottenere:
-          La massima intensità  diffratta in quanto ll’effetto dell’indice di rifrazione aumenta l’intervallo angolare di diffrazione da pochi secondi a diverse centinaia di secondi
-          Il massimo effetto di ingrandimento o di riduzione della sezione del fascio diffratto, da usare per l’ingrandimento di immagini a raggi x.
Nelle condizioni di incidenza fino a pochi fazioni di grado (0.05°) la planarità delle superfici cristalline è un requisito fondamentale. Mentre la planarità di cristalli piani (wafers) è facilmente controllata fino a pochi nm anche con tecniche ottiche, la planarità ed i modi di ottenere superficie interne piane in cristalli scanalati non son0o mai stati studiati con dettaglio.
Nella presente linea di ricerca ci si propone di realizzare .
-          Studio delle tecnologie per la preparazione di superficie interne in cristalli scanalati per l’aumento della planarità con tolleranza fino a poche decine di nm.
-          Perfezionamento delle tecniche ottiche o basate sulla diffrazione x per la misura delle planarità della superficie
-          Realizzazione di Cristalli scanalati di germanio con fattori di compressione o di ingrandimento del fascio fino a 200 volte (angoli di incidenza fino a 0.05°)
Focalizzazione di fasci di raggi x e gamma ad alta energia per diagnostica medica
La focalizzazione dei raggi x con energie da 16 a 500 keV è un compito difficile a causa del bassissimo indice di rifrazione dei raggi x nella materia. Per basse energie dei raggi (

Research goals

Metodi per studiare la planarità di superfici cristalline in cristalli scanalati
Prototipi basati su assemblaggio di cristalli curvi per la focalizzazione di fasci di raggi x tra 15 e 500 keV
Rivelatori di raggi gamma a pixel a basso rumore basati su GaAs semiisolante e carburo di silicio (SiC)

Last update: 06/07/2025