SVILUPPO DI UNA CAMERA A MASCHERE CODIFICATE PER

SVILUPPO DI UNA CAMERA A MASCHERE CODIFICATE PER IMAGING GAMMA PER MONITORAGGIO AMBIENTALE DOTTORANDO ALTOMARE Corrado TUTOR Prof. GIORDANO Francesco Azienda Ospitante CAEN Sy. S s. r. l. Tutor aziendale Dott. MORICHI Massimo Dott. FANCHINI Erica

Tecnica delle maschere codificate Medianta l’utilizzo di una maschera MURA , Modified Uniform Redundant Array, è possibile fare imaging di una sorgente gamma Poniamo la maschera a una certa distanza dai rivelatori. Essa sarà composta da un pattern ben definito di caselle oscurate e trasparenti in una griglia n X n Se varia la posizione della sorgente varia il pattern dell’ombra proiettata sui rivelatori.

Stato dell’Arte γ γ Prototipo realizzato nell’ambito del PON Apulia Space. Dimostra la fattibilità dell’imaging gamma a maschere codificate. Prototipo compatto che si renderà anche trasportabile. Potenzialmente in grado di fare analisi spettroscopica e di intensità di radionuclidi. R. Santoruvo, F. Giordano, F. Loparco, "Sviluppo di rivelatori per imaging γ", Tesi di Laure Magistrale in Fisica, A. A. 2015/2016, Università degli studi di Bari.

Sistema di acquisizione dati Lo strumento è composto da un array di 4 X 4 rivelatori da 3 X 3 cm 2 Una catena elettronica fornisce il trigger di acquisizione e una pausa tra misure. Il segnale di tali rivelatori viene acquisito ed elaborato per produrre degli spettri della sorgente Un sistema Charge to Digital Converter QDC integra il segnale analogico e lo converte in un segnale digitale che invia al software Il segnale integrato avrà le dimensioni di una Carica e risulterà proporzionale all’energia assorbita dallo scintillatore

γ γ Toy Monte Carlo Verrà sviluppata una simulazione Toy Monte Carlo per ottimizzare le prestazioni del prototipo e i dati ottenuti verranno confrontati con le misurazioni finali. Tale simulazione terrà conto: Ø Ø Ø γ Posizione della sorgente Geometria del sistema Energia dei fotoni γ Assorbimento in mezzi materiali (maschera) Yield nei mezzi scintillanti – Accopiamento con fotorivelatore Ottimizzazioni delle risoluzioni angolari ed energetiche.

Obiettivi di Lavoro Primo Anno, Simulazione toy Monte Carlo Ø Test laboratoriali per la scelta di scintillatore (Na. I, Cs. I, LYSO), accoppiamento, fotorivelatore (PMT o Si. PM), sistemi di acquisizione dati. Ø Studi dulle maschere da utilizzare per ottimizzazione di risoluzione e rapporto Segnale/Rumore mediante la scelta del miglior pattern: URA (Uniform Redundant Array), MURA (Modified Uniform Redundant Array), . . .

Obiettivi di Lavoro Anni successivi, Periodi aziendali Ø Periodo presso il Narodowe Centrum Badan Jadrowych (NCBJ) – National Centre for Nuclear Research Ø Analisi e ottimizzazione delle fasi realizzative dei rivelatori. Ø Studio delle prestazioni degli scintillatori in termini di ottimizzazione di rumore intrinseco e resa luminosa. Ø Controllo Qualità delle fasi di assemblaggio Ø Campagne di presa dati sul campo

Obiettivi di Lavoro Anni successivi, Periodi aziendali Ø Periodo di presso CAEN Sy. S in Italia Ø Realizzazione hardware di un front-end intelligente e di un firmware da caricare su una FPGA (Field Programmable Gate Array) on board per l’identificazione mediante algoritmi di radionuclidi Ø Il prototipo verrà reso così portatile e potrà lavorare in-situ

GRAZIE PER L’ATTENZIONE