A XFEL LA PIÙ VELOCE FOTOCAMERA PER RAGGI X: FILMERÀ LA MATERIA SU SCALA NANOMETRICA

30 Luglio 2019

DSSC 2019Si è appena conclusa con successo allo European XFEL di Amburgo la messa in opera della fotocamera per raggi X di bassa energia più veloce al mondo. Si tratta di un rivelatore di immagini per radiazione elettromagnetica nella banda X (chiamato DePFET Sensor with Signal Compression, DSSC) basato su sensori di silicio e costituito da 1024 x 1024 pixel esagonali per un’area attiva totale di 210 x 210 mm2. È un rivelatore unico nel suo genere e rappresenta il culmine di oltre un decennio di ricerca e sviluppo collaborativo internazionale di un gruppo di ricercatori associati alle Sezioni INFN di Milano e Pavia, in collaborazione con DESY, l’Università di Heidelberg e lo European XFEL, che coordina il consorzio internazionale DSSC. I due gruppi INFN di Milano e Pavia, appartenenti rispettivamente al Politecnico di Milano e all’Università di Bergamo, hanno coordinato il primo lo sviluppo dell’elettronica di lettura a basso rumore e la calibrazione del rivelatore DSSC , e il secondo i test di validazione dei singoli moduli di rivelazione.

Il rivelatore DSSC, progettato specificamente per i raggi X di bassa energia (da 0,5 a 6 keV), amplierà in modo significativo le capacità scientifiche della stazione di misura per “spettroscopia e scattering coerente” (SCS) di XFEL. In particolare, questo nuovo rivelatore permetterà lo studio ultraveloce di strutture elettroniche, di spin e atomiche sulla scala temporale di decine di femtosecondi. Alla fine di maggio sono stati condotti con successo i primi esperimenti scientifici con la stazione di misura SCS utilizzando per la prima volta il rivelatore DSSC. Durante questi esperimenti, impulsi di raggi X ultra-intensi e ultra-corti colpiscono il campione che si sta studiando. I raggi X vengono diffusi dagli atomi del campione producendo un’immagine caratteristica che viene registrata e memorizzata dal rivelatore DSSC, situato dietro il campione.

European XFEL è in grado di produrre pacchetti di impulsi che contengono fino a 2.700 impulsi di raggi X, lanciati in rapida successione con una differenza temporale tra due impulsi di soli 220 nanosecondi. A piena capacità, il rivelatore DSSC può acquisire immagini all’impressionante velocità di 4,5 milioni di immagini al secondo e può memorizzare 800 immagini da 1 megapixel. Queste peculiarità uniche rendono il DSSC il rivelatore di immagini di raggi X a bassa energia più veloce al mondo. Ed è già in fase di sviluppo una seconda fotocamera che consentirà una risoluzione energetica migliore e un intervallo dinamico ancora più elevato.

 

copyight foto: DESY/K. Hansen

 

 

Potrebbero interessarti anche

Laura Zani, ricercatrice INFN presso la Sezione di Roma Tre e vincitrice del Young Experimental Physicist Prize 2025

Il Young Experimental Physicist Prize 2025 alla ricercatrice INFN Laura Zani

Immagine: MEG II ©PSI

Alla ricerca di nuova fisica: MEG II aggiorna il suo record

L'apparato sperimentale PADME installato sulla linea di fascio BTF-1 ai Laboratori Nazionali Frascati dell'INFN

Nuovi risultati dell’esperimento Padme nella ricerca della particella X17

Corridoio caldo della sala macchine del centro di calcolo di INFN Torino.

Tecnologie di calcolo per Einstein Telescope: inaugurato a Torino il laboratorio CTLAB4ET

Foto di gruppo delle studentesse e degli studenti della scuola INSPYRE 2025

40 studenti e studentesse da 8 paesi del mondo ai laboratori di frascati per la scuola internazionale INSPYRE 

Immagine della Festa di Scienza e Filosofia di Foligno e Fabriano 2025

Intelligenza artificiale e sostenibilità: l’INFN alla Festa di Scienza e Filosofia di Foligno