X-NEXT - X-ray scanner  
Sviluppo e caratterizzazione di array lineari di rivelatori per scanner a raggi X
Contratto di ricerca
  Progetto concluso [2017-2021]
Capo Progetto: Andrea Zappettini (andrea.zappettini@imem.cnr.it)

IMEM collabora con Xnext s.r.l. per lo studio e caratterizzazione di array lineari di rivelatori basati su CdTe/CdZnTe per scanner a raggi X. Tali dispositivi trovano applicazioni prevalentemente in ambito industriale (ispezione di prodotti alimentari e farmaceutici) e di sicurezza (scanner per bagagli).

xnext

Le attività di consulenza di IMEM concernono svariati aspetti di questa tecnologia.

  • Studio del materiale.
    La scelta del materiale ottimale da utilizzare per questa applicazione dipende da molteplici fattori. Tramite lo studio delle proprietà del materiale (per es. mobilità elettrica e tempo di vita dei portatori, concentrazione di difetti, andamento corrente/tensione, effetti di polarizzazione) è possibile individuare il candidato migliore.
  • Studio delle tecniche di realizzazione.
    IMEM è in grado di realizzare rivelatori(detector) partendo dal materiale grezzo e l’ottimizzazione di ogni passaggio del processo di fabbricazione ha ripercussione sulle prestazioni finali. Tali processi consistono nel taglio del cristallo, lucidatura delle superfici, deposizione dei contatti, disegno degli elettrodi con tecniche fotolitografiche e contattatura elettrica.
  • Progettazione e realizzazione di detector custom.
    IMEM si avvale di un tool di simulazioni home-made per riprodurre la funzione di risposta di rivelatori con geometria degli elettrodi personalizzata. In fase di prototipazione, tale processo permette di ottimizzare il pitch (distanza tra il centro di due pixel adiacenti), dimensioni e forma dei pixel in funzione delle performance finali  degli scanner. Dopo questa fase, avviene la realizzazione vera e propria.
  • Studio delle prestazioni in condizioni particolari.
    Gli scanner industriali operano in condizioni estreme in termini di flusso di radiazione incidente in quanto devono stare al passo con i ritmi di produzione industriale. Tuttavia, ciò comporta l’introduzione di distorsioni nel segnale misurato che impediscono una corretta analisi della misura. IMEM sta sviluppando algoritmi per correggere tali distorsioni. Un altro aspetto legato agli array lineari è la presenza di effetti di bordo che mascherano le informazioni spettrali nella regione a basse energie (5-20 keV). IMEM studia questi effetti avvalendosi sia di tool di simulazione che di misure sperimentali, anche appoggiandosi a grandi facilities internazionali come il sincrotrone Diamond Light Source (Didcot, UK).