Applicazioni delle radiazioni
L’ENEA svolge attività di ricerca, innovazione e trasferimento tecnologico, attraverso l'implementazione di tecnologie per l'applicazione delle radiazioni ionizzanti e non, lo sviluppo di acceleratori di particelle e di sistemi, microcomponenti e nanostrutture per optoelettronica e fotonica, curando anche la modellistica matematica dei fenomeni fisici alla base dello sviluppo tecnologico perseguito.
Le attività di ricerca e sviluppo riguardano principalmente:
- Sistemi per generazione di radiazione elettromagnetica ionizzante e non, fra cui le sorgenti laser accordabili, i laser ad elettroni liberi (FEL) a frequenze del Terahertz, le sorgenti di raggi X molli da FEL e da plasma e le relative applicazioni nel campo dell’imaging, dell’anticontraffazione, della diagnostica ambientale e dei Beni Culturali, nonché nel campo della Sicurezza.
- Acceleratori di particelle (protoni, elettroni) per applicazioni industriali e medicali, acceleratori per laser ad elettroni liberi (Figura 1).
- Metodi matematici avanzati per lo studio di problematiche concernenti l’ottica classica e quantistica, per la modellistica e il trasporto di fasci di particelle cariche, per lo studio e la modellazione di sistemi complessi, inclusi i sistemi biologici.
- Sistemi spettroscopici ed ottici per applicazioni diagnostiche e metrologiche (sistemi lidar) finalizzate alla caratterizzazione in situ e remota dell'ambiente e di Beni Culturali, per la Sicurezza e la salute; sistemi miniaturizzati per applicazioni sul territorio, anche in ambienti ostili e per l'esplorazione planetaria; sistemi di imaging per applicazioni in situ nei settori applicativi di interesse, curando l'elaborazione, l'analisi e l’integrazione dei dati raccolti con sistemi multisensoriali (Figura 2).
- Micro-componenti (rivelatori innovativi di radiazioni ionizzanti basati su film dielettrici, emettitori di luce a larga banda, reticoli periodici in fibra ottica) e nano-strutture (nanofili, nanopolveri, nanotubi, film ultra-sottili) per optoelettronica e nano-bio-fotonica con applicazioni scientifiche (fisica delle alte energie, aereospazio, diagnostica bio-medica di immagine) ed industriali (trasporti, infrastrutture e prevenzione sismica) utilizzabili anche in sistemi di produzione dell’energia, inclusi quelli nucleari.
L’ENEA offre in questo settore anche servizi tecnologici qualificati, con campagne sul territorio commissionate da utenti esterni nazionali ed internazionali.
Per approfondimenti, si vedano gli Activity Report dell’Unità Tecnica Sviluppo di Applicazioni delle Radiazioni:
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Fel Cats
Figura 1 - Sorgente compatta laser ad elettrone libero (FEL-CATS) operante nella regione del lontano infrarosso tra 0.4 e 0.7 THz, con applicazioni importanti nelle diagnostiche biomedicali, di beni culturali e per la Security
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Radar topologico tricromatico
Figura 2 - Radar topologico tricromatico (operante su tre lunghezze d’onda del visibile) per la raccolta contemporanea di immagini a colori ad alta risoluzione (150 micron) ed accurata metrologia per ricostruzione di modelli, operante in un range fino a 150 m, con applicazioni prevalenti nel settore dei beni culturali
