CHNET_LNS (?) Una stazione di misura multi-tecnica per analisi combinate mediante fasci di protoni di bassa energia e fasci X di alta intensità.. Cognome.

Presentazione sul tema: "CHNET_LNS (?) Una stazione di misura multi-tecnica per analisi combinate mediante fasci di protoni di bassa energia e fasci X di alta intensità.. Cognome."— Transcript della presentazione:

1 CHNET_LNS (?) Una stazione di misura multi-tecnica per analisi combinate mediante fasci di protoni di bassa energia e fasci X di alta intensità.. Cognome e NomeQualifica% Romano Francesco PaoloRicercatore CNR80 Pappalardo LigheaRicercatore CNR100 Rizzo FrancescaProf. Associato30 Caliri ClaudiaPhD100 Hellen SantosPost-Doc100 Roberto CatalanoAssegnista Sezione50 Andrea OrlandoBorsista INAF50 FTE totali: 5,1

2 TECHNICHE PROPOSTE 1) Protoni esterni da 3.5 MeV con spot circa 2x2 cm2 su linea 80°; 2) Fasci X di alta intensità da tubo X da 3 kW (già operante alla line 20 °) 1.Full Field PIXE – bastata sulla tecnica sviluppata in GR V per i raggi X si pone come alternativa alla tradizionale scansione con micro-fasci di protoni (FF-PIXE) 2.Radiografia risolta in energia (ERXR) 3.Misure XRF in geometria radente (GIXRF).

3 Macro e micro FULL FIELD X-RAY Fluorescence

4 New Set-up with X-ray optics coupled to CCD Gain factor > 1000 FWHM 130 eV @ 5.9 keV Spatial resolution 5 um

5 Manganese black in Nasca pottery (5 th cent.)

6 Esperimento GIXRF e GIXANES ad ELETTRA Sviluppo di una nuova metodologia per lo studio della vernice nera Attica (determinazione dellla tecnologia di produzione e dellla provenienza IAEA end-station/ XRF beam-line

7 Vernice nera attica e siceliota su ceramica del Museo Paolo Orsi Frammenti di ceramica Attica e Siceliota in misura presso il Sincrotrone Elettra (Trieste)

8 XANES Results: Attic Black Gloss (BG) [*] Black Gloss

9 Trace Elements in black and red Attic Pottery The TRACE ELEMENT analysis gives useful information on the provenance of artifacts. Their content can be used to discriminate among different production workshops and to distinguish imported from locally manufactured pottery. Cr+Ni (Counts) Residual Trace Elements (Counts) Trace element analysis measured by a laboratory micro X-Ray Fluorescence Black Gloss Red Slip Residual Trace Elements: V, Cu, As, Ga, Zr, Y, Zn

10 Scanner XRF real-time che integra tecniche di imaging 2D e 3D Scansione 2D Travel range: 75 cm x 25 cm Scansione continua fino a 100 mm/sec. Esempio: scansione step 250 um in 10 ms 2600x 800 pixels (2.08 milioni di spettri acquisiti) in 2.1 h.

11 Paintings investigation @ Castello Ursino Jusepe de Ribera (Lo Spagnoletto) 1620 Antonello da Saliba 1497

12 Preliminary results on de Ribera: Fe + Ti map.

13 Example: questions of attributions Attributed to a follower of Caravaggio (private collection) The portrait imitate the masterpiece «I Musici», 1594-1595 Attributed to a follower of Caravaggio (private collection) Titanium presence indicates a modern manufacturing Ti map

14 SET-UP SPERIMENTALE @ Linea 80° LNS. Full Field PIXE: CCD + ottica speciale IFG Sample holder and manipulator Tubo X da 3 kW per: 1)ERXR (Energy Resolved X-ray Radiography) 2)GIXRF (Grazing Incidence X-ray Fluorescence): fascio prodotto con combinazione di ottiche e diaframmi al fine di produrre un line-beam (quasi) parallelo di 0.15 mm x 12 mm Fascio esterno protoni da 3.5 MeV (1.8 MV tensione) e spot 2x2 cm2 per Full Field PIXE Detection system: 1)ERXR: Rivelatore TIMEPIX co chip modificato su nostra richiesta per raggiungere soglia di 2.5 keV e migliorare risoluzione energetica. 2)GIXRF: Rivelatore SDD con modulo DSP in TLIST

15 Potentiality in multidisciplinary applications: biology and medical sciences

16 Potentiality in multidisciplinary applications: semiconductors and energy cells

17 Richieste per il 2015: 35-40 K€ TIMEPIX detector con chip modificato per la radiografia risolta in energia: no Al coating per abbassare soglia di rivelazione a 2.5 keV Spessore Si 100 um + cold finger riduzione rumore per migliorare risoluzione energetica Sample manipulator campione va movimentato in XY e ruotato per le misure di GIXRF Fotodiodo per X Centramento del fascio sulla superfice del campione ad angoli radenti DSP in TLIST Sistema di controllo basato su CPU realtime (cRIO National Instruments) Piano Finanziario