INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
Dalla fine degli anni ’90 il Laboratorio XLab di Frascati (XlabF), grazie a nuove attività legate all’utilizzo di elementi ottici policapillari, è stato intensamente coinvolto in progetti di ricerca all’interno del CSN5 INFN dedicati alla progettazione e caratterizzazione di layout personalizzati per applicazioni avanzate in i campi della spettroscopia e microscopia per raggi X (in particolare, i progetti POLYX, MICROX, NANOX, iFCX, RESOLVE, ecc.). Le attività di questi progetti e le collaborazioni esterne con numerose Istituzioni italiane, europee e di altri paesi del mondo hanno portato alla realizzazione di nuove stazioni sperimentali quali RXR, XENA, SoX.
XlabF presenta l’ultima unità sperimentale progettata – la Stazione di Tomografia Computerizzata (CTS), sviluppata, nell’ambito del Progetto Premiale “Fotografia del Volume” (progetto INRiM – FOE 2015), per studi avanzati di micro-Tomografia a raggi X in collaborazione con il Servizio Elettronico dei LNF (G. Papalino).
La tomografia computerizzata a raggi X è una delle tecniche più avanzate nel campo dei test valutativi non distruttivi. Con questa tecnica è possibile ottenere l’imaging della microstruttura interna di diversi oggetti e materiali, per mezzo della rivelazione e analisi della mappa tridimensionale (3D) del coefficiente di attenuazione dei raggi X all’interno del campione in esame: questo può essere ottenuto mediante “virtual slicing” oppure utilizzando procedure di “volume rendering 3D”, in modo da ottenere la distribuzione e visualizzazione delle regioni con diversa densità e/o composizione chimica all’interno del campione. Come diretta conseguenza di ciò, la tomografia computerizzata costituisce un potente strumento di indagine in molte applicazioni, e in particolare nell’area della scienza dei materiali, della geologia, dei biomateriali o dei beni culturali.
In particolare, la nostra facilty CTS è dotata di una sorgente di raggi X micro-focus che consente di ottenere una risoluzione spaziale prossima alla dimensione del punto focale grazie alla geometria cone-beam. Inoltre, la sorgente micrometrica consente di eseguire misurazioni microCT mediante tecnica di contrasto di fase. Infine, in caso di esperimenti eseguiti in condizioni particolari (ad es. processi veloci e campioni a basso contrasto), CTS può essere equipaggiato con ottica policapillare (sviluppate da XlabF all’interno di INFN), trasformandola nella prima stazione µCT dotata di sorgenti convenzionali in grado di lavorare in condizioni sperimentali critiche.
CTS è attualmente pronta all’uso e sarà presto disponibile per studi scientifici condotti da utenti interni all’INFN e per utenti esterni interessati ad utilizzarla.
Team XlabF: S. Dabagov (Resp.), D. Hampai, V. Guglielmotti ed E. Capitolo
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