INFN-LNF Laboratori Nazionali di Frascati
La radiazione Terahertz (1 THz = 33 cm-1 = 4 meV = 300 μm = 48 K = 1 ps) rappresenta uno strumento scientifico e tecnologico all’avanguardia in diversi campi della fisica di interesse per l’INFN. Questi vanno dalle nuove tecniche di accelerazione di particelle (dall’accelerazione alla loro diagnostica), alla fisica medica, ai detector per la materia oscura, ad apparati opto-elettronici per la manipolazione delle proprietà della radiazione (fase, ampiezza, polarizzazione), ai materiali innovativi.
Il progetto TERA (Terahertz ERA) si basa sullo sviluppo di una sorgente di radiazione THz da laser con caratteristiche uniche (alta intensità, campo elettrico associato 10-50 MV/cm; breve durata 50 fs, alta rep-rate 1 KHz, polarizzazione modulabile, beam-shaping) e che è stata montata in un laboratorio dedicato presso il Dipartimento di Fisica della Sapienza.
Attorno a questa sorgente si svilupperanno diverse ricerche, in sinergia con le sezioni partecipanti (LNF, Torino, Napoli) e gli enti di ricerca (La Sapienza, CNR, IIT):
– tecniche di accelerazione
– detector
– materiali innovativi
– dispositivi per controllare le proprietà della radiazione THz.
I Laboratori Nazionali di Frascati partecipano al progetto con due attività:
- WP2: studio della dinamica del fascio di elettroni in strutture acceleranti THz per l’ottimizzazione di processi di accelerazione da single-stage a multistage linac; simulazioni Start-to-end per dimostrare l’accelerazione di fasci di elettroni di alta brillanza tali da pilotare un laser a elettroni liberi (FEL) (Resp. E. Chiadroni);
- WP3: sviluppo di detector a metamateriali superconduttivi, passivi e tunabili; caratterizzazione spettroscopica in intensità, polarizzazione e campo elettrico; sviluppo di detector a superconduttori; caratterizzazione spettroscopica in intensità, polarizzazione e campo elettrico (Resp. A Marcelli).