Rilevatore a scintillazione in assenza di elementi di riflessione

Nel contesto della rivelazione di particelle ionizzanti e della ricostruzione bidimensionale delle loro caratteristiche spaziali, le tecnologie tradizionali presentano limitazioni in termini di ingombro, riflessioni spurie e sensibilità alla luce ambientale. La presente invenzione si inserisce in questo scenario proponendo un sistema compatto, privo di specchi, capace di migliorare la qualità dell’acquisizione riducendo il rumore di fondo e semplificando l’architettura del rilevatore.

Come funziona?

La presente tecnologia si propone di risolvere il problema tecnico di fornire un sistema di ricostruzione bidimensionale delle caratteristiche rilevabili su un piano trasversale alla direzione di propagazione di un fascio di particelle ionizzanti, superando gli inconvenienti associati alla tecnica nota.

Tale problema viene risolto mediante un innovativo sistema di rivelazione a scintillazione privo di specchio, caratterizzato da una serie di accorgimenti costruttivi e funzionali. Il sistema comprende: (i) un involucro internamente rivestito di colore nero opaco, che impedisce la riflessione della luce interna; e (ii) un’apertura sull’involucro in corrispondenza della quale è collocata una pellicola polimerica trasparente al fascio di particelle incidenti. Questa pellicola presenta almeno una superficie di colore nero opaco, rivolta verso lo scintillatore, e ha la funzione di schermare l’interno dell’involucro dalla radiazione luminosa ambientale. Il sistema comprende anche un’unità di acquisizione, costituita da: (i) un sistema ottico di focalizzazione; (ii) un sensore ottico; e (iii) uno scintillatore, la cui prima faccia è inclinata in modo da essere parzialmente rivolta sia verso la radiazione incidente sia verso la matrice di sensori ottici. Inoltre, la seconda faccia dello scintillatore, così come i bordi laterali, sono trattati superficialmente con un rivestimento nero opaco, con il duplice scopo di mascherare il retro dello scintillatore e di ridurre il rumore di fondo sulla matrice dei sensori ottici.

Applicazioni

• Diagnostica per immagini in ambito medico;
• Fisica delle alte energie e ricerca scientifica.

Vantaggi

• Minimizzazione del rumore di fondo dell’immagine acquisita;
• Massimizzazione del rapporto tra luce rilevata e luce emessa;
• Basso costo di manutenzione;
• Minor numero di elementi soggetti a deterioramento da radiazione.