Tecnologia ENEA

SORGENTI DI RADIAZIONE TERAHERTZ PER DIAGNOSTICA NON INVASIVA

Livello di Maturità Tecnologica (TRL)

Aspetti innovativi e relativi benefici

La tecnologia sviluppata in ENEA e basata sugli acceleratori di elettroni e ondulatori magnetici per generare radiazione con Laser ad Elettroni Liberi (FEL – Free Electron Laser) compatti ha aperto la strada a nuovi studi a livello internazionale in una regione spettrale, quella del THz, poco esplorata a causa della carenza di sorgenti e rivelatori in questa regione. I recenti sviluppi aprono la strada ad applicazioni e opportunità per le imprese operanti nei campi dell'ottica, delle microonde, dei materiali magnetici e della meccanica di precisione.
Le caratteristiche di penetrazione della radiazione Terahertz sono state utilizzate nel campo della security, in campo biomedicale e nel campo della conservazione e diagnostica dei beni culturali. La radiazione coerente nella regione del Terahertz consente, inoltre, lo sviluppo di nuova strumentazione e sistemi di "imaging" per la diagnostica dei plasmi da fusione termonucleare. Gli ultimi sviluppi includono l’utilizzo di sorgenti a stato solido, compatte ed economiche, per lo sviluppo di sistemi trasportabili per applicazioni on-site, e l’utilizzo di sistemi basati su generazione THz da impulsi ultracorti.

Utilizzo

Sorgenti di radiazione FEL negli intervalli spettrali del EUV Soft-X-ray, dell'infrarosso e del Terahertz per applicazioni di diagnostica. Sorgenti di radiazione a stato solido e sistemi di imaging basati su nuove tecnologie di rivelazione THz. Imprese operanti nei campi dell'ottica, delle microonde, dei materiali magnetici e della meccanica di precisione. Utilizzo in campo biomedico e nella conservazione e diagnostica dei beni culturali.

Attività svolte e in corso

Le sorgenti di radiazione coerente esistenti a Frascati e i sistemi di imaging THz basati su sorgenti a stato solido sono state impiegati nella diagnostica non-invasiva di materiali (progetto THz-ARTE in collaborazione con NICT-Tokyo) e per lo studio degli effetti dell'irraggiamento di sistemi biologici (in collaborazione con il Centro Studi e Ricerche di Sanità e Veterinaria dell'Esercito e con l'Università di Roma 3). Una sorgente di elevata potenza media (CARM) è attualmente in studio per il riscaldamento dei plasmi tramite risonanza elettronica di ciclotrone (ECRH). Un sistema di Generazione basato su impulsi ultracorti da laser Ti:Sa è attualmente in uso per studi sulle diagnostiche di plasmi.

Sorgenti disponibili:

FEL Compatto 0,1-0,15 THz – 1.5 kW
Sorgente Impatt: 97GHz – 70 mW
Sorgente Yig: 20-40 GHz – 10 mW
Oscillatore a Stato Solido con moltiplicatore di frequenza: 200-300 GHz – 10 mW
Laser a Gas: righe discrete 0,1-10 THz, fino a 100 mW
Sistema di Generazione con impulsi ultracorti: 0,1-3 THz. Attualmente in estensione tramite amplificatore laser Ti:Sa
Sistema di spettroscopia THz con generazione per battimento laser in fibra

Referente

Per una richiesta relativa a questa scheda, scrivete all'indirizzo eneaperlinnovazione@enea.it, specificando il titolo della scheda, il motivo della richiesta e lasciando i vostri contatti o i riferimenti di una persona di contatto per la vostra azienda.

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